第8章 脉冲波形的产生与变换
第9章 数模与模数转换器 第10章 数字系统设计基础
第一章 数字逻辑概论
❖1.1数字电路与数字信号 ❖1.2数制 ❖1.3逻辑函数及其表示方法
1.1数字电路与数字信号
信号承载信息，即信号是信息的物理表现形式
• 电子系统处理电信号，其物理形式是电压或电流波形 • 声音、图像、亮度、温度等等物理信息，都可以通过传感器转换而得到相
任意一个二进制数N可以表示成：制：以八为基数的记数体制表示数的 八个数码：0、1 、2、3 、4、5、6 、7
❖ 遵循逢八进一的规律
❖任意一个八进制数N可以表示成： M8 oi 8i i
❖4. 十六进制：
❖0 、 1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C
逻辑描述
一个控制楼梯照明灯的电路。A、B是两个单刀双 掷开关，A装在楼上，B装在楼下。共同控制灯F
的亮、灭。试写出灯F亮的逻辑函数。
a A
F
b B
问题分析
~
c
d
220
只有开关A、B 都接上面或都接下面时，灯F才亮。 而一个接上面，另一个接下面时，灯不亮。
逻辑描述示意
假设输入变量为A、B； 用0表示开关接下面，1表示接上面
正弦波
三角波
调幅波
数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号
• 仅在确定的时间点上有定义(tn) • 定义时间点上的信号幅度仅有量化区间上的数值(量化编码)
0
t
数字逻辑信号和波形 用符号0和1来表示幅度，称为逻辑0和逻辑1 数字波形是逻辑电平对时间的图形表示。
1 0
(a) 非周期数字波形
1 0
(b) 周期数字波形
23 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
MSB
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
十进制数
❖ 多比特二进制信号的串行或并行处理
❖ 1）串行方式：多比特信号按比特位依次处理，要求信号按位依次传 送
❖ 2）并行方式：多比特信号的所有位同时处理，要求各比特位要同时 传送
课程学习中: 了解电路功能的应用背景,注重学习分析问题、解决问题
能力的培养。
注重理解和掌握功能部件的外特性、多练习、多动手
数电的内容
第1章 数字逻辑概论 第3章 逻辑门电路
第2章 逻辑代数与HDL基础 第4章 组合逻辑电路
第5章 锁存器与触发器 第6章 时序逻辑电路 第7章 存储器 复杂可编程逻辑器件和现场可编程门阵列
LOGO
电子技术基础(数字部分)
1.课程性质：
是电类专业的：
具入门性质的、重要的专业基础课
2.课程目标： 获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本理论、
基本知识和基本技能。培养分析和解决实际问题的能力， 为以后学习与数字电子技术相关学科和专业应用打好以 下两方面的基础:
1）正确分析、设计数字电路，特别是集成电路
时钟线 数据线
计算机
1 CP 0 0 1 2 3 4 5 6 7
串行 数据
1 MSB 0
LSB
00110110
t
LSB 0 0 1 1 0 1 1 0
MSB
(a)
打印机
1.2数制
❖1. 十进制： ❖ 以十为基数的记数体制表示数的十个数码： ❖ 1、2、3、4、5、6、7、8、9、0 ❖ 遵循逢十进一的规律
三个自变量，有八种取值组合 四个自变量，有十六种取值组合 …
AA 0
AA AB AB
AA 1
A+B A B
例 证明
A B A B ， AB A B ，按A、B取值
情况列出真值表，从表中可以直接得出结果。
A B AB
工程上，一般先提出逻辑命题，然后用真值表加以描述，最后写出 逻辑函数表达式。
应的电信号
• 信号波形代表了相应物理量的变化
T/℃ 2 200.5 2 200.0 2 199.5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 t/s
温度波动曲线
模拟信号与数字信号
模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号
• 具有无限密集的时间定义区间 • 具有无穷密集的数值定义区间
O
tO
O
t
t
、D、E、F
❖任意一个十六进制数展开式为：M 16 hi 16i i
数置转换
❖1. 二 －十进制转换 ❖2. 十 － 二进制转换 ❖3. 十 － 二进制转换 ❖4. 二进制 –八进制转换 ❖5. 二进制 －十六进制转换 ❖6. 十六进制－二进制转换 ❖7. 十六进制数与十进制数的转换
❖第二章 逻辑代数与硬件描述语言
143.75 = 1 102 4 101 3 100
7 10 1 5 10 2
任意一个十进制数N可以表示成：
M 10 ai 10i i ai：第i位的系数
❖2. 二进制： ❖ 以二为基数的记数体制表示数的两个数码： ❖ 0、1 ❖ 遵循逢二进一的规律
（101.11）2 = 1 22 0 21 1 20 1 21 1 22 =（5.75）10
2）进一步学习设计专用集成电路(ASIC)
3.课程研究内容 ------数字信号传输、变换、产生等。内容涉及信
号处理的器件、功能电路及系统。
4.课程特点与学习方法
• 课程特点
1 ) 发展快
2 )应用广
3 )工程实践性强
每18个月芯片的集成度提高1倍,而功耗下降一半。
• 学习方法 打好基础、 关注发展、 主动更新、 注重实践
假设输出变量为F； 用0表示灯灭，用1表示灯亮
则输入输出变量之间的关系可以用真值表来表示
❖2.1逻辑代数 ❖2.2逻辑函数的卡诺图化简法
逻辑值
逻辑代数
逻辑变量 逻辑运算
运算的表示
逻辑函数与真值表
0、1－ 代表两种不同的状态 取值为逻辑值0 或 1 三个基本运算－与、或、非 最基本的表示－真值表
例：给定函数F=(A,B)
两个自变量，共有四种取值组合 F(0,0)=0；F(0,1)=0； F(1,0)=1；F(1,1)=1；
❖ 二进制数字波形（bit）
• 一个比特表示两个状态，多个状态要用更多比特才能表示 • 在数字电子技术和计算机应用中，采用多比特数字信号
20 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
LSB
21 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
位值 二值波形
22 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1