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數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)有哪些呢？接下來是小編為你帶來收集整理的文章，歡迎閱讀！
一、模擬電路與數(shù)字電路的定義及特點(diǎn)：
模擬電路(電子電路)
模擬信號(hào)
處理模擬信號(hào)的電子電路。“模擬”二字主要指電壓(或電流)對(duì)于真實(shí)信號(hào)成比例的再現(xiàn)。
其主要特點(diǎn)是：
1、函數(shù)的取值為無限多個(gè);
2、當(dāng)圖像信息和聲音信息改變時(shí)，信號(hào)的波形也改變，即模擬信號(hào)待傳播的信息包含在它的波形之中(信息變化規(guī)律直接反映在模擬信號(hào)的幅度、頻率和相位的變化上)。
3.初級(jí)模擬電路主要解決兩個(gè)大的方面：1放大、2信號(hào)源。
4、模擬信號(hào)具有連續(xù)性。
數(shù)字電路(進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路)
數(shù)字信號(hào)
用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路稱為數(shù)字電路，或數(shù)字系統(tǒng)。由于它具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理功能，所以又稱數(shù)字邏輯電路。
其主要特點(diǎn)是：
1、同時(shí)具有算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算功能
數(shù)字電路是以二進(jìn)制邏輯代數(shù)為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，使用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，既能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算又能方便地進(jìn)行邏輯運(yùn)算(與、或、非、判斷、比較、處理等)，因此極其適合于運(yùn)算、比較、存儲(chǔ)、傳輸、控制、決策等應(yīng)用。
2、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠
以二進(jìn)制作為基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯電路，可靠性較強(qiáng)。電源電壓的小的波動(dòng)對(duì)其沒有影響，溫度和工藝偏差對(duì)其工作的可靠性影響也比模擬電路小得多。
3、集成度高，功能實(shí)現(xiàn)容易
集成度高，體積小，功耗低是數(shù)字電路突出的優(yōu)點(diǎn)之一。電路的設(shè)計(jì)、維修、維護(hù)靈活方便，隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字邏輯電路的集成度越來越高，集成電路塊的功能隨著小規(guī)模集成電路(SSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、大規(guī)模集成電路(LSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)的發(fā)展也從元件級(jí)、器件級(jí)、部件級(jí)、板卡級(jí)上升到系統(tǒng)級(jí)。電路的設(shè)計(jì)組成只需采用一些標(biāo)準(zhǔn)的集成電路塊單元連接而成。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的特殊電路還可以使用可編程序邏輯陣列電路，通過編程的方法實(shí)現(xiàn)任意的邏輯功能。
二、模擬電路與數(shù)字電路之間的區(qū)別
模擬電路是處理模擬信號(hào)的電路;數(shù)字電路是處理數(shù)字信號(hào)的電路。
模擬信號(hào)是關(guān)于時(shí)間的函數(shù)，是一個(gè)連續(xù)變化的量，數(shù)字信號(hào)則是離散的量。因?yàn)樗械碾娮酉到y(tǒng)都是要以具體的電子器件，電子線路為載體的，在一個(gè)信號(hào)處理中，信號(hào)的采集，信號(hào)的恢復(fù)都是模擬信號(hào)，只有中間部分信號(hào)的處理是數(shù)字處理。具體的說模擬電路主要處理模擬信號(hào)，不隨時(shí)間變化，時(shí)間域和值域上均連續(xù)的信號(hào)，如語音信號(hào)。而數(shù)字信號(hào)則相反，是變化的，數(shù)字信號(hào)的處理包括信號(hào)的采樣，信號(hào)的量化，信號(hào)的編碼。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：要想從遠(yuǎn)方傳過來一段由小變大的聲音，用調(diào)幅、模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸(相應(yīng)的應(yīng)采用模擬電路)，那么在傳輸過程中的信號(hào)的幅度就會(huì)越來越大，因?yàn)樗窃谟秒娦盘?hào)的幅度特性來模擬聲音的強(qiáng)弱特性。
但是如果采用數(shù)字信號(hào)傳輸，就要采用一種編碼，每一級(jí)聲音大小對(duì)應(yīng)一種編碼，在聲音輸入端，每采一次樣，就將對(duì)應(yīng)的編碼傳輸出去�？梢姛o論把聲音分多少級(jí)，無論采樣頻率有多高，對(duì)于原始的聲音來說，這種方式還是存在損失。不過，這種損失可以通過加高采樣頻率來彌補(bǔ)，理論上采樣頻率大于原始信號(hào)的頻率的兩倍就可以完全還原了。
數(shù)字電路的電平都是符合標(biāo)準(zhǔn)的，模擬電路就沒有這樣的要求了。
三、模擬電路和數(shù)字電路之間的聯(lián)系
摸擬電路是為數(shù)字電路供給電源而又完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行。
在模擬電路和數(shù)字電路中，信號(hào)的表達(dá)方式不同。對(duì)模擬信號(hào)能夠執(zhí)行的操作，例如放大、濾波、限幅等，都可以對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行操作。事實(shí)上，所有的數(shù)字電路從根本上來說都是模擬電路，其基本電學(xué)原理，都與模擬電路相同�；パa(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體就是由兩個(gè)模擬的金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的，其對(duì)稱、互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)，使它恰好能處理高低數(shù)字邏輯電平。不過，數(shù)字電路的設(shè)計(jì)目標(biāo)是用來處理數(shù)字信號(hào)，如果強(qiáng)行引入任意模擬信號(hào)而不進(jìn)行額外處理，則可能造成量化噪聲。
在一組離散的時(shí)間下表示信號(hào)數(shù)值的函數(shù)稱為離散時(shí)間信號(hào)。因?yàn)樽畛Ｓ龅降碾x散時(shí)間信號(hào)是模擬信號(hào)在時(shí)間上以均勻(有時(shí)也以非均勻)間隔的采樣。而“離散時(shí)間”與“數(shù)字”也經(jīng)常用來說明同一信號(hào)。離散時(shí)間信號(hào)的一些理論也適用于數(shù)字信號(hào)。
四、如何實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字電路的功能
模擬電路和數(shù)字電路它們同樣是信號(hào)變化的載體，模擬電路在電路中對(duì)信號(hào)的放大和削減是通過元器件的放大特性來實(shí)現(xiàn)操作的，而數(shù)字電路是對(duì)信號(hào)的傳輸是通過開關(guān)特性來實(shí)現(xiàn)操作的。
在模擬電路中，電壓、電流、頻率，周期的變化是互相制約的，而數(shù)字電路中電路中電壓、電流、頻率、周期的變化是離散的。
模擬電路可以在大電流高電壓下工作，而數(shù)字電路只是在小電壓，小電流底功耗下工作，完成或產(chǎn)生穩(wěn)定的控制信號(hào)。
五、應(yīng)用
模擬電路幾乎覆蓋整個(gè)電子領(lǐng)域，任何一個(gè)電子線路的功能實(shí)現(xiàn)都會(huì)涉及到模擬電路。
數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)廣泛的應(yīng)用于電視、雷達(dá)、通信、電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、航天等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
模擬電路的設(shè)計(jì)通常比數(shù)字電路更為困難，對(duì)設(shè)計(jì)人員的水平要求更高。這也是數(shù)字電路系統(tǒng)比模擬電路系統(tǒng)更加普及的原因之一。模擬電路通常需要更多的手工運(yùn)算，其設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化程度低于數(shù)字電路。
復(fù)習(xí)提綱
第一章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)
1、數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路（數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路的特點(diǎn)，數(shù)字波形的參數(shù)等）
2、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換（二、十、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換）
3、常用二進(jìn)制編碼（二進(jìn)制編碼，二-十進(jìn)制編碼）
4、邏輯變量和邏輯運(yùn)算（基本邏輯運(yùn)算和常用的復(fù)合邏輯運(yùn)算）
5、邏輯代數(shù)的基本定律和恒等式，邏輯代數(shù)的基本規(guī)則掌握代入、反演和對(duì)偶三個(gè)基本規(guī)則；掌握函數(shù)的對(duì)偶函數(shù)及反函數(shù)的概念及求解方法。
6、邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（代數(shù)法和卡諾圖法）。
7、最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式之間的恒等變換（與或，與非-與非，或與，或非-或非，與或非）
第二章邏輯門電路
1、掌握基本門電路（邏輯運(yùn)算）的邏輯符號(hào)和功能（反相器、與非門、或非門、同或門、異或門、集電極開路OC門/漏極開路OD門，三態(tài)TSL門、傳輸門TG）；
2、門電路的主要技術(shù)參數(shù)及物理意義；包括：輸入/輸出電平，噪聲容限，扇出系數(shù)，傳輸延遲時(shí)間，功耗等；
3、TTL門電路與CMOS門電路輸入負(fù)載特性的區(qū)別；
4、TTL門電路與CMOS門電路多余輸入端的處理方法。
第三章組合邏輯電路
1、組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)；
2、熟練掌握編碼器（CD4532）、譯碼器（74139/74138）、數(shù)據(jù)選擇器（74151）、數(shù)值比較器（7485）、的邏輯功能和應(yīng)用，理解半加器、全加器、半減器、全減器的邏輯功能；
3、會(huì)閱讀MSI器件的功能表，并能根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成電路的正確連接。
第四章鎖存器和觸發(fā)器
1、掌握雙穩(wěn)態(tài)的概念；例如：JK觸發(fā)器有2個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，它可記憶1位二進(jìn)制數(shù)，存儲(chǔ)8位二進(jìn)制信號(hào)需要8個(gè)觸發(fā)器；
2、掌握SR鎖存器的邏輯符號(hào)和邏輯功能；
3、掌握電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器的邏輯符號(hào)和邏輯功能；
3、邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器的類型及其區(qū)別；注意觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能沒有必然聯(lián)系。從電路結(jié)構(gòu)劃分：主從觸發(fā)器、維持-阻塞觸發(fā)器和傳輸延遲式觸發(fā)器；從功能上劃分：D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T觸發(fā)器。
4、掌握各種邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器的特性方程、狀態(tài)表及激勵(lì)表。
第五章時(shí)序邏輯電路
1、時(shí)序電路的描述方式及其相互轉(zhuǎn)化；
2、掌握異步時(shí)序電路的分析；
3、掌握同步時(shí)序電路的分析與設(shè)計(jì)；
4、掌握移位寄存器的工作原理；掌握74194的應(yīng)用；
5、掌握74161和74163的區(qū)別與應(yīng)用。
第七章脈沖波形的產(chǎn)生和變換電路
1、掌握單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的區(qū)別；
2、掌握555定時(shí)器的工作原理及其應(yīng)用，以及應(yīng)用電路參數(shù)的計(jì)算（單穩(wěn)，多諧，施密特）。注意：各種門電路、觸發(fā)器的邏輯符號(hào)、邏輯功能需要記憶；所有中規(guī)模芯片，如CD4532、74139/74138、74151、7485、74194、74161/74163、74121等，均不要求記憶，包括邏輯符號(hào)和功能表。
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