数字电子技术整理课件.ppt

1、数字电子技术数字电子技术前言前言 导学导学 前言前言 导学导学随着电子技术的飞速发展，数字电路的应用越来越广泛。它随着电子技术的飞速发展，数字电路的应用越来越广泛。它不仅可以用于各种逻辑运算和算术运算，还用于各种数控装不仅可以用于各种逻辑运算和算术运算，还用于各种数控装置、智能仪表等，正越来越多地应用于网络、图像及语音信置、智能仪表等，正越来越多地应用于网络、图像及语音信号的传输和处理，如：电子计算机、智能化仪表、众多数码号的传输和处理，如：电子计算机、智能化仪表、众多数码产品等都是以数字电路为基础的。数字电路大致包含数字信产品等都是以数字电路为基础的。数字电路大致包含数字信号的产生和变换、传

2、输和控制、存储和计数等。号的产生和变换、传输和控制、存储和计数等。数字电子技术数字电子技术0-1 数字电路基本概念数字电路基本概念数字信号和数字电路数字信号和数字电路模拟信号：在时间和幅度上连续变化的信号模拟信号：在时间和幅度上连续变化的信号.例如：交流电源例如：交流电源50Hz正弦信号正弦信号,正弦信号发生器的输出信号正弦信号发生器的输出信号,人人讲话的声音信号等讲话的声音信号等.处理模拟信号的电路处理模拟信号的电路称为模拟电路，在模拟电称为模拟电路，在模拟电路中要求对信号进行不失路中要求对信号进行不失真处理。在模拟电路中，真处理。在模拟电路中，晶体管器件一般工作在线晶体管器件一般工作在线性

3、区。性区。导学导学数字电子技术数字电子技术数字信号：在时间上和数值上均是离散的。数字信号：在时间上和数值上均是离散的。数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流 传输和处理数字信号的电路称为数字电路，如数字钟、传输和处理数字信号的电路称为数字电路，如数字钟、电子计算机、数码产品等都是由数字电路组成的。电子计算机、数码产品等都是由数字电路组成的。数字电路中的晶体管一般工作在开关状态（饱和区和截数字电路中的晶体管一般工作在开关状态（饱和区和截止区）。止区）。0-1 数字电路基本概念数字电路基本概念数字信号和数字电路数字信号和数字电路数字电子技术数字电子技术逻辑

4、与逻辑电平逻辑与逻辑电平逻辑是从日常生活中抽象出来的对立状态逻辑是从日常生活中抽象出来的对立状态。如：开关的开与合、灯亮与灯灭、车停与车行等。如：开关的开与合、灯亮与灯灭、车停与车行等。在数字电路中分别在数字电路中分别用用“0”和和“1”表示两种不同的逻辑状态。表示两种不同的逻辑状态。在数字电路中在数字电路中，我们用我们用逻辑逻辑高电平和高电平和逻辑逻辑低电平来表示逻辑低电平来表示逻辑1和逻辑和逻辑0。0-1 数字电路基本概念数字电路基本概念数字电子技术数字电子技术数字信号主要参数数字信号主要参数一个理想的周期性数字信号，可用以下几个参数来一个理想的周期性数字信号，可用以下几个参数来描述：描述

5、：Vm信号幅度，数字电路中的逻辑高电平的数值。信号幅度，数字电路中的逻辑高电平的数值。T 信号周期，信号的重复时间。信号周期，信号的重复时间。tW脉冲宽度，逻辑高电平的持续时间。脉冲宽度，逻辑高电平的持续时间。q占空比，逻辑高电平占周期时间的百分比。定义为：占空比，逻辑高电平占周期时间的百分比。定义为：t/msu/VVmtWTO非理想数字信号非理想数字信号上升时间上升时间下降时间下降时间0-1 数字电路基本概念数字电路基本概念数字电子技术数字电子技术数字电路的特点数字电路的特点2 2、抗干扰能力强，精度高、抗干扰能力强，精度高。对电路中各元器件参数的精度的要求相对不高，对电路中各元器件参数的精

6、度的要求相对不高，允许有较大的分散性，只要能区分两种截然不同的允许有较大的分散性，只要能区分两种截然不同的状态即可。状态即可。（1 1）由于数字电路加工和处理的都是二进制信息，）由于数字电路加工和处理的都是二进制信息，不易受到外界的干扰，因而抗干扰能力强。而模拟不易受到外界的干扰，因而抗干扰能力强。而模拟系统的各元件都有一定的温度系数，且电平是连续系统的各元件都有一定的温度系数，且电平是连续变化的，易受温度、噪声、电磁感应的等的影响。变化的，易受温度、噪声、电磁感应的等的影响。0-1 数字电路基本概念数字电路基本概念1 1、单元电路简单、单元电路简单。数字电子技术数字电子技术3 3、数字信号便

7、于长期存储、数字信号便于长期存储4 4、保密性好、保密性好5 5、通用性强、通用性强 由于数字部件具有高度规范性，便于大规模由于数字部件具有高度规范性，便于大规模集成、大规模生产，而对电路参数要求不严，故产集成、大规模生产，而对电路参数要求不严，故产品成品率高。采用标准化的逻辑部件来构成各种各品成品率高。采用标准化的逻辑部件来构成各种各样的数字系统，省时省力。样的数字系统，省时省力。（2 2）模拟系统的精度由元器件决定，模拟元器）模拟系统的精度由元器件决定，模拟元器件的精度很难达到件的精度很难达到1010-3-3以上，而数字系统只要以上，而数字系统只要1414位位就可以达到就可以达到1010-

8、4-4的精度。在高精度的系统中有时只的精度。在高精度的系统中有时只能采用数字系统。能采用数字系统。0-1 数字电路基本概念数字电路基本概念数字电路的特点数字电路的特点数字电子技术数字电子技术1 1）逻辑代数基本知识；基本逻辑运算和复合逻辑运算；逻辑代数基本知识；基本逻辑运算和复合逻辑运算；逻辑函数表示方法；逻辑函数化简方法。逻辑函数表示方法；逻辑函数化简方法。2 2）了解了解TTLTTL和和CMOSCMOS门电路特点和使用方法；了解集电极开门电路特点和使用方法；了解集电极开路门（路门（OCOC门）和三态门的逻辑功能及应用。门）和三态门的逻辑功能及应用。3 3）了解组合电路的特点。熟悉组合逻辑电

9、路的分析和设了解组合电路的特点。熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法。计方法。4 4）了解常用中规模集成电路逻辑功能，会用中规模集成了解常用中规模集成电路逻辑功能，会用中规模集成电路设计数字电路。理解八人抢答器基本原理。电路设计数字电路。理解八人抢答器基本原理。5 5）理解组合逻辑电路和时序逻辑电路特点。熟悉边沿理解组合逻辑电路和时序逻辑电路特点。熟悉边沿D D触触发器和边沿发器和边沿JKJK触发器逻辑功能和描述方法。触发器逻辑功能和描述方法。6 6）熟悉时序逻辑电路分析方法。掌握时序逻辑电路描述熟悉时序逻辑电路分析方法。掌握时序逻辑电路描述方法。方法。0-2 本课程学习目标本课程学习目标通过本课

10、程的学习，主要掌握如下基本知识：通过本课程的学习，主要掌握如下基本知识：数字电子技术数字电子技术6 6）熟悉计数器、寄存器等常用时序集成电路逻辑功能；熟悉计数器、寄存器等常用时序集成电路逻辑功能；理解异步清零和同步置数的概念；熟悉任意模数计数器的理解异步清零和同步置数的概念；熟悉任意模数计数器的设计方法。设计方法。7 7）了解波形产生和变换的方法；了解了解波形产生和变换的方法；了解555555时基电路产生方时基电路产生方法和基本电路。法和基本电路。8 8）了解可编程逻辑器件基础；了解了解可编程逻辑器件基础；了解CPLDCPLD设计步骤和设计设计步骤和设计方法；熟悉方法；熟悉QuartusEDA

11、QuartusEDA开发软件；熟悉用可编程逻辑器开发软件；熟悉用可编程逻辑器件设计带有倒计时功能的数字电路，并编程下载。件设计带有倒计时功能的数字电路，并编程下载。9 9）了解了解ADAD转换和转换和DADA转换原理；熟悉转换原理；熟悉ADCADC和和DACDAC集成器件的集成器件的使用方法。使用方法。1010）应用可编程逻辑器件和应用可编程逻辑器件和ADCADC转换器件设计简易数字电转换器件设计简易数字电压表。压表。0-2 本课程学习目标本课程学习目标通过本课程的学习，主要掌握如下基本知识：通过本课程的学习，主要掌握如下基本知识：数字电子技术数字电子技术1）熟悉利用数字电路实验装置测试门电路

12、逻辑功能。熟悉利用数字电路实验装置测试门电路逻辑功能。2）熟悉利用数字电路实验装置测试触发器逻辑功能。熟悉利用数字电路实验装置测试触发器逻辑功能。3）熟悉数字电路实验装置，了解各部分电路原理。熟悉数字电路实验装置，了解各部分电路原理。4）熟悉利用熟悉利用Multisim9.0对组合逻辑电路、时序逻辑电路功能进行仿真测对组合逻辑电路、时序逻辑电路功能进行仿真测试。试。5）熟悉熟悉Quartus EDA开发软件的使用，会用开发软件的使用，会用Quartus EDA开发软件中开发软件中图形法设计做数字电路顶层设计，了解可编程逻辑器件图形法设计做数字电路顶层设计，了解可编程逻辑器件CPLD设计步骤和设

13、计步骤和方法，会对所设计电路进行仿真验证及编程下载验证。方法，会对所设计电路进行仿真验证及编程下载验证。6）能利用数字电路实验装置和能利用数字电路实验装置和ADC集成芯片设计简易数字电压表。集成芯片设计简易数字电压表。7）会根据任务的具体要求和测试步骤完成项目的测试工作，能分析和解会根据任务的具体要求和测试步骤完成项目的测试工作，能分析和解决过程中出现的问题。决过程中出现的问题。8）根据测试和设计过程，按照任务要求撰写完成测试和设计任务书。根据测试和设计过程，按照任务要求撰写完成测试和设计任务书。9）能对所测试和设计的任务进行总结和归纳。能对所测试和设计的任务进行总结和归纳。0-2 本课程学习

14、目标本课程学习目标通过该课程学习，掌握如下技能：通过该课程学习，掌握如下技能：数字电子技术数字电子技术本课程是电子相关专业的专业知识类课程，通过本课程的学本课程是电子相关专业的专业知识类课程，通过本课程的学习掌握数字电路相关知识和技能，熟悉数字电路实验装置、习掌握数字电路相关知识和技能，熟悉数字电路实验装置、仪器仪表的使用，熟悉与数字电路相关的仿真和设计软件的仪器仪表的使用，熟悉与数字电路相关的仿真和设计软件的使用。逐步提高分析问题和解决问题的能力，掌握测试报告使用。逐步提高分析问题和解决问题的能力，掌握测试报告和设计报告的撰写。该课程的前修课程是电路基础和和设计报告的撰写。该课程的前修课程是

15、电路基础和模拟电路，它的后续课程是单片机应用技术、通模拟电路，它的后续课程是单片机应用技术、通信基础等。信基础等。0-3 本课程性质和作用本课程性质和作用通过该课程学习，掌握如下技能：通过该课程学习，掌握如下技能：数字电子技术数字电子技术1）课前预习【知识扫描】、【实验认知】、【器件认知】等课前预习【知识扫描】、【实验认知】、【器件认知】等相关内容，阅读【工作任务】，了解工作任务具体要求；相关内容，阅读【工作任务】，了解工作任务具体要求；2）上课认真听讲，及时做笔记，按照具体测试和设计步骤，上课认真听讲，及时做笔记，按照具体测试和设计步骤，及时完成工作任务，正确记录测试数据。及时完成工作任务，正确记录测试数据。3）及时整理测试数据、完成任务书撰写，认真总结，巩固数及时整理测试数据、完成任务书撰写，认真总结，巩固数字电路相关知识。字电路相关知识。4）课后消化【知识拓展】，对课堂上没有完全理解的内容消课后消化【知识拓展】，对课堂上没有完全理解的内容消化理解。化理解。5）学有余力时，参考【思维拓展】中的电路，进行课外实践，学有余力时，参考【思维拓展】中的电路，进行课外实践，巩固所学数字电路相关知识。巩固所学数字电路相关知识。数字电子技术数字电子技术0-4 学习方法与建议学习方法与建议学习建议：学习建议：THE END