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数字电路基础简明教程,数字电路基础视频

发布时间:2023-09-13 19:02:56编辑:温柔的背包来源:

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数字电路使用数字信号对数字量进行算术和逻辑运算的电路称为数字电路或数字系统。因为它具有逻辑运算和逻辑处理的功能,所以又称为数字逻辑电路。现代数字电路是由几个用半导体技术制造的数字集成器件构成的。

数字电路的发展和模拟电路一样,经历了几个时代,比如电子管,半导体分立器件,集成电路。但是它的发展比模拟电路要快。自20世纪60年代以来,数字集成器件通过双极工艺被制成小规模逻辑器件。然后发展到中等规模的逻辑器件;70年代末,微处理器的出现使数字集成电路的性能有了质的飞跃。数字系统数字系统的组成如图所示。

数字系统通常由输入接口、输出接口、数据处理和控制器组成。输入接口和输出接口的主要任务是将模拟量转换成数字量,或者将数字量转换成模拟量。处理器的主要作用是控制系统中各个部件的工作,使它们按照一定的程序运行。通常以是否有控制器作为区别功能部件和数字系统的标志。任何包含控制器并能按顺序运行的系统,无论其大小,都被称为数字系统。

数字电路1的特点。它同时具有算术运算和逻辑运算的功能。数字电路以二进制逻辑代数为基础,使用二进制数字信号,既能方便地进行算术运算,又能进行逻辑运算,因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制和决策等应用。

2.实现简单,系统可靠。基于二进制的数字逻辑电路具有很强的可靠性。电源电压的小波动对其没有影响,温度和工艺偏差对其可靠性的影响远小于模拟电路。

3.集成度高,功能实现简单。高集成度、小尺寸和低功耗是数字电路的突出优点之一。电路的设计、维修和维护灵活方便。随着集成电路技术的飞速发展,数字逻辑电路的集成度越来越高。随着小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的发展,集成电路块的功能也从元件级、器件级、组件级、板级上升到系统级。

数字电路的优点:稳定性好,可靠性高,可长期存储,便于计算机处理,集成度高。数字电路根据其功能分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。前者在任意时刻的输出只取决于电路此时的输入状态,而与电路过去的状态无关,它们没有记忆功能。常用的组合逻辑器件包括加法器、解码器和数据选择器。

后者在任何时候的输出不仅取决于电路此刻的输入状态,还取决于电路过去的状态,并且它们具有记忆功能。按结构分为分立元件电路和集成电路。前者是用导线将独立的晶体管、电阻等元件连接起来的电路。在后者中,元件和导线被制造在半导体硅晶片上,封装在外壳中,并且引线电路被焊接。集成电路的集成度不同。

数字电路的应用目前,数字电路已经得到了广泛的应用。在数字通信系统中,在图像和电视信号处理中,可以用几个0和1组成各种代码,分别代表不同的信息含义。

在自动控制中,利用数字电路的逻辑功能可以设计出各种数字控制装置。在测量仪器中,可以用数字电路处理测量信号,测试结果可以用十进制数字显示;特别是在数字电子计算机中,可以用数字电路实现各种功能的数字信息处理。数字电子计算机已经渗透到国民经济和人民生活的各个领域,并在许多方面带来了根本性的性能变化。

数字电路的主要研究对象是电路的输出和输入之间的逻辑关系,所以模拟电路的分析方法,如小信号模型分析,不能用于数字电路。由于数字电路中的器件主要工作在开关状态,所以使用的分析工具主要是逻辑代数,电路的主要功能用功能表、真值表、逻辑表达式和波形图来表示。

随着计算技术的发展,为了分析、模拟和设计数字电路或数字系统,我们还可以使用硬件描述语言,使用ABEL语言等软件和使用计算机来分析、模拟和设计数字系统。数字电路图阅读技巧1。对错要看逻辑。通过阅读电路说明书,可以了解逻辑电路的结构、功能和用途,也可以通过阅读真值表,了解输出与输入之间的“是”或“否”逻辑关系,掌握各单元模块的逻辑功能。

2.元件的功能取决于引脚。数字电路中经常使用具有各种逻辑功能的集成电路,这样会使整个电路更简单、更可靠。但也给读图带来了一些困难。因为我们看不到集成电路的内部元件和电路组成,只能看到很多外部引脚,这些引脚各有各的功能。这些引脚与其他外部元件或电路相连,以实现某些功能。

其实很多情况下,不需要知道集成电路内部电路的组成,只需要知道外部管脚的作用就可以了。集成电路的每个引脚的功能用文字表示。如果电路中没有给出文字或参数,应查阅相关手册,了解集成块的逻辑功能和各引脚的作用。

对于一些常用的集成电路,如常用的运算放大器LM 324、四个二输入与非门74LS零零、五五五时基电路,读者要记住每个管脚的作用,有助于快速准确的绘图识别。

3.按功能分解见模块。对于数字电路来说,系统可以按照信号流向分为若干功能模块,每个模块可以完成一个相对独立的功能。可以分析模块的交互状态,必要时可以列出每个模块的输入输出逻辑真值表。4、一起看整体。将模块连接在一起,分析电路从输入到输出的完整工作过程,必要时画出相关的工作波形图,帮助分析和理解电路的逻辑功能。

数字电路研究的主要问题是输出信号(“0”或“1”)与输入信号(“0”或“1”)的状态之间的逻辑关系,即电路的逻辑功能。数字电路的研究方法是逻辑分析和逻辑设计,需要的工具是逻辑代数。(在正逻辑下,“0”是低电平,“1”是高电平,高低电平没有明确的界限)

以上知识分享希望能够帮助到大家!