数字电路及其应用(一)

数字电路及其应用(一)

编者的话当今时代，数字电路已广泛地应用于各个领域。本报将

在“电路与制作”栏里，刊登系列文章介绍数字电路的基本知识和应用实例。

在介绍基本知识时，我们将以集成数字电路为主，该电路又分TTL和CMOS

两种类型，这里又以CMOS集成数字电路为主，因它功耗低、工作电压范围宽、扇出能力强和售价低等，很适合电子爱好者选用。介绍应用时，以实

用为主，特别介绍一些家电产品和娱乐产品中的数字电路。这样可使刚入门的

电子爱好者尽快学会和使用数字电路。一、基本逻辑电路 1.数字电路

的特点

在电子设备中，通常把电路分为模拟电路和数字电路两类，前者涉及模

拟信号，即连续变化的物理量，例如在24小时内某室内温度的变化量；后者

涉及数字信号，即断续变化的物理量，如图1所示。当把图1的开关K快速通、断时，在电阻R上就产生一连串的脉冲(电压)，这就是数字信号。人们把用来

传输、控制或变换数字信号的电子电路称为数字电路。数字电路工作

时通常只有两种状态：高电位(又称高电平)或低电位(又称低电平)。通常把高电

位用代码“1”表示，称为逻辑“1”；低电位用代码“0”表示，称为逻辑“0”(按正逻

辑定义的)。注意：有关产品手册中常用“H”代表“1”、“L”代表“0”。实际的数字

电路中，到底要求多高或多低的电位才能表示“1”或“0”，这要由具体的数字电

路来定。例如一些TTL数字电路的输出电压等于或小于0.2V，均可认为是逻

辑“0”，等于或者大于3V，均可认为是逻辑“1”(即电路技术指标)。CMOS数字

电路的逻辑“0”或“1”的电位值是与工作电压有关的。讨论数字电路问

题时，也常用代码“0”和“1”表示某些器件工作时的两种状态，例如开关断开代

表“0”状态、接通代表“1”状态。 2.三种基本逻辑电路

数字电路及其应用(一)

数字电路及其应用(一) 编者的话当今时代，数字电路已广泛地应用于各个领域。本报将 在“电路与制作”栏里，刊登系列文章介绍数字电路的基本知识和应用实例。 在介绍基本知识时，我们将以集成数字电路为主，该电路又分TTL和CMOS 两种类型，这里又以CMOS集成数字电路为主，因它功耗低、工作电压范围宽、扇出能力强和售价低等，很适合电子爱好者选用。介绍应用时，以实 用为主，特别介绍一些家电产品和娱乐产品中的数字电路。这样可使刚入门的 电子爱好者尽快学会和使用数字电路。一、基本逻辑电路 1.数字电路 的特点 在电子设备中，通常把电路分为模拟电路和数字电路两类，前者涉及模 拟信号，即连续变化的物理量，例如在24小时内某室内温度的变化量；后者 涉及数字信号，即断续变化的物理量，如图1所示。当把图1的开关K快速通、断时，在电阻R上就产生一连串的脉冲(电压)，这就是数字信号。人们把用来 传输、控制或变换数字信号的电子电路称为数字电路。数字电路工作 时通常只有两种状态：高电位(又称高电平)或低电位(又称低电平)。通常把高电 位用代码“1”表示，称为逻辑“1”；低电位用代码“0”表示，称为逻辑“0”(按正逻 辑定义的)。注意：有关产品手册中常用“H”代表“1”、“L”代表“0”。实际的数字 电路中，到底要求多高或多低的电位才能表示“1”或“0”，这要由具体的数字电 路来定。例如一些TTL数字电路的输出电压等于或小于0.2V，均可认为是逻 辑“0”，等于或者大于3V，均可认为是逻辑“1”(即电路技术指标)。CMOS数字 电路的逻辑“0”或“1”的电位值是与工作电压有关的。讨论数字电路问 题时，也常用代码“0”和“1”表示某些器件工作时的两种状态，例如开关断开代 表“0”状态、接通代表“1”状态。 2.三种基本逻辑电路

数字电路设计实例

数字电路综合设计案例 8.1 十字路口交通管理器 一、要求 设计一个十字路口交通管理器，该管理器自动控制十字路口两组红、黄、绿三色交通灯，指挥各种车辆和行人安全通过。 二、技术指标 1、交通管理器应能有效操纵路口两组红、黄、绿灯，使两条交叉道路上的车辆交替通行，每次通行时间按需要和实际情况设定。 2、在某条道路上有老人、孩子或者残疾人需要横穿马路时，他们可以举旗示意， 执勤人员按动路口设置的开关，交通管理器接受信号，在路口的通行方向发生转换时，响应上述请求信号，让人们横穿马路，这条道上的车辆禁止通行，即管理这条道路的红灯亮。 3、横穿马路的请求结束后，管理器使道口交通恢复交替通行的正常状态。 三、设计原理和过程： 本课题采用自上而下的方法进行设计。 1．确定交通管理器逻辑功能 ⑴、十字路口每条道路各有一组红、黄、绿灯，用以指挥车辆和行人有序地通行。其中红灯亮表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示通行。因此，十字路口车辆运行情况有以下几种可能： ①甲道通行，乙道禁止通行； ②甲道停车线以外的车辆禁止通行（必须停车），乙道仍然禁止通行，以便让甲道停车线以内的车辆安全通过； ③甲道禁止通行，乙道通行； ④甲道仍然不通行，乙道停车线以外的车辆必须停车，停车线以内的车辆顺利通行。 ⑵、每条道路的通车时间（也可看作禁止通行时间）为30秒~2分钟，可视需要和实际情况调整，而每条道路的停车时间即黄灯亮的时间为5秒~10秒，且也可调整。 ⑶、响应老人、孩子或残疾人特殊请求信号时，必须在一次通行—禁止情况完毕后， 阻止要求横穿的那条马路上车辆的通行。换句话说，使另一条道路增加若干通行时间。 设S1和S2分别为请求横穿甲道和乙道的手控开关，那么，响应S1或S2的时间必定在甲道通乙道禁止或甲道禁止乙道通两种情况结束时，且不必过黄灯的转换。这种规定是为了简化设计。 由上述逻辑功能，画出交通管理器的示意图如图8-1所示，它的简单逻辑流程图如图8-2所示。示意图中甲道的红、黄、绿灯分别用R、Y、G表示，而乙道的红、黄、绿灯分别用r、y、g表示。简单逻辑流程图中设定通行（禁止）时间为60秒，停车时间为10秒。

数字电路及其应用

第四章数字电路及其应用 课程目标 1 掌握基本逻辑代数和基本逻辑门电路的逻辑功能 2 掌握常用复合门电路的逻辑功能和应用 3 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法及应用，常用组合逻辑部件的应用 4 掌握常用触发器的逻辑功能及应用 5 掌握时序逻辑电路的分析应用 6 实验技能：与非门逻辑功能测试，触发器逻辑功能测试；EWB软件的应用。 课程内容 1 逻辑代数知识 2 基本逻辑门及常用逻辑门的功能及符号 3 组合逻辑电路的分析与应用 4 常用组合逻辑部件的功能和应用 5 触发器结构、功能 6 数字逻辑电路的分析应用 7与非门逻辑功能测试 8触发器逻辑功能测试 9 555电路的应用及仿真 学习方法 从通过掌握逻辑代数、基本门电路逻辑关系出发，掌握组合逻辑电路的分析和应用及常用组合逻辑部件的应用，掌握触发器的功能应用及时序逻辑电路的分析应用，从而掌握数字电路分析应用的方法，通过数字电路的实验实训仿真，掌握常用数字部件的应用，故障诊断与排除。 课后思考 1 二进制、十进制以及十六进制之间相互转换的方法？ 2 BCD码的含义和种类？ 3 用与非门与其他逻辑门之间的转换方法？ 4 组合逻辑电路分析应用的方法是什么？ 5 编码器与译码器的含义及之间的区别？ 6 JK触发器的功能以及与D触发器之间转换的方法？ 7 时序逻辑电路的特点？

逻辑代数知识 一、数制 所谓数制就是计数的方法。在日常生活中最常用的是十进制，它有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，用来组成不同的数。在数字电路中采用二进制，还有八进制、十六进制。下面介绍常用的二进制和十六进制。 1．二进制 二进制有两个数码0和1，它们与电路的两个状态(开和关、高电平和低电平等)直接对应，使用比较方便。 二进制与十进制的进位规则不同。十进制是“逢十进一”，即9+1=10，可写成10=1*101+0*100，10为基数。如325可写成： 325=3*102+2*101+5*100 二进制是“逢二进一”，即1+1=10，可写成10=1*21+0*20，也就是说，二进制以2为基数，如： (11011)2=1*24+1*23+0*22+1*21+1*20=(27)10 这样可把任意一个二进制数转换为十进制数。若要将十进制数转换为二进制数怎么办呢？ 由上式可见： (27)10=d4*24+d3*23+d2*22+d1*21+d0*20=( d4d3d2d1d0)2 式中d4~ d0分别为相就的二进制数码1或0。它们可用下法求得：27除2的余数是1，其商除2的余数为1，这样除下去，直到商为0为止： 2|27……余1（d0） 2|13……余1（d1） 2|6……..余0(d2) 2|3……..余1(d3) 2|1……..余1(d4) 所以 （27）10＝（d4d3d2d1d0）2＝（11011）2 2．十六进制 十六进制有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码，其中A~F分别代表十进制的10~15。为与十进制区别，规定十六进制数注有下标16或H。十六进制是“逢十六进一”，即F+1=10，可写成10=1*161+0*160，其基数为16，如： (4E6)16=(4E6)11=4*162+14*161+6*160=(1254)10 这就是十六进制数转换为十进制数的方法。反过来，要将十进制数转换为十六进制数，可先转换为二进制数，再由二进制数转换为十六进制数。因为每一个十六进制数码都可以用4位二进制数来表示，如(1011)2表示十六进制的B；(0101)2表示十六进制的5等。故可将二进制数从低位开始，每4位为一组写出其值，从高位到低位，就是十六进制数。如： （27）10=（0011011）2=（1B）16 下面比较一下上面三种数制的数码： 十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制 0 000 0 8 1000 8 1 001 1 9 1001 9 2 010 2 10 1010 A 3 011 3 11 1011 B 4 100 4 12 1100 C 5 101 5 13 1101 D 6 110 6 14 1110 E 7 111 7 15 1111 F 二、编码

数字逻辑电路设计及应用

数字逻辑电路设计及应用 C程序设计报告（1） [问题]： 设计一个C程序实现任意十进制数到二进制数的转换，二进制精度为11位。 [思路]： 1.十进制数转二进制数对整数和小数的处理时不一样的。所以设计程序时，也应该对读入 的整数和小数的数据分开处理。（分开的办法可以先直接对浮点数强制类型转换，即可得到整数部分，再用浮点数减整数部分，即可得到小数部分）。 2.对于整数部分，采用的是“除2法”（不知道是不是这个名字……）。即，每次将该数除 以2，得到的余数作为该位的二进制数，商作为下一次的除数，依此类推，直到商为1或0为止。 3.对于小数部分，采用的是“乘2法”（依然不知道是不是这个名字）。即，每次将小数部 分乘2，得到的整数部分即为该位的二进制数，小数部分为下一次的乘数。依此类推，这样做下去是一个无限不循环的小数，所以一般会要求二进制数中小数的精度，本题目要求的是11位。 4.在实际程序设计过程中，我发现了这样一个问题，当小数部分二进制码采用浮点型数据 时，单独输出准确无误，但与整形的整数部分二进制码结合在一起后，最后3位总是不准确的，怀疑是在相加的过程中产生了“大数吃小数”的问题。按照一般思维，此时应提高精度，采用long double型变量，但是我采用的编译器是采用Windows C的运行库（MS C编译器）的MinGW，其对printf函数不支持long double型。无奈之下，我只能把小数部分存为一个11位长的数组，再对其输出。 [流程]： [程序]：

/******************************************************************** /* this is a program to transform decimal nubers to binary nubers. /* Huang Bohao /* 将小数部分用数组形式存储，避免了整数部分与小数部分相加而出现的 /*大数吃小数的情况 ********************************************************************/ #include <> int Integer2Binary(int integer); ,Bina ryInt); for(i = 0; i < 11; i++) printf("%d",BinaryFraction[i]); printf("\n"); } /******************************************************************** /* function name: Integer2Binary /* input parameter: int integer (integer waiting to be transformed) /* output parameter: int output (transformed integer) ********************************************************************/ int Integer2Binary(int integer) { int B,Y,output,flag; //B被除数，Y为余数，output为输出数据,flag为位置标记位

数字逻辑与数字系统应用案例、实例

数字逻辑与数字系统 （1）多路彩灯控制器的设计 一、实验目的 1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 2．熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。 3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 5．作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。二、任务和要求 实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。 （1）彩灯控制器设计要求 设计一个8路移存型彩灯控制器，要求： 1. 彩灯实现快慢两种节拍的变换； 2. 8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）； 3. 彩灯用发光二极管LED模拟； 4. 选做：用EPROM实现8路彩灯控制器，要求同上面的三点。 （2）课程设计的总体要求 1．设计电路实现题目要求； 2．电路在功能相当的情况下设计越简单越好；

3. 注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉； 4. 注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。 三、设计方案 （1）总体方案的设计 针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案： 方案一：总体电路共分三大块。第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。 主体框图如下： 方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。第一块实现花型的演示； 第二块实现花型的控制；第三块实现节拍控制；第四块实现时钟信号的产生。 并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法，如花型的控制。 主体框图如下： （2）总体方案的选择 方案一与方案二最大的不同就在，前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。这样设计，其优点在于：设计思想比较简单。元件种类使用少，且

数字电路的应用

数字电路的应用 用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二进制数据的数字电路。从整体上看，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。 数字电路是以二值数字逻辑为基础的，其工作信号是离散的数字信号。电路中的电子晶体管工作于开关状态，时而导通，时而截止。数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。 数字集成器件所用的材料以硅材料为主，在高速电路中，也使用化合物半导体材料，例如砷化镓等。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL 逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展，TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS器件所取代的趋势。近几年来，可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步，使数字电子技术开创了新局面，不仅规模大，而且将硬件与软件相结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活。数字电路或数字集成电路是由许多的逻辑门组成的复杂电路。与模拟电路相比，它主要进行数字信号的处理（即信号以0与1 两个状态表示），因此抗干扰能力较强。数字集成电路有各种门电路、触发器以及由它们构成的各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。一个数字系统一般由控制部件和运算部件组成，在时脉的驱动下，控制部件控制运算部件完成所要执行的动作。通过模拟数字转换器、数字模拟转换器，数字电路可以和模拟电路互相连接。 分类 按功能来分： 1、组合逻辑电路 简称组合电路，它由最基本的逻辑门电路组合而成。特点是：输出值只与当时的输入值有关，即输出惟一地由当时的输入值决定。电路没有记忆功能，输出状态随着输入状态的变化而变化，类似于电阻性电路，如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。 2、时序逻辑电路 简称时序电路，它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路（输出到输入）或器件组合而成的电路，与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时

确定版的50个典型经典应用电路实例分析

电路1简单电感量测量装置 在电子制作和设计，经常会用到不同参数的电感线圈，这些线圈的电感量不像电阻那么容易测量，有些数字万用表虽有电感测量挡，但测量范围很有限。该电路以谐振方法测量电感值，测量下限可达10nH，测量范围很宽，能满足正常情况下的电感量测量，电路结构简单，工作可靠稳定，适合于爱好者制作。 一、电路工作原理 电路原理如图1（a）所示。 图1简单电感测量装置电路图 该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片MC1648，利用其压控特性在输出3脚产生频 值，测量精度极高。 率信号，可间接测量待测电感L X BB809是变容二极管，图中电位器VR1对+15V进行分压，调节该电位器可获得不同的电压输出，该电压通过R1加到变容二极管BB809上可获得不同的电容量。测量被测电感L X 时，只需将L X接到图中A、B两点中，然后调节电位器VR1使电路谐振，在MC1648的3脚会输出一定频率的振荡信号，用频率计测量C点的频率值，就可通过计算得出L 值。 X 电路谐振频率：f0=1/2π所以L X=1/4π2f02C LxC 式中谐振频率f0即为MC1648的3脚输出频率值，C是电位器VR1调定的变容二极管的电容值，可见要计算L X的值还需先知道C值。为此需要对电位器VR1刻度与变容二极管的对应值作出校准。 为了校准变容二极管与电位器之间的电容量，我们要再自制一个标准的方形RF（射频）电感线圈L0。如图6—7(b)所示，该标准线圈电感量为0.44μH。校准时，将RF线圈L0接在图（a）的A、B两端，调节电位器VR1至不同的刻度位置，在C点可测量出相对应的测量值，再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器VR1刻度盘不同刻度的电容量。附表给出了实测取样对应关系。 附表振荡频率（MHz）98766253433834

数字电子技术的应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0d798539.html, 数字电子技术的应用 作者：尹润翔 来源：《电子技术与软件工程》2017年第10期 数字电路中逻辑门电路是最基本的电路逻辑元件。所谓“门”就是一种开关，它能按照某些条件去控制电子信号的通过或不通过。门电路的信号输入和信号输出之间存在一定的逻辑关系（因果关系），所以门电路又称为逻辑门电路。门电路的基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。通过这三种关系，可以实现多种多样的功能。而对于传统的机械手表来说，它的功能单一。所以可以通过数字电子技术是它的功能更加丰富，更符合人们生活的需要。例如，除了传统机械手表的功能；显示时间之外，还可以增加显示日期，秒表计时，定时闹钟等功能。 【关键词】高电平低电平输入端输出端 1 数字电子技术 在2016年夏天，我去表哥家玩，在他的书桌上放着一本有关数字电子技术的书，出于好奇心，于是我就翻看了几页，然后我就喜欢上了数字电子技术这门课。以下是我对数字电子技术的认识。核心内容就是把一系列连续的信息数字化，或者说是不连续化。在电子技术中，信号可以根据是否连续分为两大类：一类信号是连续的模拟信号，这类信号的特征是，无论从时间上还是从信号的大小上都是连续变化的，用于传递、加工和处理模拟信号的技术叫做模拟技术，处理模拟信号的电路称为模拟电路。常用的有整流电路、放大电路等，而且研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系；另一类信号是不连续的数字信号，数字信号的特征是，无论从时间上或是大小上都是离散的，或者说都是不连续的，传递、加工和处理数码信号的叫做数字技术。处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系而非大小和相位的关系。“门”电路是数字电路中最基本的逻辑元件。所谓“门”就是一种开关，它能按照特点的的条件去控制电路信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系（因果关系），所以“门”电路又称为逻辑门电路。基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。数字技术有以下特点： （1）在数字技术中采用二进制，因此凡元件具有的两个稳定状态都可用来表示二进制，（例如“高电平”和“低电平”），所以其基本单元电路简单，电路中各元件对精度要求不严格，允许基本参数有较大的偏差，只要能区分两种截然不同的状态即可。这一特点，降低了数字电路对元件的要求，降低了数字电路的成本，对实现数字电路集成化是十分有利的。 （2）抗干扰能力强、精度高。采用二进制的数字技术传递加工和处理的是二值信息，不易受外界的干扰，抗干扰能力强。另外它可用增加二进制数的数位提高精度。 （3）数字信号便于长期存贮，使大量可贵的信息资源得以保存。

数字电路常用芯片应用设计

74ls138 摘要： 74LS138 为3 －8 线译码器，共有54/74S138和54/74LS138 两种线路结构型式，其中LS是指采用低功耗肖特基电路. 引脚图： 工作原理： 当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。 内部电路结构：

功能表真值表： 简单应用： 74ls139： 74LS139功能: 54/74LS139为2 线－4 线译码器,也可作数据分配器。其主要电特性的典型值如下：型号 54LS139/74LS139 传递延迟时间22ns 功耗34mW 当选通端（G1）为高电平，可将地址端（A、B）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。若将选通端（G1）作为数据输入端时，139 还可作数据分配器。 74ls139引脚图：

引出端符号： A、B：译码地址输入端 G1、G2 ：选通端（低电平有效） Y0～Y3：译码输出端（低电平有效74LS139内部逻辑图: 74LS139真值表：

74ls164: 164 为8 位移位寄存器,其主要电特性的典型值如下：54/74164 185mW 54/74LS164 80mW当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）均为低电平。串行数据输入端（A，B）可控制数据。当A、B任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。当A、B 有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。 引脚功能： CLOCK ：时钟输入端CLEAR：同步清除输入端（低电平有效）A，B ：串行数据输入端QA－QH：输出端 (图1 74LS164封装图) (图2 74LS164 内部逻辑图)

数字电子技术的应用及发展趋势探析

数字电子技术的应用及发展趋势探析 摘要：随着电子设备的普及，数字电子技术应用到 各个领域，发展前景良好。数字电子作为一种具有高科技效力的技术，它的应用与发展对我国各个行业来说都是尤为重要的。本文主要分析数字电子技术数字电子技术的应用领域，并在此基础上探析了其未来的发展趋势。 关键词：数字电子技术；应用；发展趋势数字电子技术是当前发展最快的学科之一。近年来，数字电子技术作为电子技术领域中的一项新兴科技，越来越受到关注，尤其是数字电子技术在各行各业的广泛应用，更使它拥有了广阔的发展前景。 1、数字电子技术概述 1.1数字电子技术的概念 数字电子技术属于信息电子学科，集成电路、发光二极管等都是数字电子技术具体的物质体现，它以集成芯片、电路、逻辑门电路为研究对象，伴随信息技术的发展，其电路对于信号处理显示出了明显的优势。以处理信号为例，信号处理过程中，按照一定比例在数字电路上，把模拟信号转换成数字信号，再经数字电路将数字信号进行处理，完成处理之后，根据需要反复转化成模拟信号。

1.2电子技术的分类 电子技术包括数字电子技术和模拟电子技术两大类。这两大类技术有着相辅相成的联系，其中最明显和被广泛使用的就是数字电路信号的处理，即模拟信号（“0101”信号） 与数字信号的相互转换。但这两者之间也存在着一些不同之处。首先，与模拟信号相比，数字信号波形更简单易识，没有太多的变化，只有高电平和低电平两种，出现误差的几率很小，这无疑也给信号的接收和处理方面提供了更加便捷的条件，这一点本文将在后文进行详细的论述。其次，因为数字电子技术的诸多优点，例如稳定性强、可靠性高等，很多模拟信息被电子信息所取代，其中最明显的就是在声音和图像的存储方式上，过去声音和图像是由模拟信号组成的磁带、磁盘来储存，而现在这些都变成了光盘存储，无疑更加便捷也更易保存。 1.3数字电子技术的优势 数字电子技术作为一种具有重要作用的新兴技术，在我国电子信息化的进程中发挥着巨大的推动作用。近年来，数字电子技术以其波形简单、精确度高、抗感染能力强等多重优势，在多种方面的应用中发挥了重要的作用，为我国经济社会和信息产业的发展作出了巨大的贡献。 2、数字电子技术的应用 2.1在雷达接收机中的应用

数字电路CD4017的原理及应用电路

数字电路CD4017得原理及应用电路 数字电路CD4017就是十进制计数／分频器,它得内部由计数器及译码器两部分组成,由译码输出实现对脉冲信号得分配,整个输出时序就就是Q0、Q1、Q2、…、Q9依次出现与时钟同步得高电平,宽度等于时钟周期。 CD4017有10个输出端(Q0～Q9)与1个进位输出端～Q5-9。每输入10个计数脉冲,～Q5-9就可得到1个进位正脉冲,该进位输出信号可作为下一级得时钟信号。 CD4017有3个输(MR、CP0与~CP1),MR为清零端,当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出Q0为高电平,其余输出端(Q1～Q9)均为低电平。CP0与～CPl 就是2个时钟输入端,若要用上升沿来计数,则信号由CP0端输入;若要用下降沿来计数,则信号由～CPl端输入。设置2个时钟输入端,级联时比较方便,可驱动更多二极管发光。由此可见,当CD4017有连续脉冲输入时,其对应得输出端依次变为高电平状态,故可直接用作顺序脉冲发生器。 CD4017有两个时钟端 CP 与 EN,若用时钟脉冲得上沿计数,则信号从 CP 端输入;若用下降沿计数,则信号从 EN 端输入。设置两个时钟端就是为了级联方便。 CD4017 与 CD4022 就是一对姊妹产品,主要区别就是 CD4022 就是八进制得,所以译码输出仅有 Y0～Y7,每输入 8 个脉冲周期,就可得到一个进位输出,它们得管脚相同,不过 CD4022 得 6、9 脚就是空脚。 cd4017方框图cd4017引脚图 一、用一个CD4017制成得彩灯电路 1、用一个CD4017制作得彩灯电路如图1 所示。

cd4017电路图 2、电路工作原理 CD4017输出高电平得顺序分别就是③、②、④、⑦、⑩、①、⑤、⑥、⑨脚,故③、②、④、⑦、⑩、①脚得高电平使6串彩灯向右顺序发光,⑤、⑥、③脚得高电平使6串彩灯由中心向两边散开发光。各种发光方式可按自己得需要进行具体得组合,若要改变彩灯得闪光速度,可改变电容C1得大小。 二、用三个CD4O17彩灯电路图 CD4017得级连,如图2所示。 cd4017级联原理图 CD4017级连后可以顺序输出24个高电平,同上理可组合出各种不同得发光方式,见图3,可使6串彩灯向右流水发光,再向左流水发光,中心向两边散开后再向中心靠拢发光,1、3、5、2、4、6串间隔发光等等 CD4511就是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器得 BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐与锁存控制、七段译码及驱动功能得CMOS电路能

数字电路中元器件的应用

第一部分：硬件知识 一、数字信号 1、TTL和带缓冲的TTL信号 2、RS232和定义 3、RS485/422（平衡信号） 4、干接点信号 二、模拟信号视频 1、非平衡信号 2、平衡信号 三、芯片 1、封装 2、7407 3、7404 4、7400 5、74LS573 6、ULN2003 7、74LS244 8、74LS240 9、74LS245 10、74LS138/238 11、CPLD(EPM7128) 12、1161 13、max691 14、max485/75176 15、mc1489 16、mc1488 17、ICL232/max232 18、89C51 四、分立器件 1、封装 2、电阻：功耗和容值 3、电容 1) 独石电容 2) 瓷片电容 3) 电解电容 4、电感 5、电源转换模块 6、接线端子

7、LED发光管 8、8字（共阳和共阴） 9、三极管2N5551 10、蜂鸣器 五、单片机最小系统 1、单片机 2、看门狗和上电复位电路 3、晶振和瓷片电容 六、串行接口芯片 1、eeprom 2、串行I/O接口芯片 3、串行AD、DA 4、串行LED驱动、max7129 七、电源设计 1、开关电源：器件的选择 2、线性电源： 1) 变压器 2) 桥 3) 电解电容 3、电源的保护 1) 桥的保护 2) 单二极管保护 八、维修 1、电源 2、看门狗 3、信号 九、设计思路 1、电源：电压和电流 2、接口：串口、开关量输入、开关量输出 3、开关量信号输出调理 1) TTL―>继电器 2) TTL―>继电器（反向逻辑） 3) TTL―>固态继电器 4) TTL―>LED（8字） 5) 继电器―>继电器 6) 继电器―>固态继电器 4、开关量信号输入调理 1) 干接点―>光耦

6.2、典型小规模数字电路及其应用

6.2 典型的小规模数字电路及其应用 一.74HC74: 八路D触发器(边沿触发) / Octal D-Type Flip-Flop With Clear (1)封装：16脚DIP (2)逻辑功能表：从逻辑表中可看出：上升沿翻转，低电平清零和置‘1’。 (3)应用举例：74HC74经常作为中断申请时的锁存信号！Handshaking上升沿向单片机提出中断请求INT1，单片机响应后，发出CLR_INT1清除Q，允许下次中断请求！

二.74HC273: 八路D触发器(边沿触发) / Octal D-Type Flip-Flop With Clear (1)封装：20脚DIP (2)逻辑功能表：从逻辑表中可看出：上升沿翻转，低电平清零。 (3)逻辑电路框图 (4)应用举例一 作为单片机的输出锁存，可驱动一个8位LED数码显示，如下图： 1D—8D接51单片机的数据总线D0—D7，CLK接地址线的译码CS和WR信号

的组合，CLR接+5V，输出1Q—8Q通过限流电阻接共阴极LED数码管。 指令：MOV DPTR,#273_Addr MOVX @DPTR,A 可将ACC中的数据打入到273中锁存。 (5)应用举例二：采用74HC273作为地址锁存器，扩展单片机的地址空间 51系列单片机系统中要接入： 1片大容量4M位的FLASH（AT29C040A）， 1片8K字节SRAM（HY6264）， 1片实时时钟芯片DS12C887， 扩展1个串口外接Modem(采用16C550)， 如何进行单片机的地址空间分配和地址译码？ 分析设计：单片机的地址线为16根：A0～A15，可直接访问的数据空间为64k，地址编码范围：0000H～FFFFH，必须进行扩展。 AT29C040A为4M位FLASH，即512Kx8位。共有地址线19根：A0～A18。 HY6264：8KSRAM DS12C887：114字节 16C550：几十个字节 考虑将AT29C040A分页接入，每页32K,对应地址线为：A0～A14；占用单片机地址空间的低32K：0000H～7FFFH。 采用一片74HC273作为页面地址锁存器, 锁存FLASH的高位地址：A15～A18。该锁存器也需要占用一部分地址空间，和其它几个芯片共享高32K地址：8000H～FFFFH。为了译码简单化，设计每个器件都占用8K地址空间。 故采用GAL16V8来地址译码，ABEL语言的逻辑设计为：

50个典型应用电路实例详解

电路1 简单电感量测量装置 电路2 三位数字显示电容测试表 电路 3 市电电压双向越限报警保护器 电路4 红外线探测防盗报警器 电路5 禁烟警示器 电路6 采用555时基电路的简易温度控制器 电路7 采用555时基电路的自动温度控制器 电路8 采用CD4011的超温监测自动控制电路 电路9 数字温度计电路 电路10 热带鱼缸水温自动控制器 电路11 采用555时基电路的简易长延时电路 电路12 双555时基电路长延时电路 电路13 精确长延时电路 电路14 数字式长延时电路 电路15 循环工作定时控制器 电路16 多级循环定时控制器 电路17 抗干扰定时器 电路18 采用555集成电路的简易光电控制器 电路19 采用功率开关集成电路TWH8751的路灯自动控制器电路20 采用双D触发器CD4013的路灯控制器 电路21 使用氖灯的单键触摸开关 电路22 双键触摸式照明灯 电路23 触摸式延时照明灯 电路24 家用简易闪烁壁灯控制器 电路25 自动应急灯电路 电路26 12V供电的电子节能灯 电路27 高响度警音发生器 电路28 电子仿声驱鼠器 电路29 由HY560构成的语音录放电路 电路30 闪烁灯光门铃电路 电路3 1 由LM386构成的3W简易OCL功放电路 电路32 由TDA2009构成的1W高保真BTL功率放大器 电路33 具有音调控制功能的25W混合式Hi—Fi放大器 电路34 超级广场效果的耳机放大器 电路35 家用电器过压自动断电装置 电路36 电话自动录音控制器 电路37 电风扇自动温控调速器 电路38 水开报知器 电路39 新颖的鱼缸灯 电路40 小型电子声光礼花器 电路41 电源频率检测器 电路42 采用555时基电路的过流检测器电路 电路43 自制交流自动稳压器 电路44 采用555时基电路的过电压、过电流保护电路

数字电路CD4017的原理及应用电路

创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 数字电路CD4017的原理及应用电路 数字电路CD4017是十进制计数／分频器，它的内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是Q0、Q1、Q2、…、Q9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。 CD4017有10个输出端（Q0～Q9）和1个进位输出端～Q5-9。每输入10个计数脉冲，～Q5-9就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。 CD4017有3个输（MR、CP0和~CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出Q0为高电平，其余输出端（Q1～Q9）均为低电平。CP0和～CPl是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由～CPl端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，故可直接用作顺序脉冲发生器。 CD4017有两个时钟端CP 和EN，若用时钟脉冲的上沿计数，则信号从CP 端输入；若用下降沿计数，则信号从EN 端输入。设置两个时钟端是为了级联方便。 CD4017 与CD4022 是一对姊妹产品，主要区别是CD4022 是八进制的，所以译码输出仅有Y0～Y7，每输入8 个脉冲周期，就可得到一个进位输出，它们的管脚相同，不过CD4022 的6、9 脚是空脚。

cd4017方框图cd4017引脚图 一、用一个CD4017制成的彩灯电路 1.用一个CD4017制作的彩灯电路如图1 所示。 cd4017电路图 2.电路工作原理 CD4017输出高电平的顺序分别是③、②、④、⑦、⑩、①、⑤、⑥、⑨脚，故③、②、④、⑦、⑩、①脚的高电平使6串彩灯向右顺序发光，⑤、⑥、③脚的高电平使6串彩灯由中心向两边散开发光。各种发光方式

数字集成电路应用举例

数字集成电路应用举例

第15章数字集成电路应用举例教学重点： 1．掌握比较器的工作原理。 2．了解数据选择器工作原理。 3．掌握555时基电路的功能，了解555时基电路的应用。 4．了解各种集成电路的接口电路。 教学难点： 1．555时基集成电路的应用。 2．集成电路的接口电路。 学时分配： 序号内容学时 1 15.1 比较器与选择器 2 2 15.2 时基集成电路的应用 2 3 15.3 集成电路的接口电路 1.5 4 本章小结与习题0.5 5 本章总学时 6 15.1 比较器与选择器 15.1.1 数码比较器 数码比较器是能够比较两 136 图15.1.1 同比较器

137 个数码的逻辑电路。同比较器：只能比较两个数码是否相同的比较器； 大小比较器：可以比较两个数码的大小的比较器。 一、同比较器 1．电路构成：由四个异或门和一个或非门组成。 2．逻辑函数式： 0112233B A B A B A B A Y ⊕+⊕+⊕+⊕= 3．工作原理： Y = 1时，两个数相等；Y = 0时，两数不等。 二、大小比较器 1．电路构成：(一位二进制数的比较)两个非门和两个与门构成。 2．逻辑功能：当012 1 ====>i i i i i i A B Y B A Y B A ，，； 当102 1 ====

表15.1.1 一位大小比较器真值表 4．多位数码的比较 可采用逐位比较法，首先从最高位开始，依次比出结果。 15.1.2 多路选择器 多路选择器是从多个输入信号中，选择一个并且单个输出的电路。 图15.1.3是4选1选择器。 A1、A2、A3、A4及B1、B2、B3、B4为输入的多个信号，S为旋转开关，P为控制信号――输入选通脉冲。 功能：与一个单刀多掷开关相似。 适用场合：广泛运用于多输入、单输出的数据传输网络。也叫数据选择器。 图15.1.4为集成多路数据选择器。集成多路数据选择器的功能参见表15.1.2。 138

数字电路及其应用

数字电路及其应用（十四） 1999年电子报第29期 4 J－K型和D型触发器。J－K型和D型触发器，仍以R－S型触发器电路为主，再附加一些其它功能电路而构成，其具体电路也较复杂。不过，按照学习数字电路的方法，可不管它的内部结构，只注重其输入/输出关系。所以介绍J－K型和D型触发器时仍以它的真值表和用途为主。 为了理解各种触发器的记忆功能，这里再介绍数据的锁存概念。已介绍过的组合逻辑电路，其特点是电路的输出信号仅仅与该时刻的输入信号有关，输入信号一旦撤除，输出信号也就消失。例如在十进制—二进制的编码电路中，当手动按下单脉冲的开关时，编码电路会产生对应的编码信号（可看成数据），一旦手离开开关时，输出端复原为原状态。若需要编码器的输出信号保留住（即存储），就需要再附加触发器电路，不仅如此，在计算机电路中，为了处理多个数据，均在给定的时间（即时钟信号）进行，这就要求各种触发器的输入端除了数据信号外，还有时钟输入信号（CP端）。时钟CP信号未到触发器的输入端时，输入端的控制信号（包括数据）均对触发器不起作用。J－K型触发器的逻辑符号和真值表见图49和附表，它有两个控制端J、K和一个时钟端CP。从附表中看出，J－K型触发器是在时钟脉冲的下降沿时，它才改变其输出状态（置“0”或置“1”态）。表中的Qn代表原状态，Qn代表与原状态相反的状态，Qn＋1代表时钟CP到达后的新状态。图50是J－K型触发器输入端的时钟信号与输出信号二分频关系时的波形。 注意：本连载（十二）的图42中的总线AB改为MN，以便与输入端的A、B相区别。 成都史为 数字电路及其应用（十五） 1999年电子报第30期 D型触发器的逻辑电路符号如图51所示。附表a是它的真值表。图52是D型触发器电路组成的原理图，根据图52，读者很容易由上期连载附表的真值表过渡到附表a。由附表a看出，D型触发器相似于晶体三极管的射极输出器电路，即在时钟CP信号上升沿指挥下，D型触发器就能把D端的数据传输到输出端。输入端无CP信号时，D端信号对触发器不起作用。图53是用D型触发器组成的二分频电路，图54是二分频电路的输入时钟与输出Q的波形图。注意：各触发器一旦做成产品IC时，其输入端还增加有置“0”端或置“1”端。 图55是集成电路CD4013的引脚图，其内部有两个D触发器，附表b是它的真值表。图56是某职业学校采用CD4060和双D触发器CD4013制作的教学实验——交通红、绿灯管理器部分原理电路图。在这里CD4013用作分频

数字电路的应用实例

1数字电路的应用实例--十字路口交通管理器 ⑴十字路口每条道路各有一组红、黄、绿灯，用以指挥车辆和行人有序地通行。其中红灯亮表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示通行。因此，十字路口车辆运行情况有以下几种可能： ①甲道通行，乙道禁止通行； ②甲道停车线以外的车辆禁止通行（必须停车），乙道仍然禁止通行，以便让甲道停车线以内的车辆安全通过； ③甲道禁止通行，乙道通行； ④甲道仍然不通行，乙道停车线以外的车辆必须停车，停车线以内的车辆顺利通行。 ⑵、每条道路的通车时间（也可看作禁止通行时间）为 30秒~2分钟，可视需要和实际情况调整，而每条道路的停 车时间即黄灯亮的时间为5秒~10秒，且也可调整。 ⑶、响应老人、孩子或残疾人特殊请求信号时，必须在 一次通行—禁止情况完毕后， 阻止要求横穿的那条马路上车辆的通行。换句话说，使 另一条道路增加若干通行时间。 设S1和S2分别为请求横穿甲道和乙道的手控开关，那 么，响应S1或S2的时间必定在甲道通乙道禁止或甲道禁止 乙道通两种情况结束时，且不必过黄灯的转换。这种规定是 为了简化设计。 由上述逻辑功能，画出交通管理器的示意图如图8-1所 示，它的简单逻辑流程图如图8-2所示。示意图中甲道的红、 黄、绿灯分别用R、Y、G表示，而乙道的红、黄、绿灯分 别用r、y、g表示。简单逻辑流程图中设定通行（禁止）时 间为60秒，停车时间为10秒。 2．确定系统方案及逻辑划分 由确定的逻辑功能，进而来具体地讨论实施方案。

交通管理器与其他数字系统一样，划分成控 制器和受控电路两部分，控制器送出对受控部分 的控制信号，它接受来自外部的请求信号S1和 S2 以及受控部分的反馈信号，决定自身状态转 换方向以及输出信号。 ⑴设定S1=1时为有人要横穿甲道，又设 定S2=1时为有人要横穿乙道，若S1=0， 且S2=0，则表示没有穿越马路的特殊请求。 S1和S2信号均用纽子开关产生。 ⑵控制器应送出甲、乙道红、黄、绿灯的 控制信号。为简便起见，我们把灯的代号和驱动 灯的信号合而为一，因此有如下规定： R=1 甲道红灯亮 Y=1 甲道黄灯亮 G=1 甲道绿灯亮 r=1 乙道红灯亮 y=1 乙道黄灯亮 g=1 乙道绿灯亮 同时又作以下规定： ①甲道通行、乙道禁止的一段时间内，即 G=1，r=1的时间内（假设调定为60秒），用符 号W=0表示，否则W=1。 ②乙道通行、甲道禁止的一段时间内，即 g=1，R=1的时间内（假设也调定为60秒），用 符号P=0表示，否则P=1。 ③在黄灯亮的时间内（假设调定为10秒），用L=0表示，否则L=1。 在上述各种情况时，如果无特殊请求横穿马路，那么，甲、乙道交替通行60秒钟，转换时有10秒钟的停车或准备时间。 （3）当交通控制处于甲禁止乙通行的状态时，它只响应S1信号，因为若S2=1时，只需本状态结束，经过10秒钟就转入甲通乙不通状态，行人可以穿越乙道，这样做的目的是为了简化设计。在甲通乙不通的状态时，管理器能响应S1信号，控制器受到S1信号后，状态转换为甲禁止、乙通行状态；如果S1=0，而控制器收到S2=1信号，则维持甲道通行、乙道禁止状态，让行人通过乙道。 （4）为使交通管理器按照规定的通行和停车时间有效地工作，故设置秒脉冲信号发生器，它作为整个电路的时钟信号和定时电路的参考间。秒脉冲发生器的构成请参阅“数字钟”的有关内容。设计者亦可安装一个模拟性的简单的秒信号发生器。 （5）管理器设置60秒通行时间和10秒停车时间的定时电路。定时电路接受控制器送来C1（甲道禁止乙道通行）和C2（甲道通行乙道禁止）信号，驱动60秒定时电路工作，它接受C3信号，驱动10秒定时电路运行，定时电路的参考时间就是秒脉冲。申明一点：定时电路的定时时间可由设计者调整。 定时电路的输出信号是W、P、L，其中W和P是60秒定时结束时馈送给控制器的信