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第八章 数字逻辑电路基础知识(清华大学出版)

第八章 数字逻辑电路基础知识
1、数字电路处理的信号是数字信号,而数字信号的时间变量是离散的,这种信号也常称为离散时间信号。

2、数字电路的特点:
(1)数字信号常用二进制数来表示。

(2)数字电路中,器件常工作在开关状态,即饱和或截止状态。

而模拟电路器件工作在放大状态。

(3)数字电路研究的对象是电路输入与输出的逻辑关系,即逻辑功能。

而模拟电路研究的对象是电路对输入信号的放大和变换功能。

(4)数字电路的基本单元电路是逻辑门和触发器。

(模拟电路单元是放大器)
(5)数字电路的分析工具是逻辑代数。

(6)数字信号常用矩形脉冲表示。

脉冲幅度UM ,表示脉冲幅值;
脉冲宽度tW ,表示脉冲持续作用的时间;
周期T ,表示周期性的脉冲信号前后两次
出现的时间间隔;
3、整数转换一般采用“除基取余”法。

小数的转换一般采用“乘基取整”法。

4、8421BCD 码与二进制的区别:
8421210001010001110028)()()(== BCD 码转换成二进制数是不直接的。

方法是:先转成十进制数,再转成二进制数。

反相转换亦是如此。

5、逻辑变量只有两个值,即0和1,0和1并不表示数量的大小,只表示两个对立的逻辑状态。

6、与逻辑运算表达式:F =A ·B =AB
7、或逻辑运算表达式: F =A+B
8、 非逻辑运算表达式: F =Ā
9、数字信号常用二进制数来表示。

在数字电路中,常用数字1和0表示电平的高和低。

10、当输入A 、B 均为高电平时,输出低电平当A 、B 中至少有一个。

11、TTL 是晶体管——晶体管逻辑电路的简称。

输入和输出部分的开关元件均采用三极管(也称双极型晶体管),因此得名TTL 数字集成电路。

12、TTL 与非门的技术参数 :
1.电压传输特性 AB 段截止区 BC 段线性区 CD 段转折区(开门电压ON U ) DE 段饱和区 大于ON U :保证输出低电平。

13、
(1)输出高电平UOH :指逻辑门电路输出处于截止时的输出电平。

(典型值UOH=3.6V , UOH (min )=2.4V 。


(2)输出低电平UOL :指逻辑门电路输出处于导通时的输出电平。

(典型值UOL =0.3V ,UOL (max )=0.4V 。

(3)输入高电平UIH :由于UIH 是门电路导通时的最小输入电平,故称为开门电平UON 。

(典型值UIH =3.6V , UIH (min )=2.0V 。


(4)输入低电平UIL :保证门电路输出高电平UOH=2.4V 的最大输入电平,又称为关门电平UOFF 。

(典型值UIL =0.3V , UIL (max )= 0.8V 。


14、 扇入与扇出系数
扇入系数NI :指TTL 与非门输入端的个数。

例如一个3输入端的与非门,其扇入系数NI =3。

扇出系数:用来衡量逻辑门的负载能力,它表示一个门电路能驱动同类门的最大数目。

扇出系数分为两种情况:(灌电流负载)即输出低电平:)
()(MAX IL MAX OL OL I I N = (拉电流负载)即输出为高电平:)
()(MAX IH MAX OH OH I I N =. 分别计算出低电平高电平时的扇出系数,若OH OL N N ≠,则取较小的作为电路的扇出系数。

15、平均传输延迟时间tPd 是通导延时时间tPHL 和截止延时时间tPLH 的平均值,即 tPd =(tPHL+tPLH )/2 (tPd 越小,工作速度越快)
16、前面介绍的TTL 与非门输出端不能连接在一起,否则将造成逻辑混乱和器件的损坏。

(而OC 门输出端可以相连)
17、OC 门电路的特点:用外接电阻RC 代替了原来的T3、D3和R4部分。

开路与非门逻辑符号:
18、线与功能是OC门在应用中的主要特点。

(而前面介绍的与非门的输出端却不能连接在一起,若连接在一起将造成逻辑混乱和器件的损坏)。

19、TS门(三态门):
CS为片选信号输入端,A、B为数据输入端。

输出端有三种状态:高阻状态(禁止)、输出高电平和输出低电平(工作)
当CS=1时,电路处于逻辑门的正常工作状态,当CS=0时,无论输入何种电平,输出均为高电平,这样的三态门称为高电平有效三态门。

(反之则为低电平有效三态门)
三态门的特点:实现数据总线的传输。

可单向传输,也可双向传输。

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