吉林大学数字电子技术基础课件第6章

吉林大学数字电子技术基础课件第6章目录CONTENTS•引言•数字逻辑基础•组合逻辑电路•时序逻辑电路•数字电路的应用•实验与课程设计01引言课程背景01数字电子技术是电子、计算机、通信等专业的重要基础课程，为后续专业课程的学习奠定基础02随着信息技术的发展，数字电子技术在各个领域的应用越来越广泛，掌握数字电子技术对于学生未来的职业发展具有重要意义课程内容概述第6章主要介绍数字电路的分析与设计方法，包括组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计通过学习本章，学生将掌握数字电路的基本原理、分析方法和设计技巧，为进一步学习数字系统设计打下基础02数字逻辑基础逻辑代数逻辑代数的基本概逻辑变量的表示逻辑函数的定义念逻辑代数是研究逻辑变量和逻辑逻辑变量通常用二进制数表示，逻辑函数是输入变量和输出变量函数的数学分支，它提供了一种取值范围通常是0和1，分别表示之间的一种对应关系，可以用逻描述和解决逻辑问题的数学方法逻辑假和逻辑真辑表达式来表示逻辑门电路逻辑门电路的基本概念逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，它由输入端、输出端和门电路组成常见逻辑门电路与门、或门、非门、与非门、或非门等逻辑门电路的特点具有速度快、稳定性好、可靠性高等特点，是数字电路的基本单元触发器触发器的分类RS触发器、D触发器、JK触发器和触发器的基本概念T触发器等触发器是一种具有记忆功能的电路，它能够存储二进制信息，并在一定条件下将信息传递给其他电路触发器的工作原理触发器在时钟信号的控制下，根据输入信号的变化，将存储的信息输出到其他电路中03组合逻辑电路组合逻辑电路的分析010203分析步骤分析方法分析工具首先确定逻辑电路的输入通过逻辑代数、卡诺图等使用数字电路分析软件或和输出变量，然后使用真方法对电路进行分析，确硬件描述语言进行逻辑电值表或逻辑表达式分析电定其逻辑功能路的分析路的逻辑功能组合逻辑电路的设计设计步骤设计方法设计工具根据实际需求，确定输入根据实际需求选择合适的使用数字电路设计软件或和输出变量，然后使用逻逻辑门电路，如AND、硬件描述语言进行逻辑电辑代数或卡诺图等方法设OR、NOT等，并按照设计路的设计计电路步骤进行组合常用组合逻辑电路编码器译码器多路选择器奇偶校验器根据选择信号选择一路将输入信号编码为二进将二进制码解码为输出用于检测数据传输过程输入信号作为输出信号，制码，用于数字信号的信号，用于数字信号的中的错误，通过增加校用于实现多路信号的选传输和存储解码和识别验位实现奇偶校验择和切换04时序逻辑电路时序逻辑电路的分析电路结构分析逻辑功能分析工作状态分析分析时序逻辑电路的组成，包括根据给定的逻辑图或状态图，分分析时序逻辑电路在不同输入下输入、输出和触发器等部分析时序逻辑电路的逻辑功能的工作状态，包括稳定状态和过渡状态时序逻辑电路的设计设计方法选择01根据实际需求选择合适的时序逻辑电路设计方法，如同步设计法或异步设计法触发器选择02根据设计需求选择适当的触发器类型，如JK触发器、D触发器等状态编码与状态转移图03根据设计要求进行状态编码，并绘制状态转移图常用时序逻辑电路寄存器计数器用于存储二进制数据，具有数据输入、输出和用于实现计数功能，具有加法或减法计数功能控制端移位器用于实现二进制数据的移位操作，包括左移和右移05数字电路的应用数字钟的设计与实现数字钟简介数字钟的组成数字钟是一种利用数字电路技术实现时间显示的电子设备，数字钟一般由秒计数器、分计数器、时计数器、日计数器通常由石英晶体振荡器提供稳定的时钟信号等组成，通过逻辑门电路和触发器实现计时和显示功能数字钟的设计步骤数字钟的实现方式设计数字钟需要确定各计数器的位数和逻辑关系，选择合数字钟的实现可以采用硬件和软件两种方式，硬件方式需适的逻辑门电路和触发器，设计显示电路，最后进行仿真要使用数字逻辑电路和显示器件，软件方式则需要编程语和调试言和微控制器数字密码锁的设计与实现数字密码锁简介数字密码锁是一种利用数字电路技术数字密码锁的组成实现安全控制的电子设备，通过输入正确的密码才能打开锁数字密码锁一般由密码输入电路、密码比较电路、控制电路和执行机构等组成，通过逻辑门电路和触发器实现密码验证和控制功能数字密码锁的设计步骤设计数字密码锁需要确定密码的位数数字密码锁的实现方式和复杂度，选择合适的逻辑门电路和触发器，设计控制电路和执行机构，数字密码锁的实现可以采用硬件和软最后进行仿真和调试件两种方式，硬件方式需要使用数字逻辑电路和控制电路，软件方式则需要编程语言和微控制器数字频率计的设计与实现数字频率计简介数字频率计是一种利用数字电路技术实现频率测量的电子设备，可以测量信号的频率、周期等参数数字频率计的组成数字频率计一般由信号输入电路、分频器、计数器和显示器等组成，通过逻辑门电路和触发器实现频率测量和显示功能数字频率计的设计步骤设计数字频率计需要确定测量范围和精度要求，选择合适的分频器和计数器，设计输入电路和显示电路，最后进行仿真和调试数字频率计的实现方式数字频率计的实现可以采用硬件和软件两种方式，硬件方式需要使用数字逻辑电路和计数器，软件方式则需要编程语言和微控制器06实验与课程设计实验设备与器材数字示波器集成电路芯片用于观察和测量数字信号的波如74系列、4000系列等常用的形数字逻辑芯片逻辑分析仪面包板和导线用于观察数字电路的逻辑时序用于搭建数字电路实验实验步骤与操作方法实验准备电路搭建熟悉实验设备，检查实验器材是否齐全根据实验要求，使用集成电路芯片在面包板上搭建数字电路测试与调试数据记录与分析使用示波器和逻辑分析仪对电路进行测试和记录实验数据，分析实验结果，得出结论调试，确保电路功能正常课程设计题目与要求设计一个简单的数字钟设计一个四则运算器要求使用数字电路实现小时、分钟和秒钟的计数要求实现加、减、乘、除四种运算功能和显示设计一个可控脉冲发生器设计要求要求能够产生频率可调的脉冲信号要求使用数字逻辑芯片实现设计，并使用示波器和逻辑分析仪进行测试和验证同时，要求编写设计报告，对设计思路、电路原理、实现方法、测试结果等进行详细说明感谢您的观看THANKS。