《数字电子技术》课件

《数字电子技术》数术现术础应计字电子技是代电子信息技的基，广泛用于算机、通信、控制领等域课程简介课程目标主要内容课数术础识数课数数逻辑组本程旨在帮助学生理解字电子技的基知，掌握字电程涵盖了字电路的基本概念、布尔代、门电路、合计养问题逻辑时逻辑储数计内路的设和分析方法，培学生解决实际的能力电路、序电路、存器、字系统设等容数字电子技术的概念数字信号逻辑运算集成电路数术过数逻辑现逻辑数现杂字电子技处理离散的信号，通0和1字电路使用门实运算，例如字电路通常集成在芯片上，实更复逻辑表示信息与、或、非的功能数制及进制转换十进制1进数数十制是最常用的制，使用0到9十个字二进制2进数计应二制使用0和1两个字，在算机中广泛用八进制3进数编语八制使用0到7八个字，在某些程言中使用十六进制4进数计十六制使用0到9十个字以及A到F六个字母，在算机中内用于表示存地址布尔代数与逻辑门布尔代数逻辑门12数数逻辑数布尔代是学的一个分支，门是字电路的基本构建进逻辑执用于处理二制值和运算块，行布尔运算基本逻辑门逻辑门应用34逻辑逻辑组杂数常见的门包括与门、或门门可以合成复的字现逻辑、非门、异或门和同或门电路，实各种功能组合逻辑电路组合逻辑电路定义组逻辑数仅当状态记忆合电路是字电路的一种类型输出取决于前输入无没馈功能，有反回路基本组合逻辑电路组逻辑逻辑基本合电路包括各种门，如与门、或门、非门等常见组合逻辑电路组逻辑应编码译码数选择合电路的用包括器、器、据器和加法器组合逻辑电路设计组逻辑计诺图逻辑合电路的设通常涉及真值表、卡和表达式时序逻辑电路时逻辑数仅当关还过状态关这们记忆序电路是字电路中的一类重要电路，其输出不与前输入有，与电路去的有意味着它具有“”功能，储储来可以存信息并根据输入和存的信息改变输出状态1过状态电路去输入2当前输入信号输出3电路输出信号时逻辑应计们现计数储数序电路广泛用于各种电子设备中，例如算机、通信系统、控制系统等它可以实各种功能，包括、存、据处理等等触发器的基本原理存储信息状态保持储单进储触发器是一种能够存个二触发器可以保持其存的信息，制位信息的电路直到收到新的输入信号时钟控制逻辑功能状态时现触发器的改变通常由一个根据触发器的类型，可以实不证数逻辑转计数钟信号控制，保据的同步更同的功能，例如翻、新等型触发器D储单数数数D型触发器是一种基本的门电路，用于存个比特的字据它是字电单现逻辑路中常用的基本元之一，可以实各种功能数时还D型触发器具有两个输入端据输入端D和钟输入端CLK它具有两个当时时数锁输出端Q和Q钟信号CLK处于高电平，据输入端D上的信号被时来为存到Q输出端，并保持到下一个钟信号到止触发器JK时逻辑JK触发器是一种常用的序电路，它具有灵活的控制特性过来状态它可以通输入信号J和K控制输出的现逻辑转JK触发器能够实多种功能，例如翻、保持、置位和复数计应计数位等它在字电路设中用广泛，例如器、移位寄存器等移位寄存器定义工作原理应用数储时数数传移位寄存器是一种字电路，它可以存在钟信号的控制下，据一位一位地从•据串行输数数单单数和移动字据一个寄存器元移动到另一个寄存器元•字信号处理储计•存器设计数器计数器电路异步计数器同步计数器十进制计数器计数来计数数计数级计数级进计数计数器是用的字电路异步器的各触发器不是同步器的各触发器由同十制器是到10后返数来时转顺转时时转现进计数，它能根据输入脉冲的量同翻，而是按序翻一个钟信号控制，同翻回0，用于实十制功状态改变输出能半加器和全加器半加器全加器简单组逻辑现进数扩进数半加器是一种的合电路，用于实两个一位二制全加器是半加器的展，它除了两个一位二制的加法运算外仅产还来级进的加法运算，它生一个和位输出，能够处理自上一加法器的位输入没进来级进进进现半加器有位输入，因此它无法处理自上一加法器的位全加器包含一个位输入和一个位输出，可以用于实多位二进数制的加法运算编码器与译码器编码器译码器应用场景编码将进数转换为进译码执编码将进编码译码应数器输入的十制二器行器的逆操作，二器和器广泛用于各种字码进编码码转换为应进内寻数选择制代例如，一个二制器可制代相的十制输出例电子系统，例如存址、据将转换为进进译码将产以10个输入信号4位二制如，一个二制器可以4位二和控制信号的生码进码转换为代制代10个输出信号多路选择器选择信号选择选信号决定哪个输入被中输入信号选择选择多个输入信号，器其中一个输出输出信号选为被中的输入信号作输出数模转换器数转换将数转换为数模器DAC字信号模拟信号，用于字信号频频处理、音/视系统、自动控制等络DAC有多种类型，如R-2R电阻网、并联型、串联型、逐次逼近型等模数转换器数转换将转换为数连续模器ADC模拟信号字信号模拟信号是变化的，而数字信号是离散的频频传ADC常用在电子设备中，例如音设备、视设备、感器、工业控制系统等等较积常见的ADC类型包括逐次逼近型、并行比型、双分型等等集成运放及其应用基本特性工作原理

11.

22.压高增益、高输入阻抗、低输出由差分放大器、电跟随器和宽频带级组现阻抗和等特点输出成，实信号放大和压电跟随应用场景常见类型

33.

44.频音放大、信号处理、控制系通用型、高精度型、高速型、滤较统、波电路、比器等多种低功耗型等多种类型应用数字逻辑IC种类繁多简单逻辑杂从的门到复的微处理器，涵盖了各种功能计数例如，AND门、OR门、NOT门、器、寄存器等工艺技术CMOS低功耗高集成度术术现CMOS工艺技具有低功耗的特CMOS工艺技可以实高集成状态单性，在待机下几乎不消耗能度，能够在个芯片上集成大量量，非常适合便携式电子设备的晶体管，从而提高芯片的性能和功能快速发展广泛应用术过术应CMOS工艺技在去几十年中CMOS工艺技广泛用于微处断储费得到了快速发展，不提高集成理器、存器、通信设备、消产领度、降低功耗、提高性能电子品等域可编程逻辑器件现场可编程门阵列FPGA许语逻辑FPGA是一种可重新配置的集成电路，允用户使用硬件描述言HDL定义其功能复杂可编程逻辑器件CPLD数编逻辑逻辑CPLD是一种具有有限量的可程块，每个块包含一个LUT和一个触发器可编程逻辑器件的应用数•字信号处理图频•像和视处理•通信系统•工业自动化微处理器和微型计算机微处理器微型计算机功能计负责执计储计应微处理器是算机的核心，它行指微型算机是由微处理器、存器、输入/微型算机可用于各种用，例如个人电数术逻辑单组较积脑令和处理据它包括算元、控输出设备等成的系统，具备小的体、嵌入式系统和智能手机单组较制元和寄存器和低的成本数字电子系统设计数计将数论识计现过字电子系统设是字电子电路的理知运用到实际系统中，完成系统的设和实的程需求分析1软明确系统功能，确定硬件和件需求系统架构设计2划分模块，确定各个模块的接口和功能电路设计与仿真3选择计进验证合适的器件，设电路并行仿真电路板制作与测试4进测试制作电路板并行，确保系统功能正常计计计测试骤设流程包括需求分析、系统架构设、电路设与仿真、电路板制作与等步数字电路分析和设计工具仿真软件设计软件

11.

22.为进计例如，Multisim、PSpice等，可以模拟电路行，行例如，Altium Designer、OrCAD等，提供电路设、布验证线功能和性能分析局布、电路板制作等功能编程语言硬件开发平台

33.

44.数结开开测试验证例如，Verilog、VHDL等，用于描述字电路的构和行例如，FPGA发板、ARM发板等，用于和设为计实验操作指导实验准备验骤熟悉实原理、目的和步验进检准备好实器材，并行安全查电路搭建验图按照实电路，搭建电路细检连误仔查电路接，确保无实验测试验进测试使用实仪器行记录验数进实据，并行分析结果分析验结结论根据实果，得出写验报进结撰实告，并行总典型应用案例分析数术应领计字电子技广泛用于各种域，如算机、通信、工业自动疗化、医设备等数术计数储例如，字电子技在算机中用于据处理、存和控制，在传产通信系统中用于信号输和处理，在工业自动化中用于控制生过疗诊断疗程，在医设备中用于和治计

1.算机

2.通信系统

3.工业自动化疗

4.医设备考试和评价方式平时成绩期末考试课验闭试课识堂参与、作业完成情况、实卷考，考察程核心知和报应告等用能力成绩评定时绩试绩平成占30%，期末考成占70%课程总结课绍数术应践结本程介了字电子技的核心概念、基本原理、用实，并合实际进讲案例行了深入解们过课习数计测试为学生通程学，掌握了字电子电路的设、分析、等技能，来关领础未在相域发展奠定了基。