數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

第1章數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)字電路的分類(lèi)和學(xué)習(xí)方法電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用數(shù)字電路與模擬電路1.1數(shù)字電路概述返回結(jié)束放映12/6/20221第一頁(yè)，共十四頁(yè)。1.1.1電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用1.電子技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)研究中，先進(jìn)的儀器設(shè)備；傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)，先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)；通信、廣播、電視、雷達(dá)、醫(yī)療設(shè)備、新型武器、交通、電力、航空、宇航等領(lǐng)域；日常生活的家用電器；電子計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)。返回12/6/20222第二頁(yè)，共十四頁(yè)。2.電子技術(shù)的發(fā)展←→電子器件的改進(jìn)與創(chuàng)新

1904年發(fā)明電真空器件（電子管）——電子管時(shí)代。1948年發(fā)明半導(dǎo)體器件——晶體管時(shí)代。20世紀(jì)60年代制造出集成電路——集成電路時(shí)代。3.電子技術(shù)的分類(lèi)電子技術(shù)：研究電信號(hào)的產(chǎn)生、傳送、接收和處理。模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)12/6/20223第三頁(yè)，共十四頁(yè)。1.1.2數(shù)字電路與模擬電路1.基本概念電信號(hào)：指隨時(shí)間變化的電壓和電流。模擬信號(hào)：在時(shí)間和幅值上都為連續(xù)的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間和幅值上都為離散的信號(hào)。模擬電路：處理和傳輸模擬信號(hào)的電路。數(shù)字電路：處理和傳輸數(shù)字信號(hào)的電路。返回12/6/20224第四頁(yè)，共十四頁(yè)。模擬信號(hào)：時(shí)間上連續(xù)：任意時(shí)刻有一個(gè)相對(duì)的值。數(shù)值上連續(xù)：可以是在一定范圍內(nèi)的任意值。例如：電壓、電流、溫度、聲音等。真實(shí)的世界是模擬的。缺點(diǎn)：很難度量；容易受噪聲的干擾；難以保存。優(yōu)點(diǎn)：用精確的值表示事物。模擬電路：處理和傳輸模擬信號(hào)的電路。三極管工作在線(xiàn)性放大區(qū)。12/6/20225第五頁(yè)，共十四頁(yè)。數(shù)字信號(hào)：時(shí)間上離散：只在某些時(shí)刻有定義。數(shù)值上離散：變量只能是有限集合的一個(gè)值，常用0、1二進(jìn)制數(shù)表示。例如：開(kāi)關(guān)通斷、電壓高低、電流有無(wú)。12/6/20226第六頁(yè)，共十四頁(yè)。數(shù)字化時(shí)代：音樂(lè)：CD、MP3電影：MPEG、RM、DVD數(shù)字電視數(shù)字照相機(jī)數(shù)字?jǐn)z影機(jī)手機(jī)數(shù)字電路：處理和傳輸數(shù)字信號(hào)的電路。三極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即飽和區(qū)或截止區(qū)。12/6/20227第七頁(yè)，共十四頁(yè)。2.數(shù)字電路特點(diǎn)（與模擬電路相比）（1）數(shù)字電路的基本工作信號(hào)是用1和0表示的二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，反映在電路上就是高電平和低電平。（2）晶體管處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，抗干擾能力強(qiáng)、精度高。（3）通用性強(qiáng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，便于集成及系列化生產(chǎn)。（4）具有“邏輯思維”能力。數(shù)字電路能對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算、邏輯判斷，故又稱(chēng)為數(shù)字邏輯電路。12/6/20228第八頁(yè)，共十四頁(yè)。1.1.3數(shù)字電路的分類(lèi)和學(xué)習(xí)方法

1.數(shù)字電路的分類(lèi)（1）按電路結(jié)構(gòu)分類(lèi)組合邏輯電路：電路的輸出信號(hào)只與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān)，而與電路原來(lái)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。時(shí)序邏輯電路：電路的輸出信號(hào)不僅與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān)，而且還與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)。返回12/6/20229第九頁(yè)，共十四頁(yè)。（2）按集成電路規(guī)模分類(lèi)集成度：每塊集成電路芯片中包含的元器件數(shù)目小規(guī)模集成電路(SmallScaleIC，SSI)中規(guī)模集成電路(MediumScaleIC，MSI)大規(guī)模集成電路(LargeScaleIC，LSI)超大規(guī)模集成電路(VeryLargeScaleIC，VLSI)特大規(guī)模集成電路(UltraLargeScaleIC，ULSI)巨大規(guī)模集成電路(GiganticScaleIC，GSI）12/6/202210第十頁(yè)，共十四頁(yè)。2.數(shù)字電路的學(xué)習(xí)方法

（1）邏輯代數(shù)是分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路的重要工具，應(yīng)熟練掌握。（2）重點(diǎn)掌握各種常用數(shù)字邏輯電路的邏輯功能、外部特性及典型應(yīng)用。對(duì)其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和工作原理不必過(guò)于深究。（3）掌握基本的分析方法。（4）本課程實(shí)踐性很強(qiáng)。應(yīng)重視習(xí)題、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)。（5）注意培養(yǎng)和提高查閱有關(guān)技術(shù)資料和數(shù)字集成電路產(chǎn)品手冊(cè)的能力。12/6/202211第十一頁(yè)，共十四頁(yè)。越來(lái)越大的設(shè)計(jì)越來(lái)越短的推向市場(chǎng)的時(shí)間越來(lái)越低的價(jià)格大量使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具（EDA技術(shù)）多層次的設(shè)計(jì)表述大量使用復(fù)用技術(shù)IP（IntellectualProperty）3.當(dāng)前數(shù)字電路設(shè)計(jì)的趨勢(shì)12/6/202212第十二頁(yè)，共十四頁(yè)。作業(yè)題（思考題）1、什么是數(shù)字信號(hào)？與模擬信號(hào)有何區(qū)別？2、什么是數(shù)字電路？數(shù)字電路有哪些特點(diǎn)？3、數(shù)字電路在生活中有哪些廣泛應(yīng)用？4、怎樣才能學(xué)好數(shù)字電路？返回12/6/202213第十三頁(yè)，共十四頁(yè)。內(nèi)容梗概第1章數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)。第1章數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)。1.1數(shù)字電路概述。11/21/2022。1.1.1電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)，先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。通信、廣播、電視、雷達(dá)、醫(yī)療設(shè)備、新型武器、交通、電力、航空、宇航等領(lǐng)域。2.電子技術(shù)的發(fā)展←→電子器件的改進(jìn)與創(chuàng)新。1904年發(fā)明電真空器件（電子管）——電子管時(shí)代。1948年發(fā)明半導(dǎo)體器件——晶體管時(shí)代。20世紀(jì)60年代制造出集成電路——集成電路時(shí)代。電子技術(shù)：研究電信號(hào)的產(chǎn)生、傳送、接收和處理。1.1.2數(shù)字電路與模擬電路。模擬電路：處理和傳輸模擬信號(hào)的電路。例如：電壓、電流、溫度、聲音等。真實(shí)的世界是模擬的。例如：開(kāi)關(guān)通斷、電壓高低、電流有無(wú)。電影：MPEG、RM、DVD。三極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即飽和區(qū)或截止區(qū)。2.數(shù)字電路特點(diǎn)（與模擬電路相比）。（1）數(shù)字電路的基本工作信號(hào)是用1和0表示的二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，反映在電路上就是高電平和低電平。1.1.3數(shù)字電路的分