数字电子技术讲义杨志忠版
第1章 绪论
1.1 概述
学习目标:了解数字电路的特点、应用概况; 熟悉逻辑电平、数字信号的概念;
了解数字电路的优点;了解脉冲波形的主要参数。
教学重点:区分数字信号和模拟信号的区别 课时分配:2学时 教学过程:
1.1.1数字信号和数字电路
信号分为两类:模拟信号、数字信号 模拟信号:指在时间上和数值上都是连续变化的信号。如电视图像和伴音信号。
数字信号:指在时间上和数值上都是断续变化的离散信号。如生产中自动记录零件个数的计数信号。
模拟电路:对模拟信号进行传输和处理的电路
数字电路:对数字信号进行传输和处理的电路
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uu模拟信号图t
t数字信号图
1.1.2数字电路的分类
(1)按集成度分类:数字电路可分为小规模(SSI,每片数十器件)、中规模(MSI,每片数百器件)、大规模(LSI,每片数千器件)和超大规模(VLSI,每片器件数目大于1万)数字集成电路。集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。
(2)按所用器件制作工艺的不同:数字电路可分为双极型(TTL型)和单极型(MOS型)两类。
(3)按照电路的结构和工作原理的不同:数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能,其输出信号只与当时的输入信号有关,而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能,其输出信号不仅和当时的输入信号有关,而且与电路以前的状态有关。
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数字电路的产生和发展是电子技术发展最重要的基础。由于数字电路相对于模拟电路有一系列的优点,使它在通信、电子计算机、电视雷达、自动控制、电子测量仪器等科学领域得到广泛的应用,对现代科学、工业、农业、医学、社会和人类的文明产生着越来越深刻地影响。 1.1.3数字电路的优点和特点 特点:
(1)工作信号是二进制的数字信号,在时间上和数值上是离散的(不连续),反映在电路上就是低电平和高电平两种状态(即0和1两个逻辑值)。
(2)在数字电路中,研究的主要问题是电路的逻辑功能,即输入信号的状态(0和1)和输出信号的状态(0和1)之间的关系。对于电路本身有分析电路和设计电路两部分。 (3)对组成数字电路的元器件的精度要求不高,只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。
(4)数字电路的分析方法主要用逻辑代数和
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卡诺图法等进行分析。
(5)数字电路能够对数字信号0和1进行各种逻辑运算和算术运算。 优点:
(1)易集成化。 两个状态“0”和“1”,对元件精度要求低。
(2) 抗干扰能力强,可靠性高。 信号易辨别不易受噪声干扰。
(3)便于长期存贮。 软盘、硬盘、光盘。 (4)通用性强,成本低,系列多。(国际标准)TTL系例数字电路、门阵列、可编程逻辑器件。 (5)保密性好。 容易进行加密处理。
知识拓展脉冲波形的主要参数
在数字电路中,加工和处理的都是脉冲波形,而应用最多的是矩形脉冲。 图1.1.2 脉冲波形的参数
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