1、（1-1）,电子技术,80学时,64学时理论教学（寻小惠讲解）,16学时实验教学(8个实验的时间和地点网络上选定）网址：中南大学电工电子教学实验中心网,（1-2）,参考书：（1）李飞主编电子技术实用教材中南大学出版社（2）*秦曾煌主编 电工学 （上下册）高等教育出版社（3）王鸿明主编 电工技术与电子技术（上下册）清华大学出版社,（1-3）,作业本（2.5元）时间: 第二周星期一下午3:005:00地点: 综合实验楼314 负责人：张禅娟老师,（1-4）,主要教学环节,一定要预习！,（1-5）,成绩评定,期终通考70%,平时30%,实验,作业,考勤,（1-6）,模拟电子技术,数字电子技术,电子技
2、术分为：,（1-7）,1.模拟电子技术(32),第1章的1.2 (4) 、第2章(6)、第3章(10)、第4章(4)、第6章(8)、第7章(4),2.数字电子技术(32),第1章部分(2)、第5章(6)、第8章(8)、第9章(8)、第10章(6),电子技术学时一般分配：,（1-8）,传感器,放大器,滤波器,模数转换,计算机系统,数模转换,滤波器,功率放大器,执行机构,电耦（热敏电阻）、麦克风等,电炉（加热）、扬声器等,数字电路,电子系统方框图,现场模拟信号,（1-9）,例1：简单的温度控制,R1-R3： 标准电阻,Ua ： 基准电压,Rt ： 热敏电阻,A ： 电压放大器,Rt,T,UO,室温
3、T,Ub,UO1,Usc,uo,R1,a,R2,+,R3,Rt,功 放,b,温控室,A,+,-,加热元件,信号处理,显示温度,一般是数字电路,uo1,（1-10）,模拟电路和数字电路一般区别,工作信号,模拟量,数字量,电路功能,实现模拟信号的放大、变换和产生,在输入、输出的数字量之间实现一定的逻辑关系,对电路参数、电源电压等要求,要求比较严格，与精度有关,允许有较大的误差,三极管的作用,放大器件,开关器件,三极管的工作区,主要工作在放大（线性）区,主要工作在饱和和截止区,（1-11）,以上是模拟电路和数字电路的区别，它们的共同点是：电路都是由二极管、三极管和场效应管等组成。,主要分析方法,图解
4、法、微变等效电路法,逻辑代数、真值表等,（1-12）,第一章 数字电路的基础知识,1.1 数字电路的基础知识,1.2 逻辑代数及运算规则,1.3 逻辑函数的表示法,1.4 逻辑函数的化简,（1-13）, 1.1 数字电路的基础知识,1.1.1 数字信号和模拟信号,电子电路中的信号,模拟信号,数字信号,时间连续的信号,时间和幅度都是离散的,（1-14）,模拟信号：,u,正弦波信号,锯齿波信号,u,（1-15）,研究模拟信号时，我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。相应的电子电路就是模拟电路，包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。,在模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态。,（1-16）,
5、数字信号：,数字信号,产品数量的统计。,数字表盘的读数。,数字电路信号：,（1-17）,研究数字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系，因此不能采用模拟电路的分析方法。主要的工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式及波形图表示。,在数字电路中，三极管工作在开关状态，即工作在饱和和截止状态。,（1-18）,1.1.2 数制,（1）十进制：,表示数的十个数码：,1、2、3、4、5、6、7、8、9、0,运算法则：逢十进一,157,=,权：,例如：,通式：,（1-19）,若在数字电路中采用十进制，必须要有十个电路状态与十个记数码相对应。这样将在技术上带来许多困难，而且很不经济。,（1-20）,（2
6、）二进制：,以二为基数的记数体制,表示数的两个数码：,0、1,运算法则：逢二进一,（1001）B=,=(9)D,权：,通式：,（1-21）,优缺点,用电路的两个状态-开关来表示二进制数，数码的存储和传输简单、可靠。,位数较多，使用不便；不合人们的习惯，输入时将十进制转换成二进制，运算结果输出时再转换成十进制数。,（1-22）,（3）十六进制：,十六进制记数码：,1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15),(4E6)H=,4162+14 161+6 160,=(1254)D,（1-23）,十六进制与二进制之间的转换：,(0101 1
7、001)B=,027+1 26+0 25+1 24+1 23+0 22+0 21+1 20D,=,(023+1 22+0 21+1 20) 161+(1 23+0 22+0 21+1 20) 160D,=(59)H,每四位2进制数对应一位16进制数,（1-24）,十六进制与二进制之间的转换：,(10011100101101001000)=,从末位开始四位一组,(1001 1100 1011 0100 1000) =,=(9CB48)H,（1-25）,十进制与二进制之间的转换，可以用二除十进制数，余数是二进制数的第0位，然后依次用二除所得的商，余数依次是K1、K2、。,转换方法,（4）十进制与二
8、进制之间的转换：,（1-26）,转换过程：,(25)D=(11001)B,（1-27）,1.1.3 二进制码,数字系统的信息,数值,文字符号,二进制代码,编码,（1-28）,为了分别表示N个字符，所需的二进制数的最小位数：,编码可以有多种，数字电路中所用的主要是二十进制码（BCD码）。,BCD-Binary-Coded-Decimal,（1-29）,在BCD码中，用四位二进制数表示09十个数码。四位二进制数最多可以表示16个字符，因此09十个字符与这16中组合之间可以有多种情况，不同的对应便形成了一种编码。这里主要介绍：,8421码,5421码,余3码,2421码,（1-30）,在BCD码中，
9、十进制数 (N)D 与二进制编码 (K3K2K1K0)B 的关系可以表示为：,(N)D= W3K3 +W2K2+W1K1+W0K0,W3W0为二进制各位的权重,所谓的8421码，就是指各位的权重是8、4、2、1。,（1-31）,二进制数,自然码,8421码,2421码,5421码,余三码,（1-32）, 1.2 逻辑代数及运算规则,1.2.1 逻辑代数与基本逻辑关系,在数字电路中，我们要研究的是电路的输入输出之间的逻辑关系，所以数字电路又称逻辑电路，相应的研究工具是逻辑代数（布尔代数）。,在逻辑代数中，逻辑函数的变量只能取两个值（二值变量），即0和1，中间值没有意义，这里的0和1只表示两个对立
10、的逻辑状态，如电位的低高（0表示低电位，1表示高电位）、开关的开合等。,（1-33）,（1）“与”逻辑,A、B、C都具备时，事件F才发生。,逻辑符号,（1-34）,F=ABC,逻辑式,真值表,（1-35）,（2）“或”逻辑,A、B、C只有一个具备时，事件F就发生。,逻辑符号,（1-36）,F=A+B+C,逻辑式,真值表,（1-37）,（3）“非”逻辑,A具备时 ，事件F不发生；A不具备时，事件F发生。,逻辑符号,1,（1-38）,逻辑式,真值表,（1-39）,（4）几种常用的复合逻辑,“与”、“或”、“非”是三种基本的逻辑关系，任何其它的逻辑关系都可以以它们为基础表示。,与非：条件A、B、C都
11、具备，则F 不发生。,（1-40）,或非：条件A、B、C任一具备，则F 发生。,异或：条件A、B有一个具备，另一个不具备则F 发生。,（1-41）,（5）几种基本的逻辑运算,从三种基本的逻辑关系，我们可以得到以下逻辑运算：,0 0=0 1=1 0=0,1 1=1,0+0=0,0+1=1+0=1+1=1,（1-42）,1.2.2 逻辑代数的基本定律,一、基本运算规则,A+0=A A+1=1 A 0 =0 A=0 A 1=A,（1-43）,二、基本代数规律,交换律,结合律,分配律,A+B=B+A,A B=B A,A+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)+B,A (B C)=(A B) C,A(B
12、+C)=A B+A C,A+B C=(A+B)(A+C),（1-44）,三、吸收规则,1、原变量的吸收：,A+AB=A,证明：,A+AB=A(1+B)=A1=A,利用运算规则可以对逻辑式进行化简。,例如：,（1-45）,2、反变量的吸收：,证明：,例如：,（1-46）,3、混合变量的吸收：,证明：,例如：,（1-47）,4、摩根定理：,可以用列真值表的方法证明：,（1-48）,四、基本定理：,1、代入定理,在任何一个包含变量的逻辑等式中，若以另外一个逻辑代入式中所有的位置，则等式仍然成立，这就是所谓代入定理。,（1-49）,2、反演定理,对于任意一个逻辑式，,原变量变为反变量，反变量变为原变量
13、,这个规律叫着反演定理,（1-50）,3、对偶定理,对于任意一个逻辑式，,则得到的结果就是的对偶式。,若两逻辑式相等，则它们的对偶式也相等，这就是对偶定理,（1-51）, 1.3 逻辑函数的表示法,1.3.1 真值表：将输入、输出的所有可能状态一一对应地列出。,（1-52）,请注意,n个变量可以有2n个组合，一般按二进制的顺序，输出与输入状态一一对应，列出所有可能的状态。,（1-53）,1.3.2 逻辑函数式,把逻辑函数的输入、输出关系写成与、或、非等逻辑运算的组合式，即逻辑代数式，称为逻辑函数式，我们通常采用“与或”的形式。,比如：,若表达式中的乘积包含了所有变量的原变量或反变量，则这一项称
14、为最小项，上式中每一项都是最小项。,若两个最小项只有一个变量以原、反区别，称它们逻辑相邻。,（1-54）,逻辑相邻的项可以合并，消去一个因子,（1-55）,1.3.3 卡诺图：,将n个输入变量的全部最小项用小方块阵列图表示，并且将逻辑相临的最小项放在相临的几何位置上，所得到的阵列图就是n变量的卡诺图。,卡诺图的每一个方块（最小项）代表一种输入组合，并且把对应的输入组合注明在阵列图的上方和左方。,（1-56）,两变量卡诺图,三变量卡诺图,（1-57）,四变量卡诺图,x,x,（1-58）,有时为了方便，用二进制对应的十进制表示单元编号。,F( A , B , C )=( 1 , 2 , 4 , 7
15、 ),1,2,4,7单元取1，其它取0,（1-59）,（1-60）,1.3.4 逻辑图：,把相应的逻辑关系用逻辑符号和连线表示出来。,F=AB+CD,（1-61）, 1.4 逻辑函数的化简,1.4.1 利用逻辑代数的基本公式：,例1：,为什么要化简？,（1-62）,例2：,反演,（1-63）,例3：,黑板,（1-64）,？,AB=AC,A+B=A+C,请注意与普通代数的区别！,（1-65）,1.4.2 利用卡诺图化简：,（1-66）,AB,（1-67）,F=AB+BC,化简过程：,（1-68）,利用卡诺图化简的规则：,（1）相临单元的个数是2N个，并组成矩形时，可以合并。,（1-69）,（1-70）,（2）先找面积尽量大的组合进行化简，可以减少每项的因子数。,（3）各最小项可以重复使用。,（4）注意利用无所谓状态，可以使结果大大简化。,（5）所有的1都被圈过后，化简结束。,（6）化简后的逻辑式是各化简项的逻辑和。,（1-71）,例1：化简,F(A,B,C,D)=(0,2,3,5,6,8,9,10,11, 12,13,14,15),（1-72）,例2：已经卡诺图化简,（1-73）,例3：已知真值表如图，用卡诺图化简。,（1-74）,化简时可以将无所谓状态当作1或0，目的是得到最简结果。,F=A,
