单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,数字电路基础,本章主要是讲数字电路,欧姆定律 功率 计算均不会涉及,1,电压（voltage）,：,通常用字母,U,表,示，,也称作电势差或电位差，,单位为伏特(V),电压又高有低。类比高度差理解。,电流（current）,：,通常用字母 I 表,示，,它的单位是安培,(A)，,类比水流来理解。电流从高电势流向低电势。,电压是使电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。只要电路,中两端有电压，就会形成电路,即是，由于一条水管两端有高度差，水流就会从高处,流向低处，形成水流。,(一)电路的参数,2,电阻（Resistance）：,通常用R表示，单位是欧姆，简称欧，符号是，,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电,流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同。电阻是导体本身的一种特性，,不随电压或者电流改变。,在电压之间必须要有电阻（或其他带有电阻性质的电器），,否则会造成电流过大而使得电路瞬间发热而烧毁电路。,就像水管之间没有一点减速的隔板，会由于水压过大而撑破水管。,电流在导线里流动，导线没有电阻，在同一段导线里，电压相同,3,电池：,在电路中符号，短竖线为负极，长竖线为正极。,开关：有两个选择,（二）电路符号,电阻：一个方框，没有方向区分,灯泡,：（是电阻元件）,4,一个完整的电路，有电源，电阻元件，开关等,电路回路：,电流流过的回路叫做电路,，在电路中，必须要有组成的回路才有电流。,在电池外部，电流从高电势流向低电势。在电池内部，电流从低电势流向高电势。,（三）电路的工作,5,断路：电路断开，整个电路不再构成回路而停止工作,例如电路中线路损坏、开关关闭，灯泡灯丝烧断,6,短路：电流不通过电器直接接通叫做短路。,短路有两种情况,1.电源短路，会造成瞬间大电流烧毁电器,2.电器件短路，有时是故意的，,目的是使器件停止工作，对电路没有损坏,7,数字电路中，只有高电平和低电平，高电平常常为5v或12v或24v等，而低电平则为0v.,数字电路中，我们只关心某一处电压的是高电平还是低电平，以及某一条线路是否有电流流通。而不去关心电压到底是多少，或者电流究竟有多大。,（四）电信号的产生,8,信号逻辑,用数字,0和1两个逻辑值,，分别代表低电平和高电平,数字电路中，只有,低电平和高电平两种状态,9,数字信号与模拟信号对比,模拟信号波形,数字信号波形,t,t,u,u,10,（五）常用电路的形式与逻辑,1.,串联：,在一条电路上，有多个元件依次连接在电路里,开关A，B串联控制灯泡Y,11,A、B都断开，灯不亮。,A断开、B接通，灯不亮。,A接通、B断开，灯不亮。,A、B都接通，灯亮。,12,与,逻辑的定义：仅当决定事件（Y）发生的所有条件,（A，B，C，）均满足时，事件（Y）才能发生。表达式为：,两个开关必须同时接通，,灯才亮。逻辑表达式为,：,13,2.,并联,：在电路的两点之间，有多个支路并行的连接,开关A，B,并,联控制灯泡Y,14,A、B都断开，灯不亮。,A断开、B接通，灯亮。,A接通、B断开，灯亮。,A、B都接通，灯亮。,15,或,逻辑的定义：当决定事件（Y）发生的各种条件（A，B，C，),中，,只要有一个或多个条件具备，事件（Y）就发生。表达式为：,两个开关只要有一个接通，灯就会亮。逻辑表达式为：,+,16,3,.非有害的短路,开关A控制灯泡Y,17,A断开，灯亮。,A接通，灯灭。,18,非,逻辑的定义：非逻辑指的是逻辑的否定。当决定事件（Y）发生的条件（A）满足时，事件不发生；条件不满足，事件反而发生。表达式为：,只有,当A开关打开时,，灯,才,会亮。逻辑表达式为：,19,（六）信号的读取,（1）与负极直接相连，电压为0V，,则信号为0,（2）与正极直接相连，电压为5V(12V.)，,则信号为1,(一)电路联通有电流,(二)电路未联通没有电流,（1）与负极直接,或间接,相连，电压为0V，则信号为0,（2）与正极直接,或者间,接相连，电压为5V(12V.)，则信号为1,1,0,0,1,0,1,1,0,20,数字电路中为了画图简便，常常不画回路，把电池的高电势和低电势端分开。,高电势,低电势,21,电路的回路简化为,当电路中电流未形成时，电阻上的电势与,它直接相连的电势相同。,思考：开关打开和闭合时，,A点电压是多少？逻辑值？,A,A,22,画出下列电路的简化图,23,逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用大写字母表示。逻辑变量的取值只有两种，即逻辑0和逻辑1，0 和 1 称为逻辑常量，并不表示数量的大小，而是表示两种对立的逻辑状态。,电路中：,0 1,开关：断开 闭合,灯泡：发光工作 熄灭不工作,电阻：发热工作 不工作,电压：高电势 低电势,电流：形成回路有电流 不形成回路无电流,24,（七）数字逻辑运算,逻辑代数是按一定的逻辑关系进行运算的代数，是分析和设计数字电路的数学工具。在逻辑代数，只有,和,两种逻辑值，有,与、或、非,三种基本逻辑运算，还有,与或、与非、与或非、异或,几种导出逻辑运算。,25,这种把所有可能的条件组合及其对应结果一一列出来的表格叫做,真值表,真值表,。,将开关接通记作1，断开记作0；灯亮记作1，灯灭记作0。可以作出如下表格来描述与逻辑关系：,功能表,真值表,26,结论：在逻辑与中，只有全部变量全部为1时，结果才为1。,只要有一个为0，结果为0。,即：,1x1x1x.x1=1,0 xAxBxC.Z=0,27,真值表,功能表,Y=A+B,28,结论：在逻辑或中，只有全部变量全部为0时，结果才为0。只要有一个为1，结果为1。,即：,0+0+0.+0=0,1+A+B+C.+Z=1,Y=A+B,29,真值表,功能表,Y=A,30,结论：在逻辑非中，变量为1，结果为0.变量为0，结果为1.,Y=A,即：,0=1,1=0,31,写出下列真值表,32,（,七,）,运算,基本定理,33,用真值表证明：,34,通过运算,证明分配率：A+BA=(A+B)(A+C),35,（八）门器件,门器件有电源输入，信号输入，信号输出,常常画图时省略电源,.,Vcc,GND,36,(1)与门,X1,X2,X3,Y,Y=x1*x2*x3.,(2)或门,X1,X2,X3,Y,Y=x1+x2+x3.,(3)非门,X,Y,Y=X,37,求出F,X,Y,F,Z,38,