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数字电子基础知识

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从一般的模拟信号到数字信号,要经过采样、量化、编码,最终一个连续的模拟信号波形就变成了一串离散的、只有高低电平之分“0 1 0 1...”变化的数字信号。自然界来的,或者通过传感器转化的主要是模拟信号,那么为什么要多此一举把它们变为数字信号呢?原因有以下几点:
一、模拟信号有无穷多种可能的波形,同一个波形稍微变化就成了另一种波形,而数字信号只有两种波形(高电平和低电平),这就为信号的接收与处理提供了方便。
二、模拟信号由于它的多变性极容易受到干扰,其中包括来自信道的和电子器件的干扰,模拟器件难以保证高的精度(如放大器有饱和失真、截止失真、交越失真,集成电路难免有零点漂移)。而数字电路中有限的波形种类保证了它具有极强的抗干扰性,受扰动的波形只要不超过一定门限总能够通过一些整形电路(如斯密特门)恢复出来,从而保证了极高的准确性和可信性,而且基于门电路、集成芯片所组成的数字电路也简单可靠、维护调度方便,很适合于信息的处理。


1楼2013-06-15 00:20回复
    二进制乘法和加法都是通过对二进制数的移位来实现的,移位相当于×2,计算机算根据给出的加法式子与乘法式子算要移多少位。
    扩展: 1、二进制数据的表示法
      二进制数据也是采用位置计数法,其位权是以2为底的幂。例如二进制数据110.11,其权的大小顺序为2^2、2^1、2^0、2^-1、2^-2。对于有n位整数,m位小数的二进制数据用加权系数展开式表示,可写为:
      (a(n-1)a(n-2)…a(-m))2=a(n-1)×2^(n-1)+a(n-2)×2^(n-2)+……+a(1)×2^1+a(0)×2^0+a(-1)×2^(-1)+a(-2)×2^(-2)+……+a(-m)×2^(-m)
      二进制数据一般可写为:(a(n-1)a(n-2)…a(1)a(0).a(-1)a(-2)…a(-m))2。
      注意:
      1.式中aj表示第j位的系数,它为0和1中的某一个数。
      2.a(n-1)中的(n-1)为下标,输入法无法打出所以用括号括住,避免混淆。
      3.2^2表示2的平方,以此类推。
      【例1102】将二进制数据111.01写成加权系数的形式。
      解:(111.01)2=(1×2^2)+(1×2^1)+(1×2^0)+(0×2^-1)+(1×2^-2)
      二进制和十六进制,八进制一样,都以二的幂来进位的。  二进制数据的算术运算的基本规律和十进制数的运算十分相似。最常用的是加法运算和乘法运算。


    2楼2013-06-15 00:24
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      逻辑门(Logic Gates)是在集成电路(Integrated Circuit)上的基本组件。简单的逻辑门可由晶体管组成。这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”门,“或”门,“非”门,“异或”门(Exclusive OR gate)(也称:互斥或)等等。逻辑门可以组合使用实现更为复杂的逻辑运算。 基本单元
      逻辑门又称“数字逻辑电路基本单元”。执行“或”、“与”、“非”、“或非”、“与非”等逻辑运算的电路。任何复杂的逻辑电路都可由这些逻辑门组成。广泛用于计算机、通信、控制和数字化仪表。 编辑本段逻辑门的种类 或门 利用内部结构,使输入两个低电势,输出低电势,不满足有两个低电势则输出高电势。 与门 利用内部结构,使输入两个高电势,输出髙电势,不满足有两个髙电势则输出低电势。 非门 利用内部结构,使输入的电势变成相反的电势,髙电势变成低电势,低电势变成髙电势。 与非门 由与门与非门组合而成。 或非门 由或门和非门组合而成。其中,非门和或非门在数字电路中较为常见。


      5楼2013-06-20 23:06
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        非门 目录
        非门
        逻辑状态表
        逻辑电路

        非门电路图 编辑本段非门 非门又称反相器,是逻辑电路的重要基本单元,非门有输入和输出两个端,电路符号见附图,其输出端的圆圈代表反相的意思,当其输入端为高电平时输出端为低电平,当其输入端为低电平时输出端为高电平。也就是说,输入端和输出端的电平状态总是反相的。
        非门电路 编辑本段逻辑状态表 A F
        1 0
        0 1
        在数字电路中最具代表性的CMOS非门集成电路是CD4069。逻辑非的含义是:当条件不具备时,事件才发生。 编辑本段逻辑电路 非门,与非门是种逻辑电路,用1表示连通,用0表示没有连通。非门的输出结果与输入正好相反,如输入有信号,但输出为0(无信号),没有输入信号,但输出为1(有信号连通)。与非门是与门和非门的结合,先进行与运算,再进行非运算。与运算输入要求有两个,如果输入都用0和1表示的话,那么与运算的结果就是这两个数的乘积。如1和1(两端都有信号),则输出为1;1和0,则输出为0;0和0,这输出为0。与非门的结果就是对两个输入信号先进行与运算,再对此与运算结果进行非运算的结果。简单说,与非与非,就是先与后非。


        8楼2013-06-20 23:09
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          与非门
          与非门是数字电子技术的一种基本逻辑电路,是与门和非门的叠加,有两个或两个以上输入和一个输出。同时也是乐队组合名称,乐队成员:蒋凡、三少、阿庆。
          与非门真值表与非门是与门和非门的结合,先进行与运算,再进行非运算。与运算输入要求有两个,如果输入都用0和1表示的话,那么与运算的结果就是这两个数的乘积。如1和1(两端都有信号),则输出为0;1和0,则输出为1;0和0,则输出为1。与非门的结果就是对两个输入信号先进行与运算,再对此与运算结果进行非运算的结果。简单说,与非与非,就是先与后非。 与非门真值表:有0出1,全1出0 电工学里一种基本逻辑电路,是与门和非门的叠加,有两个输入和一个输出。 CMOS电路中的逻辑门有非门、与门、与非门、或非门、或门、异或门、异或非门,施密特触发门、缓冲器、驱动器等。非门也称反相器,它是只有1个输入端和1个输出端的逻辑门。输入为高电平时,输出即为低电平;反之,输出为高电平。输出与输入总是反相或互补的。与门具有2个或2个以上输入端和1个输出端。当所有输入都是高电平时,输出也为高电平;只要有1个或2个以上输入低电平时,输出就为低电平。 与非门则是当输入端中有1个或1个以上是低电平时,输出为高电平;只有所有输入是高电平时,输出才是低电平。与非门芯片:74ls系列:74ls00,COMS系列:CD4011


          9楼2013-06-20 23:11
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            或非门
            或非门的电路图[1]或逻辑是当任一输入,A或B,或者两者,为逻辑1时输出就为逻辑0.也可以理解为只有当A,B同时为0时,结果才为1. NOR用于汇编语言中的或非,在电路中则表示为或非门。 或非就是"或的非"的意思,也就是"对或取反".或非的功能是将或功能的结果取反而得到的.所以如果或逻辑输出为1,或非逻辑则变为0,或逻辑输出为0,或非逻辑则变为1.这样就得到了或非门. 与“与非”门类似,单用“或非”门可以实现任意组合逻辑。(即,可实现与、或、非。)在国外教材和EDA软件中普遍使用如下图的特定外形符号。
            或非门真值表为 A B 输出Y
            0 0 1
            0 1 0
            1 0 0
            1 1 0


            10楼2013-06-20 23:12
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              当初若早看到此贴,数电何愁不过?


              IP属地:上海来自手机贴吧11楼2014-07-15 20:26
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