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数电期末总结基础知识要点

数字电路各章知识点第1章 逻辑代数基础一、 数制和码制1.二进制和十进制、十六进制的相互转换 2.补码的表示和计算 3.8421码表示 二、 逻辑代数的运算规则1.逻辑代数的三种基本运算:与、或、非 2.逻辑代数的基本公式和常用公式~逻辑代数的基本公式(P10) 逻辑代数常用公式:吸收律:A AB A =+消去律:AB B A A =+ A B A AB =+ 多余项定律:C A AB BC C A AB +=++ 反演定律:B A AB += B A B A •=+ B A AB B A B A +=+ 三、 逻辑函数的三种表示方法及其互相转换 ★逻辑函数的三种表示方法为:真值表、函数式、逻辑图 会从这三种中任一种推出其它二种,详见例1-6、例1-7(逻辑函数的最小项表示法四、 逻辑函数的化简: ★1、 利用公式法对逻辑函数进行化简2、 利用卡诺图队逻辑函数化简3、 具有约束条件的逻辑函数化简 例1.1利用公式法化简 BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)(解:BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)(BD C D A B A B A ++++= )(C B A C C B A +=+ BD C D A B +++= )(B B A B A =+ C D A D B +++= )(D B BD B +=+·C D B ++= )(D D A D =+ 例 利用卡诺图化简逻辑函数 ∑=)107653()(、、、、m ABCD Y 约束条件为∑8)4210(、、、、m 解:函数Y 的卡诺图如下:00 01 11 1000011110AB CD111×11××××D B A Y +=第2章 集成门电路一、 三极管如开、关状态 1、饱和、截止条件:截止:be T V V < 饱和:CSBSB Ii Iβ>=2、反相器饱和、截止判断【二、基本门电路及其逻辑符号 ★与门、或非门、非门、与非门、OC 门、三态门、异或、传输门(详见附表:电气图用图形符号P321 )二、门电路的外特性★1、电阻特性:对TTL门电路而言,输入端接电阻时,由于输入电流流过该电阻,会在电阻上产生压降,当电阻大于开门电阻时,相当于逻辑高电平。

详见习题【2-7】、【2-11】2、输入短路电流I IS输入端接地时的输入电流叫做输入短路电流I IS。

3、输入高电平漏电流I IH输入端接高电平时输入电流4、输出高电平负载电流I OH>5、输出低电平负载电流I OL6、扇出系数N O一个门电路驱动同类门的最大数目。

非门的扇出系数:M1=I OL/I IL,M2=I OH/I IH,N=MIN(M1,M2)。

第3章组合逻辑电路一、组合逻辑电路:任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关二、组合逻辑电路的分析方法★→→逻辑图→→逻辑功能写出逻辑函数式真值表化简三、若干常用组合逻辑电路…译码器(74LS138、74LS139)数据选择器(掌握表达式)全加器(真值表分析)四、组合逻辑电路设计方法★1、用门电路设计2、 用译码器、数据选择器实现 五、集成器件的接联P95图3-28 以及 P102图3-40 例3.1 试设计一个三位多数表决电路1、 用与非门实现2、 】3、用译码器74LS138实现4、 用双4选1数据选择器74LS153 解:1. 逻辑定义设A 、B 、C 为三个输入变量,Y 为输出变量。

逻辑1表示同意,逻辑0表示不同意,输出变量Y=1表示事件成立,逻辑0表示事件不成立。

2. 根据题意列出真值表如表所示表A B C Y 000000000000000011111111111111113. 经化简函数Y 的最简与或式为:AC BC AB Y ++=@4. 用门电路与非门实现函数Y 的与非—与非表达式为:AC BC AB Y = 逻辑图如下:YB5. 用3—8译码器74LS138实现由于74LS138为低电平译码,故有i i Y m = 由真值表得出Y 的最小项表示法为:m m m m Y 7653+++=mm m m 7653•••=YY Y Y 7653=@用74LS138实现的逻辑图如下:6. 用双4选1的数据选择器74LS153实现74LS153内含二片双4选1数据选择器,由于该函数Y 是三变量函数,故只需用一个4选1即可,如果是4变量函数,则需将二个4选1级连后才能实现 74LS153输出Y1的逻辑函数表达式为:D A A D A A D A A DA A Y 1301120111011011+++=三变量多数表决电路Y 输出函数为:—ABC C AB C B A BC A Y +++= 令表示用DDC A B A A 13101~,,== 则A B C 1010⋅+⋅+⋅+⋅=AB C B A C B A B A Y 010=∴DCD =11C D=12113=D逻辑图如下:1D 10D 11D 12D 131274L S 153A 1A 00C ABY Y第4章 集成触发器一、触发器:能储存一位二进制信号的单元 二、各类触发器特性方程 ★$RS :QRS Qnn +=+10=RSJK : Q K Q J Qnnn +=+1D : QTQTQnn n +=+1T :QT Q T Qnn n +=+1T':Q Qnn =+1三、各类触发器动作特点及波形图画法 ★基本RS 触发器:SD、RD每一变化对输出均产生影响同步RS 触发器:在CP 高电平期间R 、S 变化对输出有影响 主从RS 触发器:在CP=1期间,主触发器状态随R 、S 变化"CP下降沿,从触发器按主触发器状态翻转主从JK触发器:动作特点和主从型RS类似。

在CP=1期间,JK状态应保持不变,否则会产生一次变化。

T'触发器:Q是CP的二分频边沿触发器:触发器的次态仅取决于CP(上升沿/下降沿)到达时输入信号状态。

四、触发器转换D触发器和JK触发器转换成T和T’触发器第5章时序逻辑电路一、时序逻辑电路的组成特点:任一时刻的输出信号不仅取决于该时刻的输入信号,还和电路原状态有关。

时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储电路组成。

二、同步时序逻辑电路的分析方法★|逻辑图→写出驱动方法→写出特性方程→写出输出方程→画出状态转换图(详见例5-1)。

三、典型时序逻辑电路1.移位寄存器及移位寄存器型计数器。

2.集成计数器4位同步二进制计数器74LS161:异步清0(低电平),同步置数,CP上升沿计数,功能表见表5-10;4位同步二进制计数器74LS163:同步清0(低电平),同步置数,CP上升沿计数,功能表见表5-11;4位同步十进制计数器74LS160:同74LS161,功能见表5-14;同步十六进制加/减计数器74LS191:无清0端,只有异步预置端,功能见表5-12 ;双时钟同步十六进制加减计数器74LS193:有二个时钟CP U,CP D,异步置0(H),异步预置(L),功能见表5-13。

四、时序逻辑电路的设计1..2.用触发器组成同步计数器的设计方法及设计步骤(例5-3)逻辑抽象→状态转换图→画出次态以及各输出的卡诺图→利用卡诺图求状态方程和驱动方程、输出方程→检查自启动(如不能自启动则应修改逻辑)→画逻辑图3.用集成计数器组成任意进制计数器的方法★置0法:如果集成计数器有清零端,则可控制清零端来改变计数长度。

如果是异步清零端,则N进制计数器可用第N个状态译码产生控制信号控制清零端,产生控制信号时应注意清零端时高电平还是低电平。

置数法:控制预置端来改变计数长度。

如果异步预置,则用第N个状态译码产生控制信号。

如果同步预置,则用第N-1个状态译码产生控制信号,也应注意预置端是高电平还是低电平。

两片间进位信号产生:有串行进位和并行进位二种方法。

详见P182图5-57第6章可编程逻辑器件|一、半导体存储器的分类及功能从功能上分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。

RAM特点:正常工作时可读可写,掉电时数据丢失。

ROM特点:正常工作时可读不可写,掉电时数据保留。

二、半导体存储器结构、RAM结构框图以及两者差异2.二极管ROM点阵图三、存储器容量扩展★位扩展:增加数据位数;字扩展:增加存储单元;字位全扩展。

第8章 脉冲的产生和整形电路/重点:555电路及其应用 ★ 一、用555电路组成施密特触发器1. 电路如图所示55526518 40.01V 0V CC V i3图 6.13V CC V CC V CC 213V 0V i图 6.22. 回差计算V V CC T 32=+ V V CCT 31=- 回差V VV T T T-++=∆3. 对应Vi输入波形、输出波形如图所示二、用555电路组成单稳态电路1. 电路如图所示]稳态时00=V102=V Vi 有负脉冲触发时V i2V0tttw图 6.42.脉宽参数计算3.波形如图所示三、用555组成多谐振荡器1.电路组成如图所示2.电路参数:充电τ:CRR)(21+;放电τ:CR2周期2ln2)(21CRRT+=第9章数/模和模/数转换电路一、D/A 转换器D/A 转换器的一般形式为:DKV i=,K为比例系数,D i为输入的二进制数,D/A 转换器的电路结构主要看有权电阻、T型电阻网络D/A 转换器等。

T 型电阻网络D/A 转换器输出电压和输入二进制数之间关系的推导过程。

二、A/D 转换器1. A/D 转换器基本原理取样定理:为保证取样后的信号不失真恢复变量信号,设采样频率为,f f s max ,原信号最高频率为,则f f s max 2A/D 转换器过程:采样、保持、量化、编码2. 典型A/D 转换器的工作原理逐次逼近型A/D 转换器原理双积分型A/D 转换器的原理。

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