第2章(1)数字逻辑基础

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1、 第第1 1章章 绪论绪论 第第2 2章章 数字逻辑基础数字逻辑基础 第第3 3章章 逻辑门电路逻辑门电路 第第4 4章章 组合逻辑电路组合逻辑电路 第第5 5章章 触发器触发器 第第6 6章章 时序逻辑电路时序逻辑电路 第第7 7章章 脉冲的产生与变换脉冲的产生与变换目目 录录第第2章章 数字逻辑基础数字逻辑基础 数制与二进制代码数制与二进制代码在时间和幅值上连续变化在时间和幅值上连续变化在时间和幅值上断续变化在时间和幅值上断续变化矩形波信号矩形波信号尖脉冲信号尖脉冲信号0tut0uu特点特点例例电信号类型电信号类型模拟信号模拟信号数字信号数字信号正弦波信号正弦波信号锯齿波信号锯齿波信号u

2、u00tt数字电路输入、输出的数字电路输入、输出的高、低电平用高、低电平用0 、 1表示，表示，例：例：数字电路：记录自动生产线的产品数目，数字电路：记录自动生产线的产品数目，开关的接通和断开开关的接通和断开事件的是和非事件的是和非电平的高和低电平的高和低信号的有和无信号的有和无生产生产 产品产品有信号：有信号：“1 1”, , 无信号：无信号：“0 0”。数字信号数字信号两种状态两种状态：例例例例单管放大电路：输入正弦波，输出正弦波，即输入、单管放大电路：输入正弦波，输出正弦波，即输入、输出间的大小、相位关系为幅值增大或缩小，相位同输出间的大小、相位关系为幅值增大或缩小，相位同相或反相相或反

3、相 。反相器：输入高电平，输出低电平，即输入、输出间的反相器：输入高电平，输出低电平，即输入、输出间的逻辑关系为逻辑非。逻辑关系为逻辑非。放大器vivo反相器vivo 门：门：电子开关电子开关满足一定条件时，电路允许满足一定条件时，电路允许信号通过信号通过 ? ? 开关接通开关接通 。开门状态：开门状态：关门状态：关门状态：条件不满足时，信号通不条件不满足时，信号通不过过 ? ? 开关断开开关断开 。开关开关作用作用二极管二极管反向截止：反向截止：开关接通开关接通开关断开开关断开三极管三极管（C,E)C,E)饱和区：饱和区： 截止区：截止区：开关接通开关接通C CE EB B开关断开开关断开

4、正向导通：正向导通： C CE EB B输入、输出逻辑关系表输入、输出逻辑关系表 ( (真值表）真值表）输输 入入输输 出出abLab E a=bSab ab 红红: :ab a1万器件万器件/片片)1.二极管的开关特性二极管的开关特性如图利用二极管的单向导电性，当输入信号电如图利用二极管的单向导电性，当输入信号电压为高电平压为高电平uiUIHUCC时，二极管截止，时，二极管截止，输出为高电平输出为高电平u0U0HUCC，当输入为低电平，当输入为低电平uiUIL0V时，二极管导通，输出为低电平时，二极管导通，输出为低电平u0U0L0V。2.二极管开关等效电路二极管开关等效电路通常二极管正向导通

5、，称为二极管的通常二极管正向导通，称为二极管的“开开”态；态；二二极管截止，称为二极管的极管截止，称为二极管的“关关”态。态。在脉冲信号的作用下，二极管可在在脉冲信号的作用下，二极管可在“开开”态和态和“关关”态二种工作状态间转换。态二种工作状态间转换。可见，二极管在电路中表现为一个受外加电压控可见，二极管在电路中表现为一个受外加电压控制的开关。当外加电压为一脉冲信号时，二极管将制的开关。当外加电压为一脉冲信号时，二极管将随着脉冲电压的变化在随着脉冲电压的变化在“开开”态与态与“关关”态之间转态之间转换。这个转换过程就是二极管开关的动态特性。换。这个转换过程就是二极管开关的动态特性。3.二极管

6、开关的动态特性二极管开关的动态特性给二极管电路加入一个方波信号，电流的波形给二极管电路加入一个方波信号，电流的波形怎样呢？怎样呢？4、双极型三极管的基本开关电路、双极型三极管的基本开关电路2.2数制和二进制代码数制和二进制代码一、数制（计数体制）一、数制（计数体制）常用的数制有十进制、六十进制、十二进制、二十四进制、二进制、八进制、十六进制等。1.十进制（Decimal Number System）数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。十个不同的数码。基数：数码的数目称作数制的“基数”，十进制的基数为10。计数规律：逢十进一、借一当十。一般表达式：11010nmiiiKN式中K为基数1

7、0的次幂的系数，它可为09中的任一个数字。2101210108105104103102)58.234(如（n3，m2）在数字电路中一般不直接采用十进制，因为要用10个不同的电路状态来表示十进制的10个数码，不容易，又不经济。2.二进制（二进制（Binary Number System）二进制与十进制的排列规律类同，仅区别于基数不同。数码：0、1基数：2计数规律：逢二进一、借一当二一般表达式：122nmiiiKN2101234221202121202021)01.10011(如二进制的运算法则：加法：000011011110乘法：000011001113.八进制数八进制数数码：0、1、2、3、4

8、、5、6、7、八个数码。基数：8计数规律：逢八进一、借一当八一般表达式：188nmiiiKN1010128)875.213(87858283)7 .325(如4.十六进制十六进制数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A（10）、B（11）、C（12）、D（13）、E（14）、F（15）16个数码。基数：16计数规律：逢十六进一一般表达式：11616nmiiiKN10210116)6171875.58(0546875. 05625. 0104816141691610163)9 .3(如EA二、常用数制之间的相互转换二、常用数制之间的相互转换1.二进制二进制十进制十进制方法：将各位二进制数

9、权值乘上系数再相加。如：（11010.101）2（）10解10321012342)625.26(125. 005 . 08162120212021202121)101.11010( 二进制数位的权值：11010.1012423222120212223168421.0.50.250.1252.十进制十进制二进制二进制（1）十进制正整数方法：采用除二取余法进行转换原理：若某个十进制数（N）10可转换为三位二进制数。即（N）10（b2b1b0）2则（b2b1b0）2（b222b121b020）10此式说明（N）102b221b1余数b0 用上面除得的商再除以2，则得（b221b1)2b2余数b1不断

10、用前次的商再除以2，一直到最后商为零。即b220 余数为b2 这种方法称“除2取余法”【例题】（13）10（）2因此（13）10（1101）2（2）十进制数小数采用基数乘法（用于小数转换）如（0.562）10（）2误差260.56221.1241b1 0.12420.248 0 b20.24820.4960b30.49620.9920b40.99221.9841b50.98421.9681b6读数顺序读数顺序例如将（13.562）10（）226解：（13）10（1101）2（0.562）10（0.100011）2（13.562）10（1101.100011）2263、2m进制数2n进制数的快速