1、數(shù)字邏輯基礎(chǔ)一、數(shù)字信號與數(shù)字電路1、模擬信號 在模擬電子技術(shù)中，被傳遞、加工和處理的信號是模擬信號，這類信號的特點是在時間上和幅值上都是連續(xù)變化的，典型的模擬信號包括工頻信號、射頻信號、視頻信號等，如廣播電視中傳送的各種語音信號和圖像信號。圖1、2表示周期性的電壓模擬信號波形。圖1 正弦信號波形 (工頻信號）圖2 調(diào)幅信號波形 （射頻信號）數(shù) 字 電 路 1數(shù)字邏輯基礎(chǔ) 數(shù)字信號在數(shù)字電子技術(shù)中，被傳遞、加工和處理的信號是數(shù)字信號，這類信號的特點是在時間上和幅值上都是斷續(xù)變化的離散信號。時間上離散就是信號只在時間坐標的離散點上發(fā)生變化，如圖3；數(shù)值上離散就是各離散點上的信號數(shù)值是量化的（某個

2、最小單位的整倍數(shù)），如圖4。如在計算機和通信系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號。2、數(shù)字信號圖3 時間上離散圖4 數(shù)值上離散數(shù) 字 電 路 2數(shù)字邏輯基礎(chǔ) 數(shù)字信號只有兩個離散值，常用數(shù)字0和1來表示。這里的0和1沒有大小之分，只代表兩種對立的狀態(tài)，稱為邏輯0和邏輯1。數(shù)字信號也稱為二值數(shù)值信號、二進制信號。 數(shù)字信號在電路中往往表現(xiàn)為突變的電壓或電流，如圖5所示。該信號有兩個特點： 1信號只有兩個電壓值，5V和0V。我們可以用5V來表示邏輯1，用0V來表示邏輯0;當然也可以用0V來表示邏輯1，用5V來表示邏輯0，因此這兩個電壓值又常被稱為邏輯電平。5V為高電平，0V為低電平。 2信號從高電平變?yōu)榈碗娖?，?/p>

3、者從低電平變?yōu)楦唠娖绞且粋€突然變化的過程，這種信號又稱為脈沖信號。圖5 數(shù)字信號 數(shù) 字 電 路 3數(shù)字邏輯基礎(chǔ)3、數(shù)字電路 數(shù)字電路指的是能對數(shù)字信號進行傳輸、存儲、控制，以及對數(shù)字信號進行加工處理和進行算術(shù)運算和邏輯運算的電路。所謂算術(shù)運算，就是對兩個或兩個以上數(shù)字信號進行加、減、乘、除等一系列算術(shù)加工；所謂邏輯運算，就是對數(shù)字信號進行與、或、非以及與非、或非、異或等邏輯關(guān)系的加工處理及控制。因此，數(shù)字電路也常被稱為“數(shù)字邏輯電路”。1）數(shù)字電路優(yōu)點 （1）便于高度集成化 （2）工作可靠性高、抗干擾能力強 （3）數(shù)字信息便于長期保存 （4）數(shù)字集成電路產(chǎn)品系列多、通用性強、成本低 （5）保

4、密性好。數(shù)字信息容易進行加密處理，不易被竊取數(shù) 字 電 路 4數(shù)字邏輯基礎(chǔ)2）數(shù)字電路分類 （1）按集成度分類：數(shù)字電路可分為小規(guī)模（SSI，每片數(shù)十器件）、中規(guī)模（MSI，每片數(shù)百器件）、大規(guī)模（LSI，每片數(shù)千器件）和超大規(guī)模（VLSI，每片器件數(shù)目大于1萬）數(shù)字集成電路。集成電路從應(yīng)用的角度又可分為通用型和專用型兩大類型。 （2）按所用器件制作工藝的不同：數(shù)字電路可分為雙極型（TTL型）和單極型（MOS型）兩類。 （3）按照電路的結(jié)構(gòu)和工作原理的不同：數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩類。組合邏輯電路沒有記憶功能，其輸出信號只與當時的輸入信號有關(guān)，而與電路以前的狀態(tài)無關(guān)。時序邏輯

5、電路具有記憶功能，其輸出信號不僅和當時的輸入信號有關(guān)，而且與電路以前的狀態(tài)有關(guān)。 數(shù) 字 電 路 5數(shù)字邏輯基礎(chǔ)二、數(shù)制與碼制 數(shù)制是一種計數(shù)方法，它是計數(shù)進位制的總稱。采用何種計數(shù)制方法應(yīng)根據(jù)實際需要而定。日常生活中我們習慣用十進制數(shù)，而在數(shù)字系統(tǒng)中進行數(shù)字的運算和處理采用的是二進數(shù)制、八進制數(shù)、十六進制數(shù)。1、數(shù)制1）十進制 (Decimal) 以10為基數(shù)的計數(shù)體制。計數(shù)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。進制規(guī)律：“逢十進一”。數(shù)碼所處位置不同，其所代表的數(shù)值不同。同樣的數(shù)碼在不同的數(shù)位上代表的數(shù)值不同，任意一個十進制數(shù)都可以表示為各個數(shù)位上的數(shù)碼與其對應(yīng)的權(quán)的乘積之和，稱權(quán)

6、展開式。 如： 其中：3、6、7、4、8為系數(shù)；10為基數(shù)； 為權(quán)。數(shù) 字 電 路 6數(shù)字邏輯基礎(chǔ)2）二進制 (Binary) 以2為基數(shù)的計數(shù)體制。計數(shù)數(shù)碼：0、1。進制規(guī)律：“逢二進一”。如：0+1=1、1+1=10、10+1=11、11+1=100等。為與十進制數(shù)在書寫上相區(qū)別，二進制數(shù)“”一般寫如下形式： 或 如： 其中：1、0為系數(shù)；2為基數(shù)； 為權(quán)。 將二進制數(shù)按權(quán)展開并按十進制規(guī)律相加，就得到其對應(yīng)的十進制數(shù)。例：數(shù) 字 電 路 7數(shù)字邏輯基礎(chǔ)3）八進制和十六進制 以8和16為基數(shù)的計數(shù)體制。 八進制計數(shù)數(shù)碼：0 、1、3、4、5、6、7；基數(shù)為8。進制規(guī)律：“逢八進一”。八進制數(shù)的權(quán)展開式，如： (217.02)8 282181780081282 十六進制數(shù)碼