數(shù)字電路的特點、電路分析及分類模塊介紹

數(shù)字電路中邏輯門電路是最基本的電路邏輯元件。所謂“門”就是一種開關，它能按照某些條件去控制電子信號的通過或不通過。門電路的信號輸入和信號輸出之間存在一定的邏輯關系（因果關系），所以門電路又稱為邏輯門電路。

門電路的基本邏輯關系為“與”、“或”、“非”三種。通過這三種關系，可以實現(xiàn)多種多樣的功能。而對于傳統(tǒng)的機械手表來說，它的功能單一，所以可以通過數(shù)字電子技術使它的功能更加豐富，更符合人們生活的需要。例如，傳統(tǒng)機械手表的功能除了可以顯示時間之外，還可以增加顯示日期、秒表計時和定時鬧鐘等功能。

數(shù)字電路的核心內容就是把一系列連續(xù)的信息數(shù)字化，或者說是不連續(xù)化。在電子技術中，信號可以根據(jù)是否連續(xù)分為兩大類：

連續(xù)的模擬信號，這類信號的特征是無論從時間上還是從信號的大小上都是連續(xù)變化的。用于傳遞、加工和處理模擬信號的技術叫做模擬技術，處理模擬信號的電路稱為模擬電路。常用的有整流電路、放大電路等，而且研究的是輸入和輸出信號間的大小及相位關系。

不連續(xù)的數(shù)字信號，數(shù)字信號的特征是，無論從時間上或是大小上都是離散的，或者說都是不連續(xù)的。傳遞、加工和處理數(shù)字信號的技術叫做數(shù)字技術，處理數(shù)字信號的電路稱為數(shù)字電路，它主要研究的是輸入、輸出信號之間的邏輯關系，而非大小和相位的關系。

數(shù)字技術的特點

（1）在數(shù)字技術中采用二進制，因此凡元件具有的兩個穩(wěn)定狀態(tài)都可用二進制來表示（例如“高電平”和“低電平”），所以其基本單元電路簡單，且電路中各元件對精度要求不嚴格，允許基本參數(shù)有較大的偏差，只要能區(qū)分兩種截然不同的狀態(tài)即可。這一特點，降低了數(shù)字電路對元件的要求，降低了數(shù)字電路的成本，對實現(xiàn)數(shù)字電路集成化是十分有利的。

（2）抗干擾能力強、精度高。采用二進制的數(shù)字技術傳遞加工和處理的是二值信息，不易受外界的干擾，抗干擾能力強。另外，它可通過增加二進制數(shù)的數(shù)位提高精度。

（3）數(shù)字信號便于長期存貯，使大量可貴的信息資源得以保存。

（4）保密性好，在數(shù)字技術中可以通過一些特定的邏輯運算進行加密處理，使一些可貴信息資源不易被竊取。

（5）通用性強，單一元件結構和功能簡單，可以采用標準化的邏輯部件來構成各種各樣的數(shù)字系統(tǒng)。

電路分析

傳統(tǒng)的機械手表功能單一僅有顯示時間的功能，為了使日常生活更加方便，可以在機械手表的基礎上增加幾個按鈕使其擁有更多的功能，例如顯示時間、計時、鬧鐘等。設三個按鈕為A、B、C是輸入端，Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7為輸出端，顯示不同的功能，規(guī)定輸入高電平為有效，輸入低電平為無效。

（1）當輸入端A、B、C輸入都為低電平，輸出端Y0輸出高電平，輸出端Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平，此時顯示時間，然后輸入端A、B、C都輸入高電平，則可以更改日期，再次在輸入端A輸入高電平確定日期。

（2）當輸入端A、B都輸入低電平，輸入端C輸入高電平時，輸出端Y1輸出高電平，輸出端Y0、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平，此時顯示日期。

（3）當輸入端A、C都輸入低電平，輸入端B輸入高電平時，輸出端Y2輸出高電平，輸出端Y0、Y1、Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平，此時顯示秒表。再次在輸入端B處輸入高電平，通過三極管使秒表開始計時，再在輸入端A輸入高電平，使計時停止，然后輸入端A輸入高電平使秒表清零。

（4）當輸入端A輸入為低電平，輸入端B、C輸入高電平時，輸出端Y3輸出高電平，輸出端Y0、Y1、Y2、Y4、Y5、Y6輸出低電平，設置鬧鐘。輸入端A輸入高電平則取消鬧鐘，當輸入端B輸入高電平，輸入端A、C輸入為低電平時更改鬧鐘。

（5）當輸入端A輸入為高電平，輸入端B、C輸入低電平時，輸出端Y4輸出高電平，輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y5、Y6輸出低電平，此時熒光屏發(fā)亮。再次在輸入端A輸入高電平，輸入端B、C輸入低電平熒光屏熄滅。

（6）當輸入端A、C輸入為高電平，輸入端B輸入低電平時，輸出端Y5輸出高電平，輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y6輸出低電平，此時開啟照明功能。然后在輸入端A輸入高電平，輸入端B、C輸入低電平，關閉照明功能。

（7）當輸入端A、B輸入為高電平，輸入端C輸入低電平時，輸出端Y6輸出高電平，輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5輸出低電平，此時開啟整點報時。再次在輸入端A、B輸入高電平，輸入端C輸入低電平則關閉整點報時。

分類模塊介紹

“與”邏輯關系是指當決定某事件的條件全部具備時，該事件才發(fā)生。規(guī)定輸入高電平為有效，輸入低電平為無效。

（1）當輸入端A、B、C輸入低電平時，輸出端Y輸出低電平。

（2）當輸入端A、B輸入低電平，C輸入高電平時，輸出端Y輸出低電平。

（3）當輸入端A、C輸入低電平，B輸入高電平時，輸出端Y輸出低電平。

（4）當輸入端A輸入低電平，B、C輸入高電平時，輸出端Y輸出低電平。

（5）當輸入端B、C輸入低電平，A輸入高電平時，輸出端Y輸出低電平。

（6）當輸入端B輸入低電平，A、C輸入高電平時，輸出端Y輸出低電平。

（7）當輸入端C輸入低電平，A、B輸入高電平時，輸出端Y輸出低電平。

（8）當輸入端A、B、C輸入高電平時，輸出端Y輸出高電平。

在未來，更加復雜的電子產品將會占居主導地位，而這些電子產品需要各種各樣的功能與之匹配。那么數(shù)字電子技術就是必不可少的，因為通過數(shù)電技術可以制造出不同芯片，以實現(xiàn)多種功能。所以數(shù)字電子技術勢必會有一個更大的發(fā)展空間。如果知識只停留在理論階段，那么它除了應付考試別無它用，所以在之后的學習中，大家要在學好理論知識的基礎上，更加注重知識的應用實踐，把自己培養(yǎng)成一個能獨立思考，善于實踐的綜合人才。