《数字电路与数字逻辑》第六章课件

《数字电路与数字逻辑》第六章课件•第六章概述•基本概念•逻辑门电路•组合逻辑电路目•时序逻辑电路•数字电路的实践应用录contents第六章概述01章节背景数字电路与数字逻辑是计算机科学与工程学科的重要基础，第六章作为该学科的核心章节，主要介绍了数字电路与数字逻辑的基本概念、原理和应用随着计算机技术的快速发展，数字电路与数字逻辑在信息处理、通信、控制系统等领域的应用越来越广泛，因此掌握这一章节的知识对于后续学习和实践至关重要章节目标理解数字电路与数字逻辑的基本概念、原01理和应用掌握数字电路的分析和设计方法，包括逻02辑门电路、触发器、寄存器等熟悉数字逻辑的运算规则和常用逻辑门电03路的特性了解数字电路与数字逻辑的发展趋势和应04用前景章节内容概览0102030405数字电路的基本逻辑门电路触发器和寄存器数字逻辑运算规数字电路的应用概念和原理则和发展趋势介绍数字电路的特点、分介绍逻辑门电路的基本原介绍触发器和寄存器的基介绍数字逻辑的运算规则，介绍数字电路在计算机、类、表示方法等理、分类和特性，包括本原理、分类和特性，以包括逻辑与、或、非等基通信、控制系统等领域的AND、OR、NOT等基本门及在数字电路中的应用本运算，以及复合运算的应用，以及数字电路的发电路规则和优先级展趋势和未来展望基本概念02数字电路与数字逻辑的关系数字电路数字逻辑实现数字逻辑功能的物理装置，由电子器件组研究数字电路中输入与输出之间逻辑关系的理成论关系数字逻辑是数字电路的理论基础，数字电路是数字逻辑的具体实现数字电路的基本元件0102二极管三极管单向导电性，常用于信号的隔离和电流控制型器件，用于信号的放大放大和开关场效应管逻辑门电压控制型器件，具有低噪声、高实现基本逻辑运算的电路，如与门、输入阻抗等特点或门、非门等0304数字逻辑的基本运算与运算非运算两个输入都为高电平时，输出输入为高电平时，输出为低电为高电平平；输入为低电平时，输出为高电平或运算异或运算两个输入中至少有一个为高电两个输入相同时，输出为低电平时，输出为高电平平；不同时，输出为高电平逻辑门电路03逻辑门电路的分类按照功能分类按照电路结构分类包括与门、或门、非门、与非门、或分为简单逻辑门电路和复合逻辑门电非门等路按照输入输出信号分类分为单输入单输出逻辑门电路和多输入多输出逻辑门电路常用逻辑门电路的工作原理与门当所有输入信号都为高电平时，输出信号为高电平；否则，输出信号为低电平或门当至少一个输入信号为高电平时，输出信号为高电平；否则，输出信号为低电平非门输入信号与输出信号相反，即输入高电平时输出低电平，输入低电平时输出高电平逻辑门电路的应用实现基本逻辑运算01如与运算、或运算、非运算等实现组合逻辑电路02通过组合逻辑门电路实现各种组合逻辑功能实现时序逻辑电路03通过时序逻辑门电路实现各种时序逻辑功能，如计数器、寄存器等组合逻辑电路04组合逻辑电路的组成010203输入和输出部分逻辑门电路中间单元输入部分负责接收外部信是组合逻辑电路的核心部连接输入、输出和逻辑门号，输出部分负责传递处分，实现逻辑运算的中间环节，起到信号传理后的信号递和处理的作用组合逻辑电路的分析方法确定逻辑关系化简逻辑表达式根据给定的逻辑图，确定输入与输出之间的将复杂的逻辑表达式化简为简单的形式，便逻辑关系于理解和分析真值表分析功能验证根据逻辑门的输入和输出，列出真值表，分通过实际输入和预期输出的比较，验证电路析电路的功能功能的正确性组合逻辑电路的设计方法明确设计要求选择合适的逻辑门明确所需实现的功能和性能要求根据设计要求选择合适的逻辑门，如AND、OR、NOT等构建逻辑表达式优化与验证根据设计要求构建逻辑表达式，描述对设计进行优化，并通过仿真或实验输入与输出之间的关系验证其正确性时序逻辑电路05时序逻辑电路的组成组合逻辑电路触发器根据输入信号的变化，输出信号立即发生变记忆元件，用于存储二进制状态，具有0和1化，与电路的过去状态无关两种状态寄存器移位器由多个触发器组成，用于存储一组二进制数，由触发器和组合逻辑电路组成，用于对二进具有并行输入和串行输出的特点制数进行位移操作时序逻辑电路的分析方法列出状态转移表根据电路的结构和功能，列出所有可能的状态转移情况状态转移图根据状态转移表绘制状态转移图，表示状态之间的转移关系写出状态方程和输出方程根据电路的结构和功能，列出状态方程和输出方程分析电路的逻辑功能根据状态转移图、状态方程和输出方程，分析电路的逻辑功能时序逻辑电路的设计方法状态赋值设计组合逻辑电路根据逻辑功能，对状态进行赋根据状态方程和输出方程，设值，确定状态转移图和状态方计组合逻辑电路实现相应的功程能确定逻辑功能选择触发器验证设计根据实际需求，确定需要实现根据状态方程和输出方程，选通过仿真或实验验证设计的正的逻辑功能择合适的触发器类型和数量确性和可行性数字电路的实践应06用数字电路在计算机中的应用中央处理器（CPU）数字电路是构成CPU的基础，用于执行计算机程序中的指令内存和存储器数字电路用于制造计算机的RAM、ROM、Flash存储器等存储设备输入输出设备键盘、鼠标、显示器等设备内部都使用了数字电路数字电路在通信系统中的应用调制解调器调制解调器使用数字电路技术，将数据转换为适合在电话线或其他传输介质上传输的信号交换机和路由器交换机和路由器是通信网络中的关键设备，使用数字电路实现快速的数据交换无线通信基站无线通信基站使用数字电路处理和传输语音和数据信号数字电路在其他领域的应用工业控制在自动化生产线上，数字电路用于控制各种机械和设备医疗器械数字电路在医疗设备如心脏起搏器、MRI扫描仪等中发挥着关键作用智能家居智能家居系统中的各种设备，如智能灯泡、智能恒温器等，都使用了数字电路THANKS.。