《數(shù)字電子技術(shù)項(xiàng)目式教程》課件01 數(shù)字電路;數(shù)制

1）、電子技術(shù)的發(fā)展←→電子器件的改進(jìn)與創(chuàng)新

1906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。2）.電子技術(shù)的分類電子技術(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)集成電路電子管晶體管分立元件（（SSI（100以下）MSI（〈103）LSI（〈104）超大規(guī)模VLSI（105以上）1906年，福雷斯特等發(fā)明了電子管；電子管體積大、重量重、耗電大、壽命短。世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)用了1.8萬只電子管，占地170平方米，重30噸，耗電150W。目前在一些大功率發(fā)射裝置中使用。1948年，肖克利等發(fā)明了晶體管，其性能在體積、重量方面明顯優(yōu)于電子管，但器件較多時(shí)由分立元件組成的分立電路體積大、焊點(diǎn)多、電路的可靠性差。1960年集成電路出現(xiàn)，成千上萬個(gè)器件集成在一塊芯片，大大促進(jìn)了電子學(xué)的發(fā)展，尤其促進(jìn)數(shù)字電路和微型計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展。芯片中集成上萬個(gè)等效門，目前高的已達(dá)上百萬門。電子器件的發(fā)展史3）電子技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)研究中，先進(jìn)的儀器設(shè)備；先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線；新型武器、雷達(dá)、通信、廣播、電視、醫(yī)療設(shè)備、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)。讓我們來看一張圖片

數(shù)字器件第一部分?jǐn)?shù)字邏輯基礎(chǔ)第二部分

邏輯門電路第三部分組合邏輯電路第四部分小規(guī)模時(shí)序電路及其應(yīng)用第五部分中規(guī)模時(shí)序電路及其應(yīng)用第六部分?jǐn)?shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換原理與應(yīng)用第七部分存儲(chǔ)器件與可編程邏輯器件教學(xué)內(nèi)容:《數(shù)字電子技術(shù)》的學(xué)習(xí)方法

（1）邏輯代數(shù):分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路的重要工具，應(yīng)熟練掌握。（2）集成電路:掌握其邏輯功能、外部特性及典型應(yīng)用。對(duì)其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和工作原理不必過于深究。（3）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)。（4）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。

參考書：數(shù)字電子技術(shù)：主編：孫津平西安電子科技大學(xué)出版社數(shù)字電子技術(shù)：江曉安等編著西安電子科技大學(xué)出版社

器件的查找/DesktopDefault.aspx?tabid=23（電子查詢）/Stock/index.asp（華強(qiáng)電子）/（盛明）內(nèi)容：1.1數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路1.2數(shù)制目的與要求： 1）了解模擬量與數(shù)字量的特點(diǎn)2）能寫出任意進(jìn)制按權(quán)展開的表達(dá)式。3）掌握整數(shù)的十進(jìn)制與二進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換。重點(diǎn)：十進(jìn)制整數(shù)與二進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換難點(diǎn)：二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算規(guī)則

電子電路中的電信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)時(shí)間連續(xù)的信號(hào)時(shí)間和幅度都是離散的例：正弦波信號(hào)、提取的語音信號(hào)等。例：產(chǎn)品數(shù)量的統(tǒng)計(jì)、數(shù)字表盤的讀數(shù)、數(shù)字電路信號(hào)等。1.1.1模擬量與數(shù)字量模擬電路主要研究：輸出、輸入信號(hào)間的大小、相位、失真等方面的關(guān)系。主要采用電路分析方法，動(dòng)態(tài)性能用微變等效電路分析。在模擬電路中，晶體管一般工作在線性放大區(qū)；在數(shù)字電路中，三極管工作在開關(guān)狀態(tài)，即工作在飽和區(qū)和截止區(qū)。數(shù)字電路主要研究：電路輸出、輸入間的邏輯關(guān)系。主要的工具是邏輯代數(shù)，電路的功能用真值表、邏輯表達(dá)式及波形圖表示。1.電路的特點(diǎn)2.研究的內(nèi)容1.1.2數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路兩個(gè)基本因素1.基數(shù)——計(jì)數(shù)制所用到的數(shù)碼個(gè)數(shù)。2.位權(quán)——不同數(shù)位上的固定常數(shù)。1.2數(shù)制與編碼1.十進(jìn)制（DecimalSystem）1.2.1常用數(shù)制若在數(shù)字電路中采用十進(jìn)制，必須要有十個(gè)電路狀態(tài)與十個(gè)記數(shù)碼相對(duì)應(yīng)。這樣將在技術(shù)上帶來許多困難，而且很不經(jīng)濟(jì)。數(shù)字符號(hào)：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9計(jì)數(shù)規(guī)則：逢十進(jìn)一基數(shù)：10位權(quán)：10的冪

…10310210110010-1

10-2

…2.二進(jìn)制（BinarySystem）

只有0、1兩個(gè)數(shù)碼。計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢二進(jìn)一”。二進(jìn)制是以2為基數(shù)的計(jì)數(shù)體制。

二進(jìn)制的位權(quán)：…232221202-1

2-2

…二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn)：電路中任何具有的兩個(gè)不同穩(wěn)定狀態(tài)的元件都可用來表示一位二進(jìn)制數(shù)，數(shù)碼的存儲(chǔ)和傳輸簡(jiǎn)單、可靠。二進(jìn)制的缺點(diǎn)：位數(shù)較多，不便于讀數(shù)；不合人們的習(xí)慣，輸入時(shí)將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，運(yùn)算結(jié)果輸出時(shí)再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。3.八進(jìn)制數(shù)字符號(hào)：0、1、2、3、4、5、6、7計(jì)數(shù)規(guī)則：逢八進(jìn)一基數(shù)：8位權(quán)：8的冪4.十六進(jìn)制數(shù)字符號(hào)：0~9、A、B、C、D、E、F計(jì)數(shù)規(guī)則：逢十六進(jìn)一基數(shù)：16位權(quán)：16的冪幾種

計(jì)

數(shù)

進(jìn)

制

數(shù)

的

對(duì)

照

表十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制00000001000111200102230011334010044501015560110667011177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F1.二-十轉(zhuǎn)換按權(quán)值展開求和1.2.2數(shù)制間的轉(zhuǎn)換2.二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

（1）二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

三位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一位八進(jìn)制數(shù)(10011100101101001000)2=從末位開始三位一組(010011100101

101001

000)2

()801554=(2345510)832(2345510)8=(2345510)8=(10011100101101001000)2(101101001000)2=從末位開始四位一組(1011

0100

1000)2()1684B=(B48)16（2）二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)例如：（9A7E）16=（？）2（10111010110）2=課堂練習(xí)（10111010110）2=（010111010110）2

=（5D6）16十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制

★整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：除以基數(shù)2取余數(shù)法（直到商為0）。例1：求（27）10=（?）2

∴（27）10=（11011）23.十-二轉(zhuǎn)換解：∵2∣27…………余1b02∣13…………余1b12∣6…………余0b22∣3…………余1b32∣1…………余1b40（11011）2=（?）10

【例2】把(41)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。2|41…………1……K0……最低位2|20…………0……K12|10…………0……K22|5…………1……K32|2…………0……K42|1…………1……K5……最高位0所以，(41)10=(101001)2。課堂練習(xí)例：求（0.3125）10=（）2

解：

∵0.3125×2=0.625…………整數(shù)為0b-1

0.625×2=1.25…………整數(shù)為1b-20.25×2=0.5…………整數(shù)為0b-3

0.5×2=1.0…………整數(shù)為1b-4★小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：乘2取