数字逻辑基础 〖PPT教案〗数字电路

1、数字逻辑电路 （电子技术基础：数字部分） 课程性质： 专业基础课 考试课 课程特点： 逻辑性强 实践性强 独立性强 电子技术的应用领域： 4个 C C： ： ： ： 字系统的优点 1。通信抗干扰能力强，保密好 2。音像、电视保真好、便于存储 3。仪表比模拟仪表精度高，功能强， 易于自动化、智能化、可靠性高、体积小 第一章 数字逻辑基础 1 1 模拟信号与数字信号 模拟信号（ 模拟量 时间和数值连续的物理量，如速度、温度、声音 t u 正弦波信号 锯齿波信号 t u 拟电路：分析输出信号输入信号在频率、 幅度、相位等方面的不同，如交、直流放 大器（ 信号发生器 （ 滤波器（ 。 在模拟电路中， 大状态 。 数字信号（ 数字量 ：时间和幅度都是离散的 大多数数字信号都是由模拟信号变换而来 数字电路信号 t u 1 1 模拟信号与数字信号 数字信号 数字信号 周期性： 周期性： 正逻辑 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0it 0 =? q) =? 实际数字信号 1章 数字逻辑基础 1 2 数字电路 常见逻辑电路：逻辑门、 组合逻辑电路、时序逻辑电路 、存储器、 值逻辑（数字逻辑）：用

2、彼此相关又对立的两 种状态来代表逻辑变量 1和 0，在数字电路中 常用开关的闭合与断开、指示灯的亮灭、 特别是电 平的高低 （正逻辑、负逻辑） 数字电路研究：输入与输出的逻辑关系 第 1章 数字逻辑基础 1 2 数字电路 数字电路的发展与分类 电子管 甚大规模 半导体分离元件 小规模集成电路 规模集成电路 规模集成电路 大规模 数字电路的分析方法与测试技术 1. 数字电路的分析方法 基本分析方法：功能表、真值表、逻辑表达式、波形图 2. 数字电路的测试技术 数字电压表、电子示波器、逻辑分析仪 仿真软件： 3 数制 (一、 以 1. 有 0（ N 1） 2. 逢 第 ) 3. 第 基数(二进制 ： ( 八进制 ： ( 十六进制 ： 十进制 ： ( 1. BD： 二进制数按位（权）展开相加 例： ( = 124 +123+022+121+020+ 021+122+123 = (0 二、 十、二进制数之间的转换 整数和小数部分分别转换，最后相加 整数除二，取出余数再除二，直到商为零 小数乘二，取出整数部分再乘二，直到满足误差要求 例： (25)D = 2 25 余 1 12 2 余 0 6

3、2 余 0 3 2 余 1 1 2 余 1 0 (11001)B b0 b1 b2 b3 数除二，取出余数再除二，直到商为零 除二取余 2 = 1 2 = 0 2 = 1 = ( 例： ( =( ? )B 2 = 1 2 = 0 2 = 1 2 = 1 ( 小数乘二，取出整数部分再乘二，直到满足误差要求 例： ( 转换为二进制数，要求其误差不大于 2 乘二取整 ： 以小数点为基准，分别向左、右每四位分为一组，转换为相应的十六进制数 (4= 4162+14 161+6 160 =(1254)D 三、 各种制数之间的转换 或 O） D： 按位（权）展开 BH (0101 1001)B= 027+1 26+0 25+1 24 +1 23+0 22+0 21+1 20D = (023+1 22+0 21+1 20) 161 +(1 23+0 22+0 21+1 20) 160D =(59)H 每四位 2进制数对应一位 16进制数 (B = (0001 1101 . 0110 0011 1000) B = ( )H 8 3 6 D 1 =( . BH： 以小数点为基准，分别向左、右每 四位分为一

4、组，转换为相应的十六进制数 (B = (010 101 011 110. 100 000 111) B = ( )O 7 0 4 6 3 =( 5 2 . ： 以小数点为基准，向左、右每三位分为一组，转换为相应的八进制数 ： 将每一位 16进制数转换为 4位二进制数 ： 将每一位 8进制数转换为 3位二进制数 (567)O = ( ？ )B (567)H = ( ？ )B 101110111 010101100111 ： 7. DH： 8. HO： ( = ( ？ )O = ( = ( 9. OH： 整数除 8取余，小数乘 8取整； 数除 16取余，小数乘 16取整； 数字系统的信息 数值 文字 符号 二进制代码如 4 二进制码 编码 自然二进制码 格雷码 编码 码基本规则： 2n=N（ 一、 二进制编码的十进制数。用来表示十进制数。 在 四位二进制数表示 0位二进制数最多可以表示 16个字符，因此06中组合之间可以有多种情况，不同的对应便形成了一种编码。 无权码 有权码 二、 格雷码（循环码） 数变化小，可大大减少错码的可能性 请观察如下格雷码的特点？ 余各位均相同 0和 15)两个

5、代码也仅有一位不同，构成 “ 循环 ” 1 5 逻辑代数基本知识 逻辑代数（布尔代数），是用来研究数字电路中的输入、输出之间逻辑关系的工具。 在逻辑代数中，逻辑变量只能取两个值（二值变量），即 0和 1，中间值没有意义，这里的 0和 1只表示两个对立的逻辑状态，如电位的低高（ 0表示低电位， 1表示高电位）、开关的开合等。 基本逻辑运算：与、或、非 逻辑代数基本表达方式：逻辑表达式，真值表，逻辑符号（逻辑电路） 1 . “与”逻辑 E F A B C & A B C F 逻辑符号 逻辑式 F=ABC A F B C 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 条件都具备时，事件 真值表 一、 基本逻辑运算 2. “或”逻辑 1 A B C F 逻辑符号 A E F B C 当有一个具备时，事件 逻辑式 F=A+B+C A F B C 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 真值表 3. “非”逻辑 ，事件 件 逻辑符号 逻辑式 A F 0 1 1 0 真值表 A E F R (1)为国家标准规定的符号； (2)为过去沿用的图形符号； (3)为部分国外资料中常用的图形符号。 常见符号 二、 复合逻辑运算 与非逻辑 先与再非 A B P 或非逻辑 先或再非 A B P 与或非逻辑 先与再或最后非 A B C D P P AB 两个输入相同时， 输出为 1；当两输入 不同时，输出为 0。 当两个输入不同时， 输出为 1；当两输入 相同时，输出为 0。 异或逻辑 同或逻辑 1 6 逻辑函数与逻辑问题的描述 实际问题 逻辑变量含义 及状态定义 真值表 逻辑表达式 P A B 例 1 1 & & 1 A B Y 逻辑电路图 : A B 练习与作业 1. 写出逻辑表达式 Y A（ 真值表。 2. A， B， 其中出现奇数个 1时，输出 Z 1，其余情况下，输出 Z 0。写出真值表和逻辑表达式。 作业： 2) 2) (3) (4) 1) 2) 1) )

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