数字电路0809引言

1、南京航空航天大学 信息科学与技术学院个人名片“大哥大”模拟手机（90年代初）引言矿石收音机（50年代）iPhone智能手机（2008年）数字（码）产品引言3GiPhone的拆解的拆解数字器件主板（数字电路） 数字量：数字量的变化在时间上和数数字量：数字量的变化在时间上和数值上都是离散的。也就是说，数字量值上都是离散的。也就是说，数字量的变化在时间上是不连续的，只是发的变化在时间上是不连续的，只是发生在一系列离散的时刻上。同时，数生在一系列离散的时刻上。同时，数字量的数值大小和每次的增减变化都字量的数值大小和每次的增减变化都是某一数量单位的整数倍，而小于这是某一数量单位的整数倍，而小于这个最小数

2、量单位的数值没有任何意义。个最小数量单位的数值没有任何意义。模拟量 离散量（数字量） （用0表示低电平，用1表示高电平，称为正逻辑，反之为负逻辑。）数字（逻辑）信号：由高低电平（称之逻辑数字（逻辑）信号：由高低电平（称之逻辑0和逻辑和逻辑1）组成的信号，且用一串）组成的信号，且用一串0、1符号可以表示某个特符号可以表示某个特定含义，这一类信号称为数字逻辑信号。因只有两定含义，这一类信号称为数字逻辑信号。因只有两个取值，又称为二值信号，个取值，又称为二值信号，0、1符号的个数称为位符号的个数称为位数。这类信号可借助于逻辑代数进行分析运算。数。这类信号可借助于逻辑代数进行分析运算。编码 数字（逻辑

3、）电路是一门研究数字信号的编码、运算、记忆、计数、存储、分配、测量和传输的科学技术。编码编码解（译）码解（译）码数据传输（二进制数据串行数据传输（二进制数据串行/并行并行传输）传输）数据存储（二进制数据串行数据存储（二进制数据串行/并行并行存储）存储） 数字电路与模拟电路相比有如下优点： 1电路结构简单，容易制造，便于集成和系列化生产。成本低廉，使用方便。 2由数字电路组成的数字系统，工作准确可靠，精度高。 3不仅能完成数值运算，还可以进行逻辑运算和判断，在控制系统中这是不可缺少的因此数字电路又可称作数字逻辑电路。 数字电路相对于模拟电路的这一系列优点，使它在通信、自动控制、测量仪器及计算机等

4、各个科学领城内得到广泛的应用。 继电器与开关继电器与开关 vo与与vi的关系的关系2.数字元件：（开关元件）数字元件：（开关元件）早期的（如继电器）早期的（如继电器）电信号：高电平、低电平；开关：分、合。电磁继电器现代数字元件现代数字元件n门电路：由多个电子开关构成的基本电路。n集成电路：把多个门电路集成在一片半导体芯片上。根据门电路的多少可分为小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。n电子开关：由晶体管和场效应管构成。集成电路的分类 集成电路芯片是构成数字系统的模块，数字系统设计者就是正确选择和使用这些芯片。 标准集成电路：功能固定的常用电

5、路，厂家生产。 专用集成电路：用户定制，厂家生产。可编程器件： 厂家生产的半成品电路，用户可用各 种工具对其编程，从而构成专用电路。3.数字电路的数学工具数字电路的数学工具布尔代数布尔代数 布尔代数是数字电路进行信息处理的理论基础，也称逻辑代数。基本运算：基本运算：与与或或非非用开关元件实现基本运算用开关元件实现基本运算“与”“或”“非”设开关合为1，开为0“与”“或”“非”与、或、非电平表与、或、非电平表正逻辑用二极管实现与和或运算电路的实现与非门、或非门及异或门真值表与非门、或非门及异或门真值表与非门与非门或非门或非门异或门异或门新新旧旧逻逻辑辑符符号号同或门例例1 交通管理器的输出交通管

6、理器的输出4.数字电路实例数字电路实例CntrlCntrl例例2 药药片片计计数数与与装装瓶瓶系系统统5.数字电路设计方法数字电路设计方法自上而下的设计方法： 把较复杂的设计要求分成若干模块，规定模块的技术要求和相互关系，直到模块可用某种描述工具来描述，并通过数学工具来优化，在此基础上用若干标准模块或可编程芯片来实现。以例1 交通控制器为例6.A/D和和D/A转换转换模数转换：由模拟量到数字量的转化称为模数转换(A/D)，实现该功能的电路叫A/D转换器(ADC)。数模转换：由数字量到模拟量的转化称为数模转换(D/A)，实现该功能的电路叫D/A转换器(DAC)。温度变化曲线温度变化曲线数字电路的

7、特点： 只有二值，抗干扰能力强，有利于大规模集成。7.数字电路的分类数字电路的分类时序电路：当前输出不仅和当前输入有关，而且和历史输入有关。数字电路的分类：组合电路：当前输出只和当前输入有关。（程控交换机）8.教学安排与要求教学安排与要求n教学时数：教学时数：n课堂教学（课堂教学（64学时）学时）+实验教学（实验教学（16学时）学时）+课程实习（一周）课程实习（一周）n授课时间与教室：授课时间与教室：n周一（周一（5，6）（）（217周）周）10108n周四（周四（5，6）（）（217周）周）10103n实验实验(实习实习)时间与地点：时间与地点：n1017周周电工电子实验中心（三号楼电工电子实验中心（三号楼2楼）楼）n 纸质作业提交时间：每周一参考书 数字电路教学网站推荐n北京交通大学北京交通大学“数字逻辑与系统数字逻辑与系统”网站：网站：n西安电子科