数字技术的发展和应用(第1章).pptVIP

* * * * * * * * 数字技术的发展和应用 模拟信号和数字信号 数字电路的特点和分类 学习本课程应注意的问题 授课计划与考核要求 一、数字技术的发展 20世纪中期至21世纪初，电子技术特别是数字电子技术得到了飞速的发展，使工业、农业、科研、医疗以及人们的日常生活发生了根本性的变革。 二、数字技术的应用 电视技术 雷达技术 通信技术 计算机、自动控制 航空航天 数码相机 MP3、MP4 人类社会进入信息数字化的时代，“数字逻辑”是数字技术的基础，是电子信息类各专业的主要技术基础课程之一。 “数字化”： 许多传统使用模拟技术的领域转而使用数字技术。 一、模拟信号： 如：工频信号； 射频信号； 音、视频信号等。 时间连续、数值也连续的信号。 模拟电子电路：分析处理模拟信号的电路系统。 图1-1　正弦波 图1-2　语音信号 主要参数：频率、带宽、功率等。 特点：基本元件为晶体管，通常工作在放大区。 二、数字信号： 最常见是二值离散信号： 由高低两种电平构成的矩形波。 t v 通常用1表示高电平；用0表示低电平。 将矩形波按周期划分，可以得到0和1构成的一串数字。 0 1 0 0 1 1 0 1 0 数字电路 处理数字信号的电子电路 特点：数值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍。 时间离散、数值也离散的信号。 t d 1 5 4 3 1. 抗干扰性强; 2.便于存储; 3. 便于利用计算机、DSP等进行信号处理. 数字信号的优点： 数字电路： 处理数字信号的电子电路。 一、数字电路的特点 电路的结构以二值数字逻辑为基础； 处理的信号是离散的数字信号； 电路中的电子器件工作在开关状态，易于实现，便于集成化。 二、数字电路的分类 1、根据逻辑功能的不同特点分： 组合逻辑电路； 时序逻辑电路。 2、根据所用的半导体器件分： 双极型： 单极型： 3、根据集成度分： 小规模 ；中规模 ；大规模 ；超大规模 TTL等 CMOS等 一、注重概念和基础 二、集成电路为主；逻辑功能为主 三、重视实践 数字电子技术基础是一门专业技术基础课程，有比较完整的理论体系，同时还具有很强的实践性。针对课程特点，在学习中需要注意学习方法： 本课程的重点是数字电路的基本概念、基本原理、分析方法、设计方法和实验调试方法。只要掌握了基本的原理和方法，我们就可以分析给出的任何一种数字电路；也可以根据提出的任何一种逻辑功能，设计出相应的逻辑电路。 对于各类数字集成电路器件，重点是掌握他们的外部特性，包括逻辑功能和输入、输出端的电气特性。为了更好的理解和运用电路器件的外部特性，需要理解他们的输入电路和输出电路的结构及其原理。至于内部的电路结构和详细工作过程都不是重点，不需要去记忆。 通过实验的训练，加深对理论知识的理解和掌握，同时更重要的是要学习和掌握电子技术实验的研究方法。将理论和实际有机地结合，学会用实验的方法分析和解决实际问题。 四、学会应用EDA技术 ??? EDA技术是最新的现代电子技术，帮助电子设计工程师利用计算机完成电子系统的自动设计，是从事数字系统设计的人员所必须掌握的一种技术，特别是在使用大规模PLD（如CPLD和FPGA）设计数字电路时，必须使用EDA的手段。 ??? EDA技术可帮助设计者完成大量的辅助性工作，但主要的设计和构思还需由人来完成。因此它并不能代替我们学习和掌握数字电路的基本概念、基本原理、基本分析方法和设计方法。 可以先学习一种EDA仿真软件（MaxpluⅡ或QuartusⅡ)，学习中可以结合具体的实验和电路设计来学习软件的使用，这样容易收到较好的效果。对于基于大规模PLD的EDA技术可以在后续的课程（硬件描述语言）中再进一步学习。 理论课总学时：48 各章的学时分配： 学时 章 2 4 6 10 8 10 6 2 复习 七 六 五 四 三 二 一 考试方式：闭卷考试 学生成绩评定： 平时作业、课堂考勤及随堂测试等占20%，期中10%,期末考试占70%。 数字系统中的信息有两类：数码信息和代码信息 数码：用来表示数量的大小。如90分，101元等 数制：多位数码中每一位的构成方式及进位的规则。 §1-1 数制 常用的数制有：十进制、二进制、八进制、十六进制 数制的表示方法： 括弧加下标； 在数字后面加数制后缀. 00FF00H (00FF00)H (00FF00)16 十六进制 76.2O (76.2)O (76.2)8 八进制 101.01B (101.01)B (101.01)2 二进制 163 (163)D (163)10 十进制 1.十进制 进位规则： “逢十进一”或“借一当十” 。 十进制的权展开式： 即：9＋1＝10。 数码为：0～9；基数是10。 如： 第i位的系数