1.數(shù)字邏輯電路的分類
按照電路所用器件的不同,數(shù)字集成電路可分為雙極型(晶體三極管型)和單極型(場效應管型)。根據(jù)電路邏輯功能的不同,數(shù)字電路又可分為組合邏輯電路和時序邏輯電路。
2.數(shù)字邏輯與數(shù)字邏輯系統(tǒng)的基本概念
數(shù)字邏輯的基本分析概念,是數(shù)字邏輯與系統(tǒng)分析和設計的基礎,也是學習數(shù)字電路的基礎。數(shù)字邏輯分析就是用數(shù)學的方法描述和研究事物邏輯關系的科學與工程技術。
1)邏輯關系和邏輯系統(tǒng)
在工程實際中,有些事件之間的關系不需要考慮數(shù)量,只需要考慮各事件之間的“有”、“無”及邏輯因果關系,這種關系就叫做邏輯關系,描述邏輯關系的系統(tǒng)叫做邏輯系統(tǒng)。
(2)數(shù)字邏輯
由于事件的邏輯關系只有“有”或“無”兩種可能,所以可以用1和0來代表某一個事件的邏輯狀態(tài),這樣就可以用數(shù)學方法描述事件狀態(tài)和不同事件之間的邏輯關系。這種用“1”和“0”描述的邏輯關系叫做數(shù)字邏輯。
(3)數(shù)字邏輯變量
數(shù)字邏輯變量也叫做邏輯變量,是指代表時間邏輯狀態(tài)的變量,如a、b、c等。
(4)數(shù)字邏輯基本運算
①邏輯或運算。所謂“或”運算,表示的是n個邏輯狀態(tài)中,只要其中一個滿足條件即可?;蜻\算的運算符號為“+”,與代數(shù)運算中的加法相同。
例如1+1=1,1+0=1,0+0=0等。
②邏輯與運算。所謂“與”運算,表示的是n個邏輯狀態(tài)必須同時滿足條件才行。邏輯與運算的運算符號是“●”或者不要符號,與代數(shù)運算中的乘法符號相同。
例如1●0=0, 1●1=1,0●0=0等。
③邏輯非運算。所謂邏輯非運算,表示的是使邏輯狀態(tài)變成相反狀態(tài)的運算,其運算符號是在原邏輯狀態(tài)頂部加一條橫線。
(5)數(shù)字邏輯系統(tǒng)
數(shù)字邏輯系統(tǒng)是指以數(shù)字方式工作的邏輯系統(tǒng)。
數(shù)字電路是指與模擬電子電路相對應的一種特殊電路,是用來實現(xiàn)數(shù)字邏輯系統(tǒng)的基本電子電路。
(1)數(shù)字電路信號和邏輯電平
以邏輯電平表示的信號叫做數(shù)字電路信號(或叫做數(shù)字邏輯信號),簡稱為數(shù)字信號或邏輯信號。理想的數(shù)字信號如圖所示。
圖 模擬與數(shù)字信號的對比
數(shù)字電路信號的基本特征:
①數(shù)字電路信號用電壓高低表示邏輯值。
②數(shù)字信號在高電平和低電平之間快速變化,因此又叫做脈沖信號。
③數(shù)字電路對數(shù)字信號采用門限值判別方法。
(2)數(shù)字電路的基本特點
①數(shù)字電路只能處理二值信息——高電平和低電平表示邏輯值。
②數(shù)字電路系統(tǒng)結構設計的基本依據(jù)是邏輯系統(tǒng)結構。
③數(shù)字電路是由幾種最基本的單元電路組成的,這些基本單元電路對元件的精度要求不高,允許有較大的誤差范圍。
④數(shù)字電路的基本參數(shù)都采用標準參數(shù)。在工程實際中為了實現(xiàn)電路的通用性,數(shù)字電路的基本參數(shù)都采用標準參數(shù)。
⑤數(shù)字電路能夠對數(shù)字信號進行各種邏輯運算和算術運算。
(3)數(shù)字電路的物理模型
數(shù)字電路的物理模型,是指根據(jù)數(shù)字電路的工作條件和電路結構所繪制的數(shù)字電路圖。