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课文翻译：第六课Digital electronics is a logical science.数字电子技术是一门逻辑科学，一般来说，逻辑学是按一般原则进行推理的科学。数字逻辑学是用数字推理的科学。几乎所有的数字逻辑功能都可以用一种特殊的称为门的电路来实现。如果逻辑运算太复杂，无法用一个门来实现，也可以通过几个门的组合来实现这个逻辑运算。这些扩展逻辑电路被称为组合逻辑电路。Number SystemsThe number system with which we are most familiar is the base 10,or decimal system.数字系统 我们最常用的数字系统是以10为基即十进制系统。但近年来科技的发展需要产生其他的数字系统，如电子计算机需要开发可以适应电子处理的数字系统。它们是二进制（基为2）、八进制（基为8）和十六进制（基为16）。二进制系统是计算机的基本语言。八进制和十六进制系统通常在计算机通信和计算机储存信息时用。计算机只能处理二进制系统或其他系统如八进制和十六进制中的二进制编码，所以十进制系统必须先转换成这些数字系统才能由计算机处理。当计算机对所给的信息处理完毕后，输出的信息是以非十进制的形式打印或显示出来。所以这些输出信息必须再转换成为十进制系统。 Logical OperationWe concerned with digital system variables that on only binary variables. 逻辑运算 现讨论仅取两值的数字系统变量（二进制变量）。我们确定将这些值用“0”或“1”表示。然后用布尔代数的一套特殊规律总结能合并数字变量的各种方法。AND Operation and AND GateGive two input variables,A and B,and output Y,与运算与“与”门 给出两个输入变量A和B，一个输出变量Y，表示式为 Y=A与B（1） 其意思是：如果A=1与B=1同时成立，则Y=1，否则Y=0。 完成与运算的电路称为与门，有两个输入端的与门逻辑符号如图所示。与运算可以简记为圆点，所以（1）式可以写成 Y=AB（2） 数字运算一个很好的特点是能把一组完整的填入变量值写下来。图示表示出了一个这样的真值表。此表列出相对于（2）式输入变量A和B的各种组合及其相应的输出变量Y。从真值表可以看出，从代数意义上看，与运算是乘法的一种形式，其处理规则是：00=0，01=10=0，11=1。 OR Operation and OR GateGive two input variables A and B,and an output variables Y. 或运算与“或”门 给出两个输入变量A和B，和一个输出变量Y，表达式为 Y=A或B（3） 意思是如果A=1或B=1，如果A=1和B=1，则都有C=1。 把“或”简记为符号“+”，其在代数表达式中永不能省略，因此（3）式可以写成代数式 Y=A+B（4） 有两个输入端的或门的逻辑符号和相应的真值表如图所示。从代数意义上看，或运算是一种特殊形式的加法。它按下面的规则进行运算：0+0=0，0+1=1+0=1，1+1=1。NAND Operation and NADN GateThe NADN gate is more common gate than the AND gate.与非运算与“与非”门 “与非”门比“与”门用得更普遍（如图所示）。它和“与”门是互补关系，即逻辑上的输出与“与”门相反。因为“与非”门的电路实现比较简单，所以它比“与”门更便宜，使用也方便。 逻辑表达式中对一个非门也有不同的表示法。常用字母上加一个上画线来表示非的关系。如Y=AB表示“A与B等于非Y”。在与非门中，在大部分情况下它输也都为高（1）除非当所有输入为高时，与非门的输出为低（0）。 NOR Operation and NOR GateGive two input variables A and B and an output variable Y.或非运算与“或非”门 给出两个输入变量A和B，一个输出变量Y，有Y=A+B。有两个输入端的或非门的逻辑符号和相应真值表如图所示。从代数意义上看，或非运算按以下规则进行运算：0+0=1，0+1=1+0=0，1+1=0。 Combining Logic GatesIndividual logic gates are building blocks.组合逻辑运算与组合逻辑门 单个逻辑门是构造块，如果只需要一个单一逻辑关系时可以只用它们其中一个，但要实现更复杂的逻辑运算时它们也可以与其他门结合构成组合逻辑门。有时用一种门去代替其他的门更有利，设计者可以用单个的门电路来实现各种电路，这就是数字集成门电路的多功能性和适应性。第七课 数字电子技术 RS Flip-flop The edge-triggered RS flip-flop actually consist of two identical RS latch circuits.RS触发器 边缘触发的RS触发器实际上由两个同样的RS锁存电路组成，RS触发器的电路符号如图7.1所示。在两个时钟输入之间接了一个反相器，以保证这两个RS锁存电路分别在时钟信号的不同半周期中工作，即一个在时钟信号为高电平时工作，另一个则在时钟信号为低电平时工作。这就是这个电路的关键所在。所以Q和Q输出只能在时钟信号从1降到0时即时钟信号的下降沿发生改变。因此被称为边缘触发器。JK Flip-flop The Q and 非Q output in a JK flip-flop will only change state on the falling edge JK触发器 一个JK触发器的Q和Q输出只有CLK信号的下降沿时改变状态，这时J和K的输入状态将决定JK触发器的输出状态。 JK触发器在各种情况下的输出都是完全确定的，因此对大部分逻辑电路设计来说选择JK触发器比较好。如图7.2所示。T Flip-flop T触发器 如果J和K输入端（如图7.2所示）保持逻辑1（高电平），而时钟信号不断交变，Q和Q输出将在CLK时钟信号的每一个下降沿改变状态。 这种方式工作的JK触发器（J与K连接在一起）构成T触发器，T触发器必须是边缘式触发的。Edge-triggered D Flip-flopD触发器 D触发器（如图7.3所示）也是当时钟脉冲从逻辑1降到逻辑0时可能改变输出状态，且Q端的输出总是与在时钟下降沿时D的输入状态一致，这一点是与RS和JK触发器不同的。RegistersA register is a group of flip-flop with each flip-flop capable of storing one bit of information.寄存器 一个寄存器是一组触发器，每个触发器能储存一个二进制位的信息。一个N位的寄存器有N个触发器，能储存N位二进制的信息。除了触发器，一个寄存器可能还有一些组合门电路来完成数据处理任务。 如图7.4所示是一个用4个D触发器构成的最简单的寄存器。(The common clock input triggers all flip-flop on the rising edge of each pulse.)所有触发器在同一时钟输入脉冲的上升边缘触发，这时在4个输入端的二进制数据信息被传送到4位寄存器中。可以在任何时候读取4个输出端，获得储存在寄存器中的二进制的信息。The transfer of new information into a register is referred to as loading the register. 把新的信息传送到寄存器中被称为写入寄存器。如果寄存器的所有位是用同一个时钟脉冲控制同时写入的，称为并行输入。在图7.4寄存器中，在C端加一个时钟控制信号将使4个输入（I0I3）并行写入。在并行设置中，如果要保持寄存器中的内容不变的话必须禁止时钟控制端输入。CountersThere are two main types of counters:ripple and synchronous.计数器 计数器主要有两种：同步和异步。A ripple counter contains a chain of flip-flop with the output of each one feeding the input of the next. 一个异步计数器中包含了若干个触发器，每个触发器的输出端与下一个输入端相连接。每当输入信号从高电平到低电平（下降沿）时触发器的输出状态发生变化。这种简单的接法工作起来很有效，但由于时钟“异步”通过各个触发器，触发器的输出稍有延迟。图7.5显示如何连接异步计数器，每个计数器的最高位输出QD接到下一个计数器的时间输入端（CLK）。A synchronous counter has more complex internal structure to ensure that all its outputs change precisely together on each clock pulse 一个同步的计数器内部电路结构比较复杂，以保证所有的计数器输出都在每一个时钟脉冲输入时同时改变，同步的计数器可以避免异步计数器中可能出现的误计数。图7.6所示为同步计数器，所有的时钟输入端（CLK）是连接在一起的，进位输出信号CO接在下一个计数器的进位输入信号CI上，第一个计数器的CI应接高电平（无进位信号）。 第八课 集 成 电 路 During 1950s,the heart of the electronic circuit was vacuum tube.20世纪50年代，电路的主要元器件是真空管。但是真空管存在固有的不稳定因素，功耗大，体积比较大。人们更迫切地需要愈来愈小的电子元器件。于是，集成电路就应运而生了。不到十年，集成电路在工业产品设计的使用范围已经有了显著的扩展。学习集成电路是有必要的。Integrated CircuitThe integrate circuit is sometimes called an IC. 集成电路 集成电路有时又被称为IC。集成电路是用半导体材料制成的小电子器件，第一块集成电路是在20世纪50年代由德克萨斯仪器公司的Jack Kilby和 Robert Noyce开发的。 集成电路发明仅五十余年，它已经成为电子工业的奇迹之一。它广泛用在各种工业和消费品中。然而这种电子器件的使用范围被认为还仅仅是个开端，它具有无限的发展潜力。 An integrated circuit look like nothing more than a tiny sliver-gray chip of metal.在各种设备包括微处理器、音频和视频设备以及汽车中都用到集成电路。 一个集成电路看起来不过是一个银灰色的金属小片。虽然它很小，但它的每个制造步骤都含有很高的技术含量。就当前的发展水平，每个集成电路可能是由一万多个独立的元器件组成，这些元器件具有多种不同的功能，如三极管、二极管、电容或电阻。 Having an understanding of integrated circuits is becoming almost essential for an engineer doing system design.对一个进行系统设计的工程师来说了解集成电路是必不可少的。因为实际上每个现代系统中都含有作为关键部件的集成电路。集成电路通常根据其包含的晶体管和其他电路元件的数量来归类。 小规模集成电路（Smallscale integration）: 每个芯片中有100个以下的电子元件。 中规模集成电路（Mediumscale integration）: 每个芯片中有100到3 000个的电子元件。 大规模集成电路（Largescale integration）：每个芯片有3 000到100 000个电子元件。 很大规模集成电路（Very largescale integration）：每个芯片有100 000到1 000 000个电子元件。 超大规模集成电路（Ultra largescale integration）：每个芯片中有100万个以上的电子元件。 摩尔定律指出,在一个芯片上,器件集成的数量将每两年翻一番，这些年来，集成电路的发展是符合摩尔定律的。The Process of IC DesignA typical IC design process is composed by the following categories. 集成电路的设计过程 一个集成电路的设计过程是由以下几个部分组成的。 系统设计是定义电路功能和输入输出特性的过程。这一通讯的说明可以用流程图或用一种高级硬件描述语言（HDL）来表示。 逻辑设计是把一个复杂功能的高级描述转换成由独立逻辑部件如与非门、非门、转换器、锁存器构成的功能列表，这个过程有助于用最小化的逻辑来实现前面用高级语言定义的功能。 电路设计是把基本逻辑部件转换成晶体管和内部连接构成电路的过程。 线路板设计是根据硅材料电路的需要在各层面上创建几何形状（即制作具体的晶体管元件等）。 这些步骤每一步都有它自己的基本目标。系统设计阶段的目标是提供一个完整和精确的功能描述。逻辑阶段的设计目标是减小能量消耗。线路板设计目标则是以高集成度实现一个电路的功能。第九课 数字信号处理 Signal ProcessingSignal processing has a glorious history and its importance is evident in each different domain such as bio-engineering medicine信号处理 信号处理具有悠久的历史。在各个不同的领域，如生物工程医学、声学、雷达、地震学、语音通信、数字通信、核科学以及其他领域。在许多应用场合，比如心电图分析、语音传输、语音识别系统中，提取某些特征参数。有时，我们可能希望剔除混在信号中的干扰和噪声，或者把信号变成专业人员更容易解释的形式。在上述每种情况下，都需要对信号进行处理。Digital Signal ProcessingThe digital signal processing is concerned with the representation of the signal sequence, 数字信号处理 数字信号处理主要研究用数字或符号的序列表示信号和处理这些数字或符号的序列。这样处理的目的可能是估计信号的特征参数，也可能是把信号变换成某种更符合要求的形式。经典的数值分析公式，如为内插、积分、微分而设计的数值计算公式，是数字信号处理算法。（如图所示）另一方面，由于高速数字计算机的出现，促进了日益复杂和巧妙的信号处理算法的发展。同时集成电路工艺的发展，使比较经济地实现十分复杂的数字信号处理系统成为可能。 The evolution of a new point of view toward digital signal processing was further accelerated by the disclosure in 1965 of an efficient algorithm for computer of Fourier transforms由于信号是用数字计算机处理的，人们自然而然地用越来越巧妙的信号处理算法去做实验，比如运用傅立叶反变换等。1965年出现的计算傅立叶变换的高速算法，加速了新的数字信号处理技术的发展。这种算法后来被称为快速傅立叶变换（FFT）。快速傅立叶变换把计算傅立叶变换需要的时间减少了几个数量级，这就有可能实现日益复杂的信号处理算法，使其具有能与系统进行交互的处理时间。 Another important implication of fast transforms algorithm was tied to the fact that it was an inherently discrete-time concept.快速傅立叶变换的另一个重要含义是它和离散时域概念联系起来。它可以直接计算离散时间信号或序列的傅立叶变换，并且包含有一整套在离散时间域中精确成立的特性和数学关系，而不单纯是连续时间傅立叶变换的近似。它的重要作用是促使人们利用离散时域数学重新建立许多信号处理的概念和算法，并在离散时间域中形成了一套严格的关系式。 The Development of Digital Signal Processing数字信号处理技术的发展 数字信号处理(DSP)的发展起源于20世纪60年代，在计算机主机上运用诸如快速傅立叶变换等方式对数字信号进行数据处理。然而当时这些技术并没有得到很广泛的运用，因为当时只有高校和一些科研所才有适合进行数字信号处理技术的计算机。 因为那时计算机比较贵，数字信号处理技术的应用也受到限制。20世纪80年代和90年代个人电脑的出现给DSP技术提供了较大的发展空间。不仅是军事和政府部门的需要，DSP技术受商业的影响很快进入了市场。DSP技术通过移动电话、影碟机、电子语音信箱等电子产品深入到了人们的普通生活。 20世纪80年代初，DSP成为电子工程专业的本科课程。十年后，DSP成为研究生课程的一部分。今天，DSP成为众多领域科学家和工程师的必备技能。DSP技术使科学与工程领域发生着革命性的变化。 Digital Signal ProcessorsThe introduction of the microprocessor in the late 1970s and early 1980s made 数字信号处理器 20世纪70年代末80年代初微处理器的产生使DSP技术的广泛应用成为可能。在20世纪80年代基于DSP技术的电子工艺使DSP芯片得以产生。这种特殊的微处理器需要数字信号处理技术。同一般的微处理器一样，DSP是一个编程器件，它有自己专门的指令和编码。DSP芯片每秒可以处理上百万次的运算。 DSP systems are characterized by real-time operation,with emphasis on high through-put rare.DSP系统具有实时运算的特征，并注重高吞吐率和大量的算术运算。最显著的运算是乘法、加法或乘累加。这些运算导致了新一代处理器的开发。它的结构和指令集根据DSP运算要求编制。新一代处理器或DSP芯片具有以下特征。 内置的硬件乘法器允许快速进行乘法运算，较新的DSP芯片收编有单周期乘累加指令，其中一些能使几个乘法器并行工作。 程序和数据采用分离总线、分别储存，这就是著名的哈佛结构。它允许取指与执行重叠。 分支或循环的周期保存指令。RPTK N： 重复下一条指令N次；MACD： 将数据移入内存，相乘和延迟累加。 非常快的速度。例如有些DSP芯片的周期达到40ns。 采用流水线减少了指令时间，增加了速度。Digital signal processing is one of the most powerful technologies that will rewrite the history of science and engineering in the twenty-first century.数字信号处理是20世纪展现科学与工程最有力的技术之一。它在广阔的领域里起着革命性的变化。与模拟信号相比，数字信号处理的技术能更好的提高信号的质量并压缩信号。 DSP技术能实时地收集、处理、分析、传输、显示和存储现实世界的信息，是许多新的支撑信息社会的数字信息产品和应用的核心。第十课 单 片 机 Microprocessor The microprocessor collects all the basic component of a computer such as CPU,单片机（微处理器） 单片机是在一块超大规模集成芯片上，集中了微型计算机的全部基本部件，即CPU、RAM、ROM，以及I/O接口电路。由于这种紧凑的结构，使其具有相当于小的体积和较高的性价比，特别适合面向控制的场合，因而在最近十几年来得到了迅速的发展。MCS51单片机是目前在我国广泛流行的一种通用型单片机，它有8051/8751/8031，80C51/87C51/80C31/89C51，8052/8032。 8051是一种单片机，如图10.1所示，现在许多开发微控制器中都有8051，因此对一个想要用微处理器开发产品的人来说掌握8051编程技术是很重要的。 8051有三种存储器，为了掌握8051编程技术需要了解这些基本的存储类型。如图所示。 图10.2所示三种存储器，它们是片内存储器、外部程序存储器和外部数据存储器。 片内存储器是指单片机芯片内自带的存储器（程序、数据和其他类型），片内存储器可能有几种形式。外部程序存储器是代码（程序）存储器，是外部的EPROM芯片。外部RAM存储器也是外部芯片，通常是静态RAM或闪存RAM芯片。 Assembly Language InstructionsAssembly language instructions are provided to describe each of the basic operation that can be performed by a microprocessor.汇编语言指令 汇编语言指令是厂家提供的用来描述微处理器可以执行的最基本的指令。汇编语言通常用字母符号来代替微处理器的机器码。汇编语言语句通常放在左边，语句的注释则放在右边。这种格式使编程者容易书写、阅读和调试代码。“代码”是指用微处理器语言书写的程序（即机器码）。用汇编语言书写的程序被称为源代码。Each instruction an source program corresponds to one assembly language statement源程序中的每一条指令都与一条汇编语言语句对应。语句必须指明执行什么操作和对什么数据进行操作。因此，一条指令可以分成两个部分：操作码和操作数。操作码是指出要执行的操作，如典型的操作是加、减和移动In assembly language,we assign a unique one ,two or.在汇编语言中，我们指定一个、两个或三个字母的结合来表示一种操作，这些字母结合是为了记住指令。 操作数指出用微处理器执行操作码指定的操作数时要处理的数据。 如80x86单片机的指令可分为八类： 数据移动指令：MOV，LEA，LES，PUSH，POP，PUSHF，POPF 算术指令：ADD，INC，SUB，DEC，CMP，NEG，MUL，IMUL，DIV，IDIV 逻辑、移位、转动和位操作指令：AND，OR，XOR，NOT，SHL，SHT，RCL，RCR 转换指令：CBW，CWD，XLAT 输入/输出指令：IN，OUT 字符串指令：MOVS，STOS，LODS 程序控制指令：JMP，CALL，RET，CONDITIONAL，JUMPS 其他指令：CLC，STC，CMC 英译汉（1） alternating current circuits 交流电路 （2） semiconductor diodes半导体二极管 （3） passive component无源电器 （4） the combinatory logic electric circuit 组合逻辑电路（5） rectification整流（6） Laplace transform拉普拉斯变换 （7） inductor电感 （8） Fourier series and Fourier transform 傅里叶级数和傅里叶变换 (9） linear device 线性电器 （10） placed in parallel with a voltage source 与电源并联连接 （11)discharge放电 （12) component testing元件测试 （13） insulation resistance 绝缘电阻（14） Oscilloscope示波器（15） productionline testing生产线测试 （16） multimeter万用表 （17） square waves方波（18） the peaktopeak output voltage输出电压的峰峰值 （19） Digital Electronics Technology数字电子技术 （20） hexadecimal (base 16) 16进制系统 （21） Logical operation逻辑运算 （22） And operation and And gate与运算与“与”门 （23） NAND operation and NAND gate与非运算与“与非”门 （24） the OR operation and OR gate 或运算与“或”门（1） 控制理论 control theory （2） 场效应管三极管 field effects transistor（3） 布尔代数Boolean algebra （4） 稳压 regulation （5） 相关性和功率谱密度correlation and power spectral density（6） 滤波器类型 types of filter（7） 模/数转换器 A/DC （8） 时序逻辑电路的分析与综合 the analysis and synthesis of succession logic circuit （1） 欧姆定律Ohms law （2） 最大功率损耗 maximum power dissipation （3） 非极性电容 nonpolarized capacitance （4） 交流阻抗 AC resistance（5） 电容器的电容量可用电容器电桥测量 capacitance itself may be measured on a capacitor bridge （6） 电压分压器 voltage divider (1）正向偏置 forward biased （2）齐纳二极管（稳压管）zener diode （3）正极电压 positive electrode voltage （4）结型晶体管 the junction transistor （5）基极电流current flowing in the base circuit（6）增强型MOS晶体管 enhancement MOS transistor （7）集电极电流(Ic) the amount of collector current （8）共基极、共发射极和共集电极 common-base common-emitter and common-collector （1） 调节频率细调旋钮 adjust the frequency fine adjust control （2） 两对偏转板 two sets of deflection plates （3） 等效电阻equivalent resistance （4） 射频RF （5） 故障探寻trouble-shooting三 ，问答 （1-5单元）1 Please write out the definition of resistance,写出电阻的定义答：Resistance is the opposition to the flow of current and is represented by the letter symbol R. The unit of resistance is the Ohm(s21). 2 what do you know about inductors and inductance？你是怎么知道电感器和电感吗答: An inductor is an electrical device which can temporarily store electromagnetic energy in the field. The inductor is a coil of wire that may have an air core of an iron core to increase its inductance. A powered iron core in the shape of a cylinder may be adjusted in and out of the core. An inductor tends to oppose a change in electrical current, it has no resistance to DC current but has an AC resistance to AC frequency and is given by the formula XL=2fLL, with units of ohms. Inductors are used for filtering AC current. It is electrically opposite to the capacitor. Its value is expressed in Henry (more commonly milliHenries). There are two major types of inductors, air core and iron core. 3 Please write out the application of oscilloscope in the electronic industry.请写出示波器在电子工业中的应用答：One of the most important electronic test and measuring instruments is the oscilloscope. It is widely used in the electronic industry for research and development, design work, troubleshooting and signal monitoring, manufacturing and productionline testing, and many other applications where the observation of an electrical waveform is desired. 4 Please write at the function of digital oscilloscope.请写出数字示波器的功能答：A digital oscilloscope samples the waveform and uses an analogtodigital converter (or ADC)to convert the voltage being measured into digital information. It then uses this digital information to reconstruct the waveform on the screen. 5 What is the signal generator.什么是信号发生器答：The signal generating device is used to give the electric circuit or the equipment input signal, in order to maintain and modify either the electric circuit or the equipment. It converts DC to AC or varying DC in the form of sine waves, square waves, triangle wave, or other types of voltage waveforms. Some signal generating device may use to generate the special audio frequency, RF, or higher frequencies,some may produce many kinds of frequency range signal. All generators will have a function switch, a frequency range switch, and a fine adjustment control for selecting a specific frequency, an amplitude control for varying the peaktopeak output voltage, and output terminals.6 how to classify the amplifier。放大器如何分类答：There are different kinds of amplifiers, they are classified according to the character of amplifiers. Another method of classification is based on the amplitude of signals.Amplifiers are also classified in terms of load current flow and classified according to their intended operation.7 what is the class A amplifier 一类放大器是什么 答：If the load current flows for one cycle (360) of a sine wave, the amplifier is operating as Class A. 8 please give a brief description of oscillator。描述震荡器答：A unit that generates a signal is called an oscillator. The oscill