數(shù)字電路 0緒論

1、1 向電子科大成都學(xué)院向電子科大成都學(xué)院 微電子微電子08級(jí)的級(jí)的 各位朋友致以最親切的問(wèn)候各位朋友致以最親切的問(wèn)候主講教師主講教師: 電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)微固學(xué)院微固學(xué)院 張開(kāi)華教授張開(kāi)華教授2009年年9月月2課程名稱(chēng)課程名稱(chēng): “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”本課程總學(xué)時(shí)本課程總學(xué)時(shí)6 43閻石：閻石：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) (第五版第五版)2006年年 5月月 72萬(wàn)字萬(wàn)字 本書(shū)為普通高等教育本書(shū)為普通高等教育“十五十五”國(guó)家級(jí)國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。第五版具有以下特點(diǎn)：規(guī)劃教材。第五版具有以下特點(diǎn)： 1.根據(jù)電子技術(shù)的發(fā)展水平和加強(qiáng)基礎(chǔ)、根據(jù)電子技術(shù)的發(fā)展水平和加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓

2、寬專(zhuān)業(yè)面的需要，重新提煉本課程的基拓寬專(zhuān)業(yè)面的需要，重新提煉本課程的基本內(nèi)容，把電子技術(shù)的最新成果引入到教本內(nèi)容，把電子技術(shù)的最新成果引入到教材中，刪減已相對(duì)陳舊、過(guò)時(shí)的內(nèi)容；材中，刪減已相對(duì)陳舊、過(guò)時(shí)的內(nèi)容； 2.加強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用的介加強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用的介紹，并對(duì)與之相關(guān)的理論內(nèi)容進(jìn)行增刪和紹，并對(duì)與之相關(guān)的理論內(nèi)容進(jìn)行增刪和調(diào)整；調(diào)整；4 3.對(duì)例題、習(xí)題進(jìn)行增刪和調(diào)整，對(duì)例題、習(xí)題進(jìn)行增刪和調(diào)整，尤其增加綜合訓(xùn)練題和設(shè)計(jì)性題目尤其增加綜合訓(xùn)練題和設(shè)計(jì)性題目的比重以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的的比重以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；能力； 4.改用國(guó)際上流行的電路符號(hào)和邏輯

3、改用國(guó)際上流行的電路符號(hào)和邏輯符號(hào)符號(hào)，便于教學(xué)及使用國(guó)際上流行，便于教學(xué)及使用國(guó)際上流行的的EDA軟件。本書(shū)可作為高等學(xué)校軟件。本書(shū)可作為高等學(xué)校電氣信息類(lèi)（含電氣類(lèi)、電子類(lèi)）電氣信息類(lèi)（含電氣類(lèi)、電子類(lèi)）等專(zhuān)業(yè)等專(zhuān)業(yè) “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程課程的教材。的教材。 5目錄目錄第一章第一章 數(shù)制和碼制數(shù)制和碼制第二章第二章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第三章第三章 門(mén)電路門(mén)電路第四章第四章 組合邏輯電路組合邏輯電路第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器第六章第六章 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路第七章第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器第八章第八章 可編程邏輯器件可編程邏輯器件PLD第九章 硬件描述語(yǔ)言

4、簡(jiǎn)介第十章 脈沖波形的產(chǎn)生和整形第十一章第十一章 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換6本課程之概括本課程之概括邏輯代數(shù)邏輯代數(shù)分析、設(shè)計(jì)數(shù)字電路的工具。分析、設(shè)計(jì)數(shù)字電路的工具。(ch1、ch2)數(shù)字電路工作原理、電氣特性。（數(shù)字電路工作原理、電氣特性。（ch3）組合邏輯電路（無(wú)記憶）的分析、設(shè)計(jì)。組合邏輯電路（無(wú)記憶）的分析、設(shè)計(jì)。(ch4)時(shí)序邏輯電路（有記憶）的分析、設(shè)計(jì)。時(shí)序邏輯電路（有記憶）的分析、設(shè)計(jì)。 (ch5、6) 大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器、PLD、(ch7、ch8)數(shù)數(shù)/模模D/A 、模、模/數(shù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路 。 （ch11） 7l一、本課程的重要性一、

5、本課程的重要性l 在信息時(shí)代，數(shù)字電路無(wú)處不在。在信息時(shí)代，數(shù)字電路無(wú)處不在。家電、通訊、計(jì)家電、通訊、計(jì) 算機(jī)、自控、互聯(lián)算機(jī)、自控、互聯(lián)網(wǎng)和儀器儀表等廣泛應(yīng)用數(shù)字技網(wǎng)和儀器儀表等廣泛應(yīng)用數(shù)字技 術(shù)。術(shù)。“數(shù)電數(shù)電” 同同“模電模電”、“電分電分”等等課程一樣，是電子信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課程一樣，是電子信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)看家本事。一門(mén)看家本事。 8“數(shù)字邏輯電路” 或“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”是一門(mén)集 數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、 邏輯分析方法、邏輯分析方法、研究在體系結(jié)構(gòu)、數(shù)字系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、數(shù)字系統(tǒng)中部件級(jí)的分析和設(shè)計(jì)方法。電子部件組成科學(xué)電子部件組成科學(xué)為一體的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，9 本課程的研究對(duì)象本課

6、程的研究對(duì)象 數(shù)字電子技術(shù)是研究電子技術(shù)理論和數(shù)字電子技術(shù)是研究電子技術(shù)理論和應(yīng)用的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課。應(yīng)用的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課。電子技術(shù)課程具有三個(gè)特性：電子技術(shù)課程具有三個(gè)特性：1、基礎(chǔ)性、基礎(chǔ)性 為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)2、先進(jìn)性、先進(jìn)性 課程體現(xiàn)了學(xué)科前沿技術(shù)課程體現(xiàn)了學(xué)科前沿技術(shù)3、應(yīng)用性、應(yīng)用性 工程實(shí)踐中直接應(yīng)用電子技術(shù)工程實(shí)踐中直接應(yīng)用電子技術(shù)10半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件放大電路的基本原理放大電路的基本原理放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路放大電路中的反饋放大電路中的反饋模擬信號(hào)運(yùn)算電路模擬信號(hào)運(yùn)算電路信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路波形發(fā)

7、生電路波形發(fā)生電路管理功率放大電路管理功率放大電路直流電源直流電源邏輯代數(shù)基礎(chǔ)邏輯代數(shù)基礎(chǔ)門(mén)電路門(mén)電路組合邏輯電路組合邏輯電路觸發(fā)器觸發(fā)器時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路脈沖波形產(chǎn)生和整形脈沖波形產(chǎn)生和整形半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可編程邏輯器件可編程邏輯器件數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 電子技術(shù)課程內(nèi)容電子技術(shù)課程內(nèi)容 電子技術(shù)電子技術(shù)模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)11電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域1 1、家用電器、家用電器 電視機(jī)、收錄機(jī)、視盤(pán)機(jī)、音響設(shè)備電視機(jī)、收錄機(jī)、視盤(pán)機(jī)、音響設(shè)備2 2、通訊、通訊 有線通訊、無(wú)線通訊有線通訊、無(wú)線通訊3 3、計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備、

8、計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備 很高的運(yùn)算速度，極大的存儲(chǔ)容量，強(qiáng)大的處理能力很高的運(yùn)算速度，極大的存儲(chǔ)容量，強(qiáng)大的處理能力4 4、自動(dòng)控制、自動(dòng)控制 計(jì)算機(jī)控制、數(shù)字控制、自適應(yīng)控制、智能控制計(jì)算機(jī)控制、數(shù)字控制、自適應(yīng)控制、智能控制12二、為什么要學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程？二、為什么要學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程？ “數(shù)數(shù) 字字 電子技術(shù)電子技術(shù) ” 是電氣信息類(lèi)、是電氣信息類(lèi)、電子信息類(lèi)、計(jì)算機(jī)類(lèi)和工科其它專(zhuān)業(yè)電子信息類(lèi)、計(jì)算機(jī)類(lèi)和工科其它專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是電子類(lèi)、的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是電子類(lèi)、計(jì)算計(jì)算 機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的入門(mén)課。通過(guò)本課程的機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的入門(mén)課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) ，使學(xué)生掌，

9、使學(xué)生掌 握邏輯代數(shù)理論握邏輯代數(shù)理論 ，組合，組合邏輯電路特點(diǎn)及分析設(shè)邏輯電路特點(diǎn)及分析設(shè) 計(jì)方法計(jì)方法 ，時(shí)序邏，時(shí)序邏輯電路輯電路 的特點(diǎn)的特點(diǎn) 、分析和設(shè)計(jì)方法。培養(yǎng)、分析和設(shè)計(jì)方法。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用集成門(mén)電路和常用集成器件設(shè)學(xué)生應(yīng)用集成門(mén)電路和常用集成器件設(shè)計(jì)各種功能的邏輯電路，并根據(jù)實(shí)際要計(jì)各種功能的邏輯電路，并根據(jù)實(shí)際要求選擇器件進(jìn)行設(shè)計(jì)的應(yīng)用知識(shí)。求選擇器件進(jìn)行設(shè)計(jì)的應(yīng)用知識(shí)。13數(shù)字電路的特點(diǎn)數(shù)字電路的特點(diǎn)1. 1. 數(shù)字電路中所有的半導(dǎo)體器件是工作在數(shù)字電路中所有的半導(dǎo)體器件是工作在 飽和區(qū)和截止區(qū)飽和區(qū)和截止區(qū)，而放大區(qū)只是作為一，而放大區(qū)只是作為一 個(gè)短暫的過(guò)度過(guò)程。個(gè)短暫

10、的過(guò)度過(guò)程。2. 2. 在數(shù)字電路中研究輸入與輸出之間的在數(shù)字電路中研究輸入與輸出之間的 邏輯關(guān)系邏輯關(guān)系3. 3.主要優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠性高，主要優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠性高，便于高度集成化便于高度集成化14 3. 3. 分析方法以分析方法以布爾代數(shù)（邏輯函數(shù)）布爾代數(shù)（邏輯函數(shù)）為基礎(chǔ)，為基礎(chǔ)， 分析電路的功能采用的工具有分析電路的功能采用的工具有 真值表、真值表、 邏輯函數(shù)表達(dá)式、邏輯函數(shù)表達(dá)式、 波形圖波形圖 邏輯電路來(lái)描述。邏輯電路來(lái)描述。15 1. 1. 本課程本課程理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，必須多做理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，必須多做練習(xí)。練習(xí)。 2. 2. 強(qiáng)調(diào)基本概念的掌

11、握。強(qiáng)調(diào)基本概念的掌握。 3. 3. 聽(tīng)講與讀書(shū)相結(jié)合、勤于思考。聽(tīng)講與讀書(shū)相結(jié)合、勤于思考。 注重設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)而不是具體電注重設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)而不是具體電路和公式的死記硬背路和公式的死記硬背 4. 4. 掌握基本的分析、設(shè)計(jì)方法，難度和復(fù)雜掌握基本的分析、設(shè)計(jì)方法，難度和復(fù)雜程度都不是很大，以例題、作業(yè)為準(zhǔn)。程度都不是很大，以例題、作業(yè)為準(zhǔn)。 5. 5. 以說(shuō)明問(wèn)題為目的，為減少記筆記對(duì)聽(tīng)課以說(shuō)明問(wèn)題為目的，為減少記筆記對(duì)聽(tīng)課的影響，使用書(shū)上的例題，圖表。要合理的記的影響，使用書(shū)上的例題，圖表。要合理的記筆記，提綱攜領(lǐng)。不可不記，不必全記。筆記，提綱攜領(lǐng)。不可不記，不必全記。16 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法在認(rèn)識(shí)電路圖的基礎(chǔ)上，抓基本概念及分析在認(rèn)識(shí)電路圖的基礎(chǔ)上，抓基本概念及分析設(shè)計(jì)方法，還要注意集成器件的使能端的應(yīng)設(shè)計(jì)方法，還要注意集成器件的使能端的應(yīng)用和器件之間的聯(lián)系。用和器件之間的聯(lián)系。 重點(diǎn)掌握基本概念、基本電路、基本方法。重點(diǎn)掌握基本概念、基本電路、基本方法。 17希望各位同學(xué)希望各位同學(xué)1、盡量不缺課、盡量不缺課2、必須認(rèn)真復(fù)習(xí)、看書(shū)、必須認(rèn)真復(fù)習(xí)、看書(shū)3、完成一定數(shù)量的