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1、第第1 1章章 数字电路基础知识数字电路基础知识 数字电路的分类和学习方法数字电路的分类和学习方法 电子技术的发展与应用电子技术的发展与应用 数字电路与模拟电路数字电路与模拟电路1.1 1.1 数字电路概述数字电路概述结束结束结束结束放映放映放映放映2/17/202311.1.1 电子技术的发展与应用电子技术的发展与应用1.电子技术的应用科学研究中,先进的仪器设备;传统的机械行业,先进的数控机床、自动化生产线;通信、广播、电视、雷达、医疗设备、新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域;日常生活的家用电器;电子计算机及信息技术。2/17/202322.2.电子技术的发展电子技术的发展电子器件的改进
2、与创新电子器件的改进与创新 19041904年发明电真空器件(电子管)电子管时代。19481948年发明半导体器件晶体管时代。2020世纪6060年代制造出集成电路集成电路时代。3.3.电子技术的分类电子技术的分类 电子技术:研究电信号的产生、传送、接收和处理。l 模拟电子技术l 数字电子技术2/17/202331.1.2 数字电路与模拟电路数字电路与模拟电路1.基本概念电信号:指随时间变化的电压和电流。模拟信号:在时间和幅值上都为连续的信号。数字信号:在时间和幅值上都为离散的信号。模拟电路:处理和传输模拟信号的电路。数字电路:处理和传输数字信号的电路。2/17/20234模拟信号:时间上连续
3、:任意时刻有一个相对的值。数值上连续:可以是在一定范围内的任意值。例如:电压、电流、温度、声音等。真实的世界是模拟的。缺点:很难度量;容易受噪声的干扰;难以保存。优点:用精确的值表示事物。模拟电路:处理和传输模拟信号的电路。三极管工作在线性放大区。2/17/20235数字信号:时间上离散:只在某些时刻有定义。数值上离散:变量只能是有限集合的一个值,常用0、1二进制数表示。例如:开关通断、电压高低、电流有无。2/17/20236数字化时代:音乐:CD、MP3电影:MPEG、RM、DVD数字电视数字照相机数字摄影机手机数字电路:处理和传输数字信号的电路。三极管工作在开关状态,即饱和区或截止区。2/
4、17/202372.2.数字电路特点(与模拟电路相比)数字电路特点(与模拟电路相比)(1)数字电路的基本工作信号是用1和0表示的二进制的数字信号,反映在电路上就是高电平和低电平。(2)晶体管处于开关工作状态,抗干扰能力强、精度高。(3)通用性强。结构简单、容易制造,便于集成及系列化生产。(4)具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑判断,故又称为数字逻辑电路。2/17/202381.1.3 数字电路的分类和学习方法数字电路的分类和学习方法 1.数字电路的分类(1)按电路结构分类 组合逻辑电路:电路的输出信号只与当时的输入信号有关,而与电路原来的状态无关。
5、时序逻辑电路:电路的输出信号不仅与当时的输入信号有关,而且还与电路原来的状态有关。2/17/20239(2)按集成电路规模分类集成度:每块集成电路芯片中包含的元器件数目小规模集成电路(Small Scale IC,SSI)中规模集成电路(Medium Scale IC,MSI)大规模集成电路(Large Scale IC,LSI)超大规模集成电路(Very Large Scale IC,VLSI)特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC,ULSI)巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC,GSI)2/17/2023102.2.数字电路的学习方法数字电路的学习方法
6、(1)逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工具,应熟练掌握。(2)重点掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工作原理不必过于深究。(3)掌握基本的分析方法。(4)本课程实践性很强。应重视习题、基础实验和综合实训等实践性环节。(5)注意培养和提高查阅有关技术资料和数字集成电路产品手册的能力。2/17/202311越来越大的设计 越来越短的推向市场的时间 越来越低的价格 大量使用计算机辅助设计工具(EDA技术)多层次的设计表述 大量使用复用技术 IP(Intellectual Property)3.3.当前数字电路设计的趋势当前数字电路设计的趋势2/17/202312作业题(思考题)作业题(思考题)1、什么是数字信号?与模拟信号有何区别?2、什么是数字电路?数字电路有哪些特点?3、数字电路在生活中有哪些广泛应用?4、怎样才能学好数字电路?2/17/202313