第11单元 了解数字电路（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（人民邮电出版社）

中等职业教育课程改革国家规划新教材PPT 电工电子技术与技能 第11单元了解数字电路 知识目标： 冬了解数字信号、模拟信号、数字电路、模拟电路的基本概 念 了解与、或、非3种基本的逻辑运算 了解二进制和十进制数制的转换方法 冬了解BCD码的编码方法 技能目标： 冬学会识读集成电路芯片 冬学会查阅集成电路使用手册 了解数字电路的基础知识 2 认识二进制与BCD码 3 了解集成电路芯片使用常识 任务1了解数字电路的基础知识 ·一、认识数字信号与数字电路 二、认识逻辑代数和逻辑变量 认识数字信号与数字电路 (1)数字信号一在数值上和时间上不连续变化（离散）的信号（见图 11.3)。 (2)模拟信号一在数值上和时间上连续变化的信号（见图11.4)。 数字电路一处理数字信号的电路。 模拟电路一处理模拟信号的电路。 图11.3 数字信号 图11.4 模拟信号 在日常生活中所体验的世界其实是非常“模拟化”的。从宏观的角 度看，这个世界一点也不数字化，反而具有连续性的特点，不会骤然 开关、由黑而白，或是不经过渡就从一种状态直接跳入另一种状态。 从微观的角度看，与人们相互作用的物体（电线中流动的电子或 我们眼中的光子)都是相互分离的单位，只不过由于它们的数量太过 庞大，因此，感觉上似乎连续不断，而事实上它们都是相互分离的， 它们的变化也是离散的、跳跃式的，所以具有“数字化”的特点。 数字信号有很多的优点，其中最主要的优点如下。 (1)具有数据压缩功能。 (2)具有纠正错误的功能 (3)抗干扰能力强，不易失真。 (4)传输容量大，便于多媒体集成。 (5)便于存储、处理和交换。 由于数字信号的明显优点，因此现代的通信、广播、电视、计算 机数据传输等均已实现或正在实现数字化。 二、 认识逻辑代数和逻辑变量 数字电路的特点。 数字电路主要研究的是信号的状态，如灯的亮与不亮、开关的开与关、 信号的有与无等，而不研究具体的信号大小，数字信号基本上只有两个状态， 所以常用二进制数的0和1来表示，相应地电信号用低电平和高电平表示， 如： 灯不亮一“0”一低电平： 灯亮一“1”一高电平； 开关断开一“0”一低电平： 开关闭合一“1”一高电平。 注意： 低电平、高电平均是指一个电压范围而不是某个具体的电压数值，如高电 平通常为3~5V,低电平通常为0~0.4V。 (1)数字电路中的元器件主要工作于“开”或“关"”的状态，不存在中间状态， 所以数字电路的基本元器件又称开关元器件，基本数字电路又称开关电路。 (2)数字电路中的数字运算普遍采用的是二进制。 数字信号之间的这种非数值的状态关系，称为逻辑关系，因此数 字（开关）电路又称逻辑电路。逻辑电路中各输入、输出状态称为逻 辑变量，它们之间的逻辑关系称为逻辑函数（代数），逻辑变量与常 规数学变量的不同之处在于它只有两种取值（状态），即“0”和“1”。“0” 和“1”在这里表示事物的两种对立状态，其本身没有数值意义。 逻辑变量之间的运算遵循一套不同于普通代数运算的规则，称为逻 辑代数运算规则。 逻辑体制分为正逻辑和负逻辑两种，其规定如下。 正逻辑：“1”一代表高电平，“0”一代表低电平。 负逻辑：“1”一代表低电平，“0”一代表高电平。 没有特殊说明，一般均为正逻辑。 逻辑代数的运算包括逻辑加、逻辑乘、逻辑非3种基本运算（类似 于普通代数的加、减、乘、除)。 逻辑加一又称或运算。 逻辑乘一又称与运算。 逻辑非一又称非运算。 逻辑代数运算规则如下。 或运算 与运算 非运算 0H0-0 0×0-0 0-1 0+1=1 0×1-0 70 1+1-1 1×1=1 A-A A+0-A A×0-0 A+1=1 A×1=A A+A-1 A×A-0 A+A=A A×A=A 逻辑代数运算定律 摩根定律（又称反演定律） AxB-BXA AB-A+B A+B=B+A A+B=A×B (AXB)×C-AX(B×C) (A+B)+C=A+(B+C) AX(B+C)=A×B+AXC 任务2认识二进制与BCD码 ·一、认识二进制 ■二、认识BCD码