资料介绍
从本期开始,我们将连载3期讲解数字电路入门的内容。 本期是第一期,我们将从“数字意味着什么?”开始,讲解数字电路的基本设计方法。
什么是"模拟"和"数字"
● 在自然界中,象声音、温度、光等信息是以连续的值进行变化的。这种连续值就称作"模拟"。
● 而在计算机的世界里,信息是以一段一段的离散值表示的。这种离散值就称作"数字"。
● 比方说模拟和数字就相当于实数与整数的关系。实数可以表示直线上的每一个点,就象是模拟,而整数只能表示直线上的特定点,就象是数字。
于是,我们把处理连续信息的——模拟信号的电路称作"模拟电路",把处理离散信息——数字信号的电路称作"数字电路"。
图1:模拟与数字的不同
为了将自然界的模拟信息输入到象计算机那样的数字电路,需要将信息数字化(模拟信号→数字信号)。
进行"模拟信号→数字信号"转换的是A/D转换器。A/D转换器按时间有规律地读取(采样)输入信号,并将其转换成用"0"和"1"表现的数值(2进制)。
为了将连续值(模拟信号)转换为离散值(数字信号),要对模拟信号进行"舍去"和"进位"处理。这种处理造成信息缺失,而产生了误差。而为了减少误差,就需要缩短转换间隔和增加转换时的位数。
那么,"把模拟信号数字化"的好处在哪里呢?它的好处就在于,数字信号有较强的抗噪音能力,不容易被破坏,计算机处理起来比较容易。
现在,随着微处理器性能的不断提高,已经可以高速、大量地处理数字信息。由于在信号传输和再现的过程中都不会造成信号质量下降,从而使数字电路得到了十分广泛的应用。
强大的"2进 制"
数字信号表现数值的方法之一是"2进制"。2进制是以"0"和"1"表现数值的,各位数都是2的阶乘。比如,4位2进制可以表现的整数是从0到15的值( 表1)。更大的数值就要通过增加位数来表现了。
最初在数字信号中使用2进制的原因是因为电路的"开"和"关"可以很方便地用"1"和"0"来表示。并且,开("1")和关("0")在实际的 IC中分别用"H"和"L" 表现高电压状态和低电压状态。
在一般的CMOS IC中,当电源电压为5V时,L表现为1.35V以下,H表现为3.15以上。像这样用"0" 和"1"表示一定的电压范围,就可以形成在一定范围噪音下,不会发生误操作的牢固电路结构。
数字电路抗噪音强的理由,大家明白了吗?没错,是因为用了2进制来表现数值。
表1: 10进制的2进制换算
什么是数字电路
数字电路进行逻辑运算,也被称为逻辑电路。
逻辑电路的基本要素只有AND电路、OR电路和NOT电路这3种,通过这`3种电路的不同组合可以做出具有各种功能的电路。
逻辑电路使用逻辑表达式和电路符号(这里使用MIL符号。其他还有JIS符号。)进行表示。另外,我们把逻辑电路的输入信号和输出信号的一览表称为真值表。
下面我们对3种基本逻辑电路进行说明。
串联电路,AND电路
AND电路也被称为“ 逻辑与”,只有当两个输入同时为1时,才会输出1。
◇逻辑表达式
用“・”表示 (例)Y=A・B
◇电路符号
◇真值表
让我们仔细看一看AND电路的工作方式。如果用开关和LED来表现 AND电路的话,就是如下图2所示的串联电路。
开关A(SW A)的“开”和“关”表示输入A的“1”和“0”
开关B(SW B)的“开”和“关”表示输入B的“1”和“ 0”
LED Y的亮起和熄灭以输出Y的“1”和“0”表示
图2:AND电路的运作方式
该AND电路的工作方式如下。
● 开关A和开关B都为“开”时,LED Y点亮
● 开关A或B只有一个为“开”,另一个为“关”时,LED Y熄灭
● 开关A和开关B都为“关”时,LED Y熄灭
基本逻辑电路也称作门(gate)电路,可以通过单个输入来固定输出(关闭门),或反映输出(打开门)。
● AND电路的门电路的工作情况可以用图2的电路图进行说明。
● A或B的开关之一固定为“关”,LED保持熄灭,也就是说输出固定为“关”(关闭门)
相反,A或B的开关之一固定为“开”,未固定的另一个输入能够直接反映输出(打开门)
并联电路、OR电路
OR电路也被称为“逻辑或”,只要有任何一个输入为1,或者都为1的情况下,都会输出1。
◇逻辑表达式
用“+”表示 (例)Y=A+B
下载该资料的人也在下载
下载该资料的人还在阅读
更多 >
- 《数字电路基础》课件下载 0次下载
- 数字电路与系统第2版电子版资源下载 0次下载
- 华为高速数字电路设计教材资源下载 83次下载
- 数字电路 | 上升沿、下降沿,你了解吗?资料下载 10次下载
- 模拟或数字电路的设计误区资料下载 16次下载
- RF电路和数字电路如何在同块PCB上和谐相处?资料下载 10次下载
- 如何看懂数字电路图资料下载 19次下载
- 数字电路常见术语:高阻态,三态门资料下载 13次下载
- 数字电路4线步进电机控制的仿真资料免费下载 13次下载
- 数字电路数字逻辑试卷模拟题和答案的详细资料免费下载 34次下载
- 数字电路基础与计算机中的逻辑部件相关资料下载 5次下载
- 数字电路篇 66次下载
- 数字电路入门_OHM电子爱好者读物 0次下载
- 数字电路设计·仿真·测试 0次下载
- 数字电路EDA入门——VHDL程序实例集 0次下载
- 数字电路的定义、应用及分类 3398次阅读
- 数字电路中最基本的门电路 2118次阅读
- 纯数字电路做的八路抢答器 6362次阅读
- 模拟电路和数字电路的区别 3.2w次阅读
- 简析模拟电路与数字电路 9032次阅读
- 数字电路的特点及优势介绍 1.8w次阅读
- 数字电路应用举例 1.8w次阅读
- 数字电路比模拟电路的优点 1.7w次阅读
- 模拟电路、传统数字电路与单片机有什么区别 2.9w次阅读
- 数字电路该怎么学_数字电路的学习方法(要点、注意事项) 3.3w次阅读
- 数字电路的心脏--晶振的概述 2983次阅读
- 模拟电路与数字电路的区别详解 6925次阅读
- 看懂数字电路的四个必备知识 1.6w次阅读
- 数字电路之时序电路 1.8w次阅读
- 数字电路之数字集成电路IC 6484次阅读
下载排行
本周
- 1现代感应加热装置PDF电子书免费下载
- 7.92 MB | 128次下载 | 2 积分
- 2ATX 电源维修资料
- 0.44 MB | 13次下载 | 免费
- 3EMC设计_防雷_浪涌、压敏电阻等
- 2.53 MB | 3次下载 | 免费
- 4基于瑞萨微控制器的霍尔传感器应用说明
- 2.54MB | 2次下载 | 免费
- 520 V,5.1 A PNP低VCEsat晶体管PBSS302PX-Q数据手册
- 278.3KB | 1次下载 | 免费
- 6基于高校学生宿舍的水电表管理系统设计
- 5.31 MB | 1次下载 | 免费
- 7RL78/G23 SMS烟雾火灾探测操作应用说明
- 608.42KB | 1次下载 | 免费
- 8DC-DC_升压稳压变换器设计
- 188.50 KB | 1次下载 | 免费
本月
- 1常用的AD 3D封装库资料合集免费下载
- 22.50 MB | 246次下载 | 4 积分
- 2现代感应加热装置PDF电子书免费下载
- 7.92 MB | 128次下载 | 2 积分
- 3GB/T 18451.1-2012 风力发电机组 设计要求
- 32.74MB | 24次下载 | 免费
- 4基于单片机的汽车防碰撞系统设计与实现
- 27.43 MB | 13次下载 | 免费
- 5ATX 电源维修资料
- 0.44 MB | 13次下载 | 免费
- 6Altium Designer拼板与制造输出介绍
- 1.32 MB | 11次下载 | 10 积分
- 7【2023电子工程师大会】国产FPGA技术及国内FPGA发展pp
- 2.81 MB | 10次下载 | 免费
- 8【2023电子工程师大会】ARM嵌入式AI边缘计算开发流程要点p
- 2.12 MB | 8次下载 | 免费
总榜
- 1matlab软件下载入口
- 未知 | 935071次下载 | 免费
- 2开源硬件-PMP21529.1-4 开关降压/升压双向直流/直流转换器 PCB layout 设计
- 1.48MB | 420041次下载 | 免费
- 3Altium DXP2002下载入口
- 未知 | 233053次下载 | 免费
- 4电路仿真软件multisim 10.0免费下载
- 340992 | 191244次下载 | 免费
- 5十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
- 158M | 183307次下载 | 免费
- 6labview8.5下载
- 未知 | 81565次下载 | 免费
- 7Keil工具MDK-Arm免费下载
- 0.02 MB | 73739次下载 | 免费
- 8NI LabVIEW中实现3D视觉的工具和技术
- 未知 | 70088次下载 | 免费
评论
查看更多