数字逻辑基础
内容提要
本章在简要介绍脉冲信号与数字信号概念的基础上,给出了数字电路的概念与定义;然后从常用的十进制数出发,分析讨论了各种不同数制下数的表示方法,同时**讨论了各种数制之间的转换方法。
本章还讨论了二一十进制编码方法。**讨论了几种BCD码编码规则,也对字符和符号的编码问题做了简单介绍。
在介绍逻辑代数的基本概念、常用公式和定理的基础上,着重讲解逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法。
*后介绍和归纳了逻辑函数的几种常用表示方法。
1.1 数字信号的特点
1.1.1 模拟信号与数字信号
总的来说,电子电路中的信号可以分为两大类:模拟信号和数字信号。模拟信号是时间连续、数值(幅度)也连续的信号。模拟信号来自于自然界客观存在的一些物理量,例如,电压、电流、速度、压力、温度等。这些量的共同特点是随时间连续变化。如电压“可以用测量仪器测量出某个时刻的瞬时值(或有效值,或某段时间之内的平均值),这种信号就是模拟信号,处理模拟信号的电路称为模拟电路。
数字信号是指在时间上和数值(幅度)上都不连续的信号。如电子表的秒信号、生产流水线上记录零件个数的计数信号等。这些信号的变化发生在一系列离散的瞬间,其值也是离散的。处理数字信号的电路称为数字电路。 为满足高等学校本科非电类各专业学生学习电工、电子技术课程的需要,国内外已经出版了不少“电工学”方面的教材。这些教材对非电类学生学习电工、电子技术起到了积极有效的作用。但是,随着科学技术的飞速发展,面对学科交叉以及电类、非电类的界限越来越模糊的现状,目前包括我校在内的不少学校在许多传统非电类专业的课程设置中都有加强电工、电子课程教学内容的要求,同时在课程学时、内容安排上也有不同的调整。然而,在国内很难找到适合这种要求的教材及参考书,为此,我们编写了《电路原理与电机控制(电工学I)》、《模拟电子技术(电工学Ⅱ)》和《数字电子技术(电工学Ⅲ)》这套教材。
本套教材内容的安排、取舍主要有4个考虑:
(1)参照教育部(前**教育委员会)1995年颁发的非电类学生电工技术课程的教学基本要求。
(2)内容要适合高等学校非电类多学科、多专业的具体情况与教学需要。
(3)体现本学科的成果与技术发展现状。
(4)为学生提供一本合适的参考书。
针对非电类的教学要求和学时较少的特点,在教材编写中,对传统的教材内容进行了精选,将学生*需要的基础知识和本课程的精髓部分内容都做了一定的加深或扩充,同时力求,简明扼要,便于学生学习。
《电路原理与电机控制(电工学I)》的特点为:
(1)加强并突出了电路原理部分的内容,使学生对电路原理的内容有更多、更深的了解与掌握。另外,增加了受控源电路模型的讨论及增加了双口网络的内容。
(2)精简了有关电机的内容,主要讨论了异步电机而略去了直流电机和控制电机等内容,突出电机传动与控制。
《模拟电子技术(电工学Ⅱ)》的特点为:
(1)强调了基础知识,注重应用。主要体现在对于电路的定性分析和定量计算,都是从基本概念出发,避免了为此目的而做繁杂的公式推导。
(2)加强了集成电路的内容,对集成电路的讨论强化“外部”淡化“内部”,使教材内容更符合电子技术发展的趋势。
《数字电子技术(电工学Ⅲ)》的特点为:
(1)加强并突出了集成门电路电气特性部分的内容,使学生在实际应用门电路时对于可能出现的各种问题有更深入的理解。