《數(shù)字電路》[信息與通信]專業(yè)的數(shù)字電路基礎(chǔ)知識 湖北大學(xué)物理與電子技術(shù)學(xué)院

數(shù)字電路 （趙柏樹）湖北大學(xué)物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院2003數(shù)字電路學(xué)時： 54 學(xué)分： 3 類型：專業(yè)必修課實驗：單獨開設(shè)教材：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 閻石主編參考文獻(xiàn)1. 康華光 . 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） . 高教版， 20002. 侯建軍 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) . 高教版， 2003 3. 孫肖子 . 現(xiàn)代電子線路和技術(shù)實驗簡明教程 .高教版， 2004 4. 楊頌華等 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) . 西安電子科大版， 2002 5. Alan B. Marcovitz . Introduction to Logic Design , McGraw-Hill, 2002 6. 11. Jacob Millman,Pn.D.MICROELEC-TRONICS Digital and Analog Circuits and System.New York:McGraw-Hill Book Company， 1979 第一章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)一、信號（一、信號（ 模擬、脈沖、數(shù)字模擬、脈沖、數(shù)字 ）二、數(shù)制和碼制三、邏輯代數(shù)中的三種基本運算四、邏輯代數(shù)的運算公式和規(guī)則四、邏輯代數(shù)的運算公式和規(guī)則五、邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式五、邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式六、邏輯函數(shù)的化簡六、邏輯函數(shù)的化簡七、用門電路實現(xiàn)邏輯函數(shù)七、用門電路實現(xiàn)邏輯函數(shù)八、小結(jié)八、小結(jié)1、模擬信號一、信號（一、信號（ 模擬信號、脈沖信號、數(shù)字信號模擬信號、脈沖信號、數(shù)字信號 ）2、脈沖信號3、數(shù)字信號處理模擬信號的電路處理模擬信號的電路 模擬電路模擬電路處理數(shù)字信號的電路處理數(shù)字信號的電路 數(shù)字電路數(shù)字電路脈沖信號n十進(jìn)制十進(jìn)制 09 逢十進(jìn)位逢十進(jìn)位n二進(jìn)制二進(jìn)制 0， 1 逢二進(jìn)位逢二進(jìn)位n八進(jìn)制八進(jìn)制 07 逢八進(jìn)位逢八進(jìn)位n十六進(jìn)制十六進(jìn)制 0-9,A,B,C,D,E,F 逢十六進(jìn)位逢十六進(jìn)位二、數(shù)制和碼制(123.4)10=1x102+2x101+3x100+4x10-1(123.4)8 =1x82+2x81+3x80+4x8-1=(83.4) 10(123.4)16=1x162+2x161+3x160+4x16-1=(291.25) 10(1010.11) 2= 1x23+1x21+1x2-1 +1x2-2=(10.75) 101、 N 十進(jìn)制（權(quán)展開相加）(35)D= ( ? )B (35)D= ( ? ) O2 35 余數(shù)余數(shù) 8 35 余數(shù)余數(shù)2 17 1 4 32 8 1 注意注意2 4 0 最后余數(shù)為高最后余數(shù)為高 2 2 0 基數(shù)越大轉(zhuǎn)換越快基數(shù)越大轉(zhuǎn)換越快1 (35)D= (10011 )B = (43 )O2、十進(jìn)制 N （整數(shù)：除 N取余）注意： 小數(shù)轉(zhuǎn)換可能得不到完全相等的有限小數(shù)，取有效長度3、十進(jìn)制 N （小數(shù)：乘 N取進(jìn)位）每 3位二進(jìn)制變 1位八進(jìn)制(1011110.11) B =001 011 110. 110=(136.6)O(23.42) O =010 011. 100 010=(10011.10001)B每 4位二進(jìn)制變 1位十六進(jìn)制(1011110.11) B =0101 1110. 1100=(5E.C)H(23.42) H =0010 0011.0100 0010= (100011.0100001)B4、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換用 4位二進(jìn)制表示 1位十進(jìn)制數(shù)0000 0 0101 5 0001 1 0110 60010 2 0111 70011 3 1000 80100 4 1001 9 無效碼無效碼 1010 1011 1100 1110 11115、 BCD碼（二 -十進(jìn)制碼）例：(132.8) D=(1 0011 0010.1000) 8421BCD 有權(quán)碼8421 5421 4221 2421 84-2-1無權(quán)碼余 3碼 格雷碼等6、 BCD碼（二 -十進(jìn)制碼）邏輯變量及基本邏輯運算邏輯函數(shù)及其表示方法 三 、邏輯代數(shù)中的三種基本運算1、 邏輯變量及基本邏輯運算一、邏輯變量取值：邏輯 0、邏輯 1。邏輯 0和邏輯 1不代表 數(shù)值大小 ，僅表示相互矛盾、相互對立的 兩種邏輯狀態(tài)二、基本邏輯運算與運算或運算非運算 返 回邏輯表達(dá)式F= A B = AB與邏輯真值表與邏輯關(guān)系表與邏輯開關(guān) A 開關(guān) B 燈 F斷 斷斷 合合 斷合 合滅滅滅亮A B F1 01 10 10 00010AB F邏輯符號只有決定某一事件的 所有條件 全部具備，這一事件才能發(fā)生與邏輯運算符，也有用 “ ”、 “ ” 、 “ ” 、 “ 反之，則用 反變量 表示ABC、 ABC、 ABCF= ABC+ABC+ABC 返 回邏輯圖F= ABC+ABC+ABC乘積項 用 與門 實現(xiàn)， 和項 用 或門 實現(xiàn)波形圖010011001111返 回公理交換律結(jié)合律分配律0 0 = 00 1 =1 0 =0 1 1 = 10+ 0 = 00+ 1 =1 + 0 =1 1+ 1 = 1A B = B A A+ B = B + A (A B) C = A (B C) (A+ B)+ C = A+ (B+ C) A ( B+ C ) = A B+ A C A+ B C =( A+ B) (A+ C )四、邏輯代數(shù)的運算公式和規(guī)則1、邏輯代數(shù)的公理、定律（公式）0-1律重疊律互補(bǔ)律還原律反演律自等律A 0=0 A+ 1=1 A 1=A A+ 0=AA A=0 A+A=1 A A=A A+ A=AA B= A+B A+ B=ABA= A吸收律消因律包含律合并律 A B+ A B =A (A+ B) (A+ B) =A A+A B=A+B A (A+B)=AA+ A B =A+B A (A+ B) =A B AB+ A C +BC= AB+ A C(A+B)( A+ C )(B+C)= (A+B)(A +C)1、邏輯代數(shù)的公理、定律（公式）證明方法（ 1）利用真值表例：用真值表證明反演律A B AB A+ B A B A+B0 00 11 01 11110111010001000 A B= A+B A+ B=AB返 回等式右邊由此可以看出：與或表達(dá)式中，兩個乘積項分別包含 同一因子 的 原 變量和 反 變量，而兩項的剩余因子包含在第三個乘積項中，則第三項是多余的公式可推廣：例：證明包含律 成立返 回（ 2）利用基本定律2、邏輯代數(shù)的運算規(guī)則 三個基本運算規(guī)則 代入規(guī)則 ： 任何一個含有某變量的等式，如果 等式 中所有出現(xiàn)此 變量 的位置均代之以一個 邏輯函數(shù)式 ，則此等式依然成立例： A B= A+BBC替代 B得由此反演律能推廣到 n個變量：利用反演律（ 1）代入規(guī)則（ 2）反演規(guī)則 反演規(guī)則 ：