汽车电工电子第八章数字电路.ppt
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1、1 主讲主讲:张闽临张闽临 赣州华坚科技职业学校赣州华坚科技职业学校(第七章(第七章 数字电路数字电路)汽车电工与电子基础汽车电工与电子基础汽车电工与电子基础汽车电工与电子基础21.1.什么是数字信号和数字电路?什么是数字信号和数字电路?2.2.了解什么是数制和码制。了解什么是数制和码制。3.3.掌握逻辑门电路的逻辑关系和分析方法。掌握逻辑门电路的逻辑关系和分析方法。4.4.触发器分类与功能。触发器分类与功能。5.5.寄存器的分类和功能。寄存器的分类和功能。8.1数字电路38.1模拟与数字电电子子电电路路中中的的信信号号模拟信号模拟信号随时间连续变化的信号随时间连续变化的信号数字信号数字信号时
2、间和幅度都是离散的时间和幅度都是离散的4模拟信号:模拟信号:ttU Utti i正弦波信号正弦波信号锯齿波信号锯齿波信号5tti ittU U方波脉冲方波脉冲尖峰脉冲尖峰脉冲数字信号数字信号脉冲脉冲信号:信号:有矩形脉冲、有矩形脉冲、方波脉冲、尖峰脉冲、方波脉冲、尖峰脉冲、三角波等无数种。三角波等无数种。矩形矩形脉冲为理想的数字信号。脉冲为理想的数字信号。想一想 我们身边有没有数字我们身边有没有数字信号?信号?举实例(计程车计价举实例(计程车计价器、电机转速测速器)器、电机转速测速器)说明数字信号的应用。说明数字信号的应用。71.3.1.3.矩形脉冲信号矩形脉冲信号周期周期幅幅度度宽度宽度前前
3、沿沿后后沿沿0V0V-3V-3V+3V+3V0V0V正脉冲正脉冲负脉冲负脉冲矩形脉冲为理想的数字信号。矩形脉冲为理想的数字信号。正脉冲正脉冲负脉冲负脉冲8一、数字电路中的数字信号采用一、数字电路中的数字信号采用二进制,取得二进制,取得1 1和和0 0。二、数字电路中二、数字电路中结构简单结构简单、对元件的、对元件的精度要求不高精度要求不高,允许有一定误差,且易制造,允许有一定误差,且易制造,成本低成本低。三、数字信号具有三、数字信号具有抗干扰能力强、能耗低、便于集成抗干扰能力强、能耗低、便于集成等优点等优点。四、电路的输入和输出状态符合一定的四、电路的输入和输出状态符合一定的逻辑关系逻辑关系。
4、五、数字电路有五、数字电路有“记忆记忆”功能功能。六、主要的分析工具是六、主要的分析工具是逻辑代数逻辑代数,电路的功能用,电路的功能用真值真值表、逻辑表达式或波形图及卡诺图表示表、逻辑表达式或波形图及卡诺图表示。8.2.8.2.二进制数2.1.2.1.十进制:十进制:以十为基数的记数体制表示数的十个数码:以十为基数的记数体制表示数的十个数码:1,2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,03,4,5,6,7,8,9,0遵循逢十进一的规律遵循逢十进一的规律若在数字电路中采用十进制,必须要有十个电路若在数字电路中采用十进制,必须要有十个电路状态与十个记数码相对应。这样将在技术上带来许多状态与十个记数
5、码相对应。这样将在技术上带来许多困难,而且很不经济。困难,而且很不经济。10二进制数 以二为基数的记数体制表示数的两个数码:以二为基数的记数体制表示数的两个数码:0,10,1遵循逢二进一的规律。遵循逢二进一的规律。用电路的两个状态用电路的两个状态-“开与关开与关”来表示二进制数,来表示二进制数,数码的存储和传输简单、可靠。数码的存储和传输简单、可靠。位数较多,使用不便;不合人们的习惯,输入位数较多,使用不便;不合人们的习惯,输入时将十进制转换成二进制,运算结果输出时再转换时将十进制转换成二进制,运算结果输出时再转换成十进制数。成十进制数。11十进制与二进制之间的转换,可以用二除十进制数,余数十
6、进制与二进制之间的转换,可以用二除十进制数,余数是二进制数的第是二进制数的第0 0位,然后依次用二除所得的商,余数依次是位,然后依次用二除所得的商,余数依次是K K1 1、K K2 2、。二转十二转十过程过程2 4202 4202 2112 2112 1002 1002 5 12 5 12 2 02 2 0 1 1自自下下而而上上取取余余数数十转二十转二过程过程除除2 2取余取余数法数法12布尔代数是1847年英国数学家乔治布尔()首先创立的,故而命名。布尔代数与普通代数有着不同的概念,它表示的不是数量大小之间的关系,而是一种逻辑关系。故布尔代数亦称逻辑代数。布尔代数是分析和设计数字逻辑电路的
7、基本数布尔代数是分析和设计数字逻辑电路的基本数学工具学工具。13二进制数二进制数自然码自然码84218421码码24212421码码54215421码码余三码余三码00000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110123456789101112131415012345678901234567890123456789012345678914逻辑代数与基本逻辑关系逻辑代数与基本逻辑关系 在数字电路中,我们要研究的是电路的输入输出之在数字电路中,我们要研究的是电路的输入输出之间的逻辑关系,所以数字电路又称逻辑电路,相应的
8、研间的逻辑关系,所以数字电路又称逻辑电路,相应的研究工具是逻辑代数(布尔代数)。究工具是逻辑代数(布尔代数)。在逻辑代数中,逻辑函数的变量只能取两个值在逻辑代数中,逻辑函数的变量只能取两个值(二值变量),即(二值变量),即0 0和和1 1,中间值没有意义,这里的,中间值没有意义,这里的0 0和和1 1只表示两个对立的逻辑状态,如电位的低高(只表示两个对立的逻辑状态,如电位的低高(0 0表示低表示低电位,电位,1 1表示高电位)、开关的开合等。表示高电位)、开关的开合等。15“与与”逻辑逻辑与门(与门(ANDAND)A A、B B、C C 条件都具备时,事件条件都具备时,事件F F才发生。才发生
9、。A AB B逻辑符号逻辑符号F FE EA AB BY YC CC C逻辑关系图逻辑关系图16逻辑式:逻辑式:逻辑乘法(逻辑与)逻辑乘法(逻辑与)F=ABnF=ABn逻辑关系为:逻辑关系为:“有有0 0出出0 0,全,全1 1出出1”1”BA AD1D2R RY Y+Ucc+Ucc与门电路与门电路与门电路与表达式17输入输入输出输出A AB BF F0 00 01 11 10 01 10 01 10 00 00 01 1真值表:真值表:门电路波形图:门电路波形图:BA AY Y0 00 00 00 01 11 11 10 00 00 00 01 11 11 10 00 0 0 00 00 0
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