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文本内容:
数字电子技术基础简明教程第三版课件•数字电子技术概述contents•数字电路基础•组合逻辑电路目录•时序逻辑电路•半导体存储器与可编程逻辑器件•数字系统的设计与实现01数字电子技术概述数字电子技术的定义与特点总结词数字电子技术的定义、特点与优势详细描述数字电子技术是一种以二进制形式处理信号和信息的电子技术它具有精度高、稳定性好、可靠性高等特点,因此在计算机、通信、控制等领域得到广泛应用数字电子技术的应用领域总结词数字电子技术在各领域的应用详细描述数字电子技术在计算机硬件、通信、雷达、导航、测量、控制、自动化等领域有着广泛的应用例如,在计算机硬件中,数字电子技术用于实现CPU、内存等核心部件的控制和信号处理;在通信中,数字电子技术用于调制解调、信号压缩、数据传输等方面数字电子技术的发展趋势总结词数字电子技术的未来发展方向详细描述随着科技的不断发展,数字电子技术也在不断进步未来,数字电子技术将朝着更高速度、更低功耗、更小体积的方向发展同时,随着人工智能、物联网等新兴技术的崛起,数字电子技术在智能控制、智能感知等领域的应用也将得到更广泛的发展02数字电路基础逻辑门电路010203与门或门非门实现逻辑与运算,当所有实现逻辑或运算,当至少实现逻辑非运算,输入为输入为高电平时,输出为一个输入为高电平时,输高电平时,输出为低电平;高电平;否则输出为低电出为高电平;否则输出为输入为低电平时,输出为平低电平高电平触发器RS触发器有两个输入端R和S,当R和S都为0时,输出保持不变;当R为
0、S为1时,输出翻转;当R为
1、S为0时,输出翻转;当R和S都为1时,输出保持不变JK触发器有两个输入端J和K,当J和K都为0时,输出保持不变;当J为
0、K为1时,输出翻转;当J为
1、K为0时,输出翻转;当J和K都为1时,输出翻转寄存器与移位器寄存器用于存储二进制数据,由多个触发器组成移位器用于对二进制数据进行位移操作,可以将数据左移或右移编码器与译码器编码器将输入的二进制代码转换为输出的二进制代码译码器将输入的二进制代码进行解码,得到相应的输出信号03组合逻辑电路组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的基本结构由输入变量、逻辑门和输出变量组成,没有记忆功能分析步骤确定逻辑功能、列出真值表、化简表达式、确定电路类型常用分析方法代数法、图解法、表格法等常用组合逻辑电路01020304编码器译码器数据选择器加法器将输入信号转换为二进制码的将二进制码转换为输出信号的从多个输入中选择一个输出的实现二进制加法的电路,分为电路,分为普通编码器和优先电路,分为二进制译码器和显电路,分为2选
1、4选
1、8选半加器和全加器编码器示译码器1等组合逻辑电路的设计设计步骤设计方法设计注意事项明确设计要求、列出真值采用小规模集成电路(SSI)考虑输入信号的个数、门表、选择合适的门电路、或中规模集成电路的个数和布线等因素,确画出电路图(MSI)保电路可靠、经济和易于维护04时序逻辑电路时序逻辑电路的概述组成时序逻辑电路由组合逻辑电路和存定义储元件(如触发器)组成时序逻辑电路是一种具有记忆功能的电路,其输出不仅取决于当前的输入,还与之前的输入状态有关工作原理时序逻辑电路在时钟信号的驱动下,按照一定的时序进行状态转移,并产生相应的输出常用时序逻辑电路寄存器计数器移位器顺序脉冲发生器用于存储二进制数据,用于计数和控制时序,用于对数据进行位移操用于产生一定规律的顺具有并行输入、并行输具有预定的状态转换序作,具有数据输入、数序脉冲信号出和时钟控制端列据输出和控制端时序逻辑电路的设计设计步骤设计注意事项确定逻辑功能、选择合适的触发器、需要考虑电路的稳定性、可靠性和可设计组合逻辑电路、进行时序分析和维护性,以及尽量减少元件数量和简仿真验证化电路结构设计方法可以采用状态图、状态表和状态方程等方法进行设计05半导体存储器与可编程逻辑器件半导体存储器半导体存储器的分类半导体存储器可以分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两类RAM可以随时读写,速度较快,但断电后数据会丢失;ROM中的数据只能读取,不能写入,但断电后数据不会丢失半导体存储器的结构半导体存储器由存储单元阵列、地址译码器和读写控制电路等部分组成存储单元阵列用于存储数据,地址译码器用于实现地址的译码,读写控制电路用于控制数据的读写操作半导体存储器的应用半导体存储器广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域,作为计算机的内存储器,用于存储程序和数据;作为外存储器,用于永久存储大量数据和程序可编程逻辑器件可编程逻辑器件的可编程逻辑器件的可编程逻辑器件的基本结构分类应用可编程逻辑器件是一种数字集可编程逻辑器件可以分为简单可编程逻辑器件广泛应用于数可编程逻辑器件(SPLD)和复成电路,其基本结构包括可编字系统的设计,如数字信号处杂可编程逻辑器件(CPLD)两程输入/输出管脚、可编程内部理、图像处理、通信等领域类SPLD主要包括可编程逻辑逻辑门和可编程内部连线通通过编程,可以实现各种数字阵列(PLA)和可编程阵列逻过编程,可以实现特定的逻辑电路和系统,具有灵活性高、辑(PAL),CPLD主要包括复功能开发周期短等优点杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程门阵列(FPGA)在系统可编程逻辑器件(ISP)在系统可编程逻辑器件的基本结构在系统可编程逻辑器件是一种新型的可编程逻辑器件,其基本结构包括可编程输入/输出管脚、可编程内部逻辑门和可编程内部连线与传统的可编程逻辑器件不同的是,在系统可编程逻辑器件可以在系统中进行编程和配置在系统可编程逻辑器件的优点在系统可编程逻辑器件具有很多优点,如可以在系统中进行在线编程和配置,无需将器件从系统中取出;可以反复进行编程和擦除操作,具有较高的灵活性;同时具有较短的研发周期和较低的开发成本等在系统可编程逻辑器件的应用在系统可编程逻辑器件广泛应用于数字系统的设计和开发中,如数字信号处理、图像处理、通信等领域通过在系统中进行编程和配置,可以实现各种数字电路和系统,具有很高的灵活性和适应性06数字系统的设计与实现数字系统的设计方法逻辑设计法波形图设计法真值表设计法根据系统功能需求,利用逻辑门通过绘制输入输出波形的时序关根据系统功能,列出输入输出关电路进行设计系,确定所需的触发器和门电路系的真值表,然后根据真值表写出逻辑表达式,最后根据逻辑表达式选择合适的门电路数字系统的实现过程元件选择电路板制作根据设计要求,选择合适的逻将绘制好的电路图制作成电路辑门电路、触发器等元件板,将元件焊接在电路板上,完成数字系统的硬件实现电路图绘制系统调试根据设计方法得到的逻辑表达对制作好的数字系统进行调试,式或真值表,绘制出相应的电确保其功能符合设计要求路图数字系统的性能评价可靠性数字系统的可靠性是评价其性能的重要指标,包括平均无故障时间、故障修复时间等速度数字系统的速度也是评价其性能的重要指标,包括信号传输速度、处理速度等功耗数字系统的功耗也是评价其性能的重要指标,低功耗的数字系统有利于节能减排THANKS感谢观看。