数字电子技术基础备课笔记(阎石第五版).doc

数字电子技术基础备课笔记（阎石第五版）（常用版）
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数字电子技术基础备课笔记
汤洪涛
一、课程简介
《数字电子技术基础》是电力、计算机工程类各专业的一门技术基础课，它是研究各种半导体器件的性能、电路及应用的学科。数字电子技术包括逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、VHDL语言、脉冲信号的产生与整形和A/D与D/A转换器等内容。
本课程以小规模集成电路为基础，（门电路）以中规模集成电路为主，着重介绍各种逻辑单元电路，逻辑部件的工作原理，分析逻辑功能，介绍逻辑电路的分析方法和一般数字电路的设计方法。
二、各章节主要内容和基本要求
第一章数制与码制：它是整个数字逻辑电路的基本知识，要求能够熟练掌握；
第二章逻辑代数基础：它是整个数字逻辑电路的分析工具，要求能够熟练掌握和应用，其中逻辑代数化简法和卡诺图化简法是重点掌握内容。
第三章逻辑门电路：是组成逻辑电路的基本单元，它相当于模电中的二极管、三极管。基本门电路有DTL（二极管门）、TTL（三极管门）、MOS（场效应管门），要求掌握它们的组成原理。
第四章组合逻辑电路：它是数字电子技术的一大类，要求掌握组合逻辑电路的分析和设计方法，即已知逻辑电路，请分析该电路的所能实现的逻辑功能；或已知该电路的所要实现的逻辑功能，请设计逻辑电路的来实现其逻辑功能。当然，设计电路就有一个电路的优化设计问题，如何选择最少的基本逻辑单元电路或最廉价的或最方便的基本逻辑单元电路来就可以实现所需要的逻辑功能。（只考虑输入、输出之间的逻辑关系）
第五章触发器：触发器是时序逻辑电路的基本逻辑单元，掌握触发器的基本特点、工作原理和分析方法等。
第六章时序逻辑电路：要求掌握时序逻辑电路的分析、波形的绘制等。
第七章半导体存储器：主要讲述动静态的RAM（随机存储器）和ROM（只读存储器）要求掌握它们的基本概念及其应用。
第八章以后的章节不做讲解好要求，让大家以后如果接触到相关知识时可以查阅。

第一章数制和码制
本章要求：掌握十进制、二进制、十六进制、八进制之间的转换

1.1概述
一、电子信号的分类：
电子电路中的信号可分为两类：
1、一类是时间和数值上都是连续变化的信号，称为模拟信号，例如音频信号、温度信号等；
2、另外一类是在时间或数值上断续变化的信号，即离散信号，称为数字信号，例如工件个数的记数信号，键盘输入的电信号等。
3、传输和处理模拟信号的电路称为模拟电路。
4、传输和处理数字信号的电路称为数字电路。
二、数字电路的特点
1、数字电路的工作信号是不连续变化的数字信号，所以在数字电路中工作的半导体管多数工作在开关状态，即工作于饱和区或截止区，放大区只是其过渡状态。
2、数字电路的主要研究对象是电路的输入、输出之间的逻辑关系，因而，对电路的分析方法就不能采用微变等效电路法，而要用逻辑分析法，采用的分析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要是真值表、逻辑表达式、电路图和波形图等。

1.2几种常用的数制

第二章数字逻辑基础

本章要求：
2.掌握逻辑代数的基本定律以及应用
3.掌握逻辑函数的四种表达方式，即真值表、逻辑表达式、卡诺图和逻辑图，了解它们各自的特点及其相互之间的关联。
内容提要：
1、逻辑运算的三种基本运算：与、或、非
2、逻辑代数的运算规则：基本公式、基本定理、逻辑代数的三个基本规则
3、逻辑函数的标准形式：最小项表达式和最大项表达式
4、逻辑函数的公式化简：函数化简的原则、函数公式法化简的常用方法
5、逻辑函数的卡诺图化简：卡诺图的绘制、化简的基本原理及化简方法
6、带约束项函数化简：约束项函数的含义、带约束项函数化简的原则。
§1-1数制与码
一、数制
1、十进制数
以10为基数的记数体制称为十进制，十进制是用十个不同的数码0，1，2，3，4，5，6，7，8，9来表示数的，其记数规律是“逢十进一“。
任何一个数N可以表示为：
(N)D=
其中：
Ki称为系数；10i称为位权；Ki*10i称为加权系数；i称为权。
D代表十进制（Decimal)
例如：234.142=2*102=3*101+4*100+1*10-1+4*10-2+2*10-3
2、二进制数
以2为基数的记数体制称为二进制，二进制是用2个不同的数码0，1来表示数的，其记数规律是“逢二进一“。
任何一个数N可以表示为：
(N)B=
其中：
Ki称为系数；2i称为位权；Ki*2i称为加权系数；i称为权。
B代表二进制（Binary)
例如：1011.101=1*23+0*22+1*21+1*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3
3、八进制数
以8为基数的记数体制称为八进制，八进制是用8个不同的数码0，1，2，3，4，5，6，7来表