教案
输入级倒相级输出级
2、V I= V IH=3.4V（A=1）时
T1集电结导通，V B1=2.1V
T2、T5均饱和导通
V C2＝V CES2+0.7=0.3+0.7=1V
∴T4截止
I1
I1
（输入短路电流）
1.4V
输出特性曲线：输出电压随负载电流变化的曲线。
I B4
V OH(min)
∣I OH(max)∣
系列反相器可驱动同类型反相器的最大数目。
OFF R ON
同时为高电平
为低电
Y
截止
应用时输出端要外接一上拉负载电阻 R L 和电源CC
V '，只要根据要求选择不同CC V '值，V OH 值。
Y 1、Y 2任一导通，则Y=0。
Y 1、Y 2全截止，则Y=1 。
∴CD AB CD AB Y Y Y 21+===∙∙
六、三态输出门电路（TS 门）
门是在普通门电路的基础上附加控制电路构成的。）控制端高电平有效的电路结构：（以与非门为例）
工作原理：当EN=1时，P 点高，D 截止，普通与非门。当EN=0时，P 点低，T 2、T 5截止
同时D 导通，T 4也截止，故输出呈高阻状态。）控制端低电平有效的电路结构：
门的应用
）可以作为TTL 电路与总线间的接口电路
反相器的工作原理
NMOS管和PMOS管同时制造在一块晶片上的所谓互补器件，简称Complementary -Symmetry MOS）。
一、电路结构及工作原理
总是一个导通而另一个截止，即所谓互补状态。
DD V 2
1=时，R ONP ＝R ONN
三、输入端噪声容限 阈值电压DD T H V 2
1V =
DD IH(min)V 2
1=，DD IL (max)V 2
1V =，1V GS(th)P ∣
P128 练习2.16 2、输入特性
-0.7V
V DD+0.7V v I
i I D1
D2
T1
T2
OH
＝V DD－∣I OH∣R ON
∴随着∣I OH∣↑→V OH略有降低）在同一I OH下，V DD↑→R ON
高电平输出特性为：
二者对比，规律：
与非门：NMOS串，PMOS并；
或非门：NMOS并，PMOS串。
工作原理：
）与非门：AB
Y=（2）或非门：
A B T1 T2T3T4Y
三、OD门
即漏极开路门电路，与TTL
逻辑符号
设控制信号C、C的高、低电平分别为V DD和0V
2、工作原理：
（1）当C=0，C=1时
T1、T2均截止，输入和输出之间呈高阻态，传输门截止。
（2）当C=1，C=0时
0 故0 3、用途：模拟开关 时，21T ,T ''同时截止，输出呈高阻态。EN 、在反相器上增加一个控制管和一个与非门或者或非门构成）用与非门控制 ）用或非门控制 EN=0时，1时，1T '、T 2截止， 输出呈高阻态。EN=0时，1T '导通，电路正常Y=A 第三章组合逻辑电路 一、组合逻辑电路的特点 组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是电路任意时刻的输出状态，只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻之前的电路输入状态和输出状态无关。 组合逻辑电路在结构上的特点是不含有具有存储功能的电路。可以由逻辑门或者由集成组合逻辑单元电路组成，从输出到各级门的输入无任何反馈线。 二、组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的分析就是根据给定的逻辑电路，通过分析找出电路的逻辑功能，或是检验所设计的电路是否能实现预定的逻辑功能，并对功能进行描述。其一般步骤为：（1）根据逻辑图写出输出逻辑函数表达式 由输入端逐级向后推（或从输出向前推到输入），写出每个门的输出逻辑函数表达式，最后写出组合电路的输出与输入之间的逻辑表达式。有时需要对函数式进行适当的变换，以使逻辑关系简单明了。 （2）列出真值表 列出输入逻辑变量全部取值组合，求出对应的输出取值，列出真值表。 （3）说明电路的逻辑功能 根据逻辑表达式或真值表确定电路的逻辑功能，并对功能进行描述。 三、组合逻辑电路的设计 根据给定的逻辑功能要求，设计出能实现这一功能要求的最简组合逻辑电路，就是设计组合逻辑电路的任务。 在设计组合逻辑电路时，电路的最简是我们追求的目标之一。电路的“最简”含意是指所用器件数最少、器件的品种最少、器件间的连线也最少。 组合逻辑电路设计的一般步骤如下： (1)进行逻辑规定 根据设计要求设计逻辑电路时，首先应分析事件的因果关系，确定输入与输出逻辑变量，并规定变量何时取1何时取0，即所谓逻辑状态赋值。 (2)列真值表并写出逻辑函数式 根据输入、输出之间的因果关系，列出真值表。至此，便将一个具有因果关系的事件表示为逻辑函数，并且是以真值表的形式给出。 真值表中输出为1时所对应的各最小项之和就是输出逻辑函数式。 (3) 对输出逻辑函数式化简 可用代数法或卡诺图法对逻辑函数式化简。输出逻辑函数式一般为与或表达式，如要求用指定的门电路实现，则须将逻辑表达式变换为相应的形式。 章组合逻辑电路 第一节重点与难点 一、重点: 1.组合电路的基本概念 组合电路的信号特点、电路结构特点以及逻辑功能特点。 2.组合电路的分析与设计 组合电路分析是根据已知逻辑图说明电路实现的逻辑功能。 组合电路设计是根据给定设计要求及选用的器件进行设计，画出逻辑图。如果选用小规模集成 电路SSI，设计方法比较规范且容易理解，用SSI设计是读者应掌握的最基本设计方法。由于设计 电路由门电路组成，所以使用门的数量较多，集成度低。 若用中规模集成电路MSI进行设计，没有固定的规则，方法较灵活。 无论是用SSI或MSI设计电路，关键是将实际的设计要求转换为一个逻辑问题, 的要求 即将文字描述变成一个逻辑函数表达式。 3.常用中规模集成电路的应用 常用中规模集成电路有加法器、比较器、编码器、译码器、数据选择器和数据分配器等，重要的是 理解外部引脚功能，能在电路设计时灵活应用。 4.竞争冒险现象 竞争冒险现象的产生原因、判断是否存在竞争冒险现象以及如何消除。 二、难点: 1.组合电路设计 无论是用SSI还是用MSI设计电路，首先碰到的是如何将设计要求转换为逻辑问题, 的真值表，这一步既是重点又是难点。总结解决这一难点的方法如下: (1)分析设计问题的因果关系，分别确定输入变量、输出变量的个数及其名称。 (2)定义逻辑变量0、1信号的含义。无论输入变量、输出变量均有两个状态 状态代表的含义由设计者自己定义。 (3)再根据设计问题的因果关系以及变量定义，列出真值表。 2.常用组合电路模块的灵活应用 同样的设计要求，用MSI设计完成后，所得的逻辑电路不仅与所选芯片有关，而且还与设计者对芯片的理解及灵活应用能力有关。读者可在下面的例题和习题中体会。 3.硬件描述语言VHDL的应用 VHDL的应用非常灵活，同一个电路问题可以有不同的描述方法，初学者可以先仔细阅读已有的程序实例，再自行设计。 三、考核题型与考核重点 1.概念与简答 题型1为填空、判断和选择; 题型2为叙述基本概念与特点。 建议分配的分数为3〜6分。 2.综合分析与设计 题型1为根据已知电路分析逻辑功能; 题型2为根据给定的逻辑问题，设计出满足要求的逻辑电路。 建议分配的分数为6〜12分。得到明确 0、1，这两个 第3章逻辑门电路 3.1 概述 逻辑门电路:用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路。简称门电路.用逻辑1和0 分别来表示电子电路中的高、低电平的逻辑赋值方式，称为正逻辑,目前在数字技术中，大都采用正逻辑工作；若用低、高电平来表示，则称为负逻辑。本课程采用正逻辑。 获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的导通、截止（即开、关）两种工作状态. 在数字集成电路的发展过程中，同时存在着两种类型器件的发展。一种是由三极管组成的双极型集成电路,例如晶体管-晶体管逻辑电路（简称TTL电路）及射极耦合逻辑电路（简称ECL电路）.另一种是由MOS管组成的单极型集成电路，例如N-MOS逻辑电路和互补MOS(简称COMS）逻辑电路。 3。2 分立元件门电路 3。3.1二极管的开关特性 3.2.2三极管的开关特 性NPN型三极管截止、放大、饱和3种工作状态的特点 工作状态截止放大饱和 条件i B＝0 0＜i B＜I BS i B＞I BS 工 作特点偏置情况 发射结反偏 集电结反偏 u BE〈0，u BC 〈0 发射结正偏 集电结反偏 u BE>0，u BC 〈0 发射结正偏 集电结正偏 u BE〉0，u BC〉 集电极电流i C＝0 i C＝βi B i C＝I CS ce间电压u CE＝V CC u CE＝V CC－ i C R c u CE＝U CES＝ 0.3V ce间等效电阻 很大， 相当开关断 开 可变 很小， 相当开关闭 合 3.2。3二极管门电路1、二极管与门2、二极管或门 u A u B u Y D1D2 0V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V 0V 4。3V 4。3V 4.3V 截止截止 截止导通 导通截止 导通导通 第三章门电路 1 : 下列哪个逻辑门可以双向传输数据 A:OD门 B:三态门 C:传输门 D:OC门 您选择的答案: 正确答案：C 知识点：传输门可以双向传输数据 ---------------------------------------------------------------------------- 2 : 下列哪个逻辑门可以输出并联使用 A:卤门 B:三态门 C:传输门 D:OC门 您选择的答案: 正确答案：D 知识点：OC门输出并联使用形成“线与”关系 ---------------------------------------------------------------------------- 3 : 下列哪个逻辑门有三种状态 A:OD门 B:三态门 C:传输门 D:OC门 您选择的答案: 正确答案：B 知识点：三态门有高电平、低电平、高阻态三种状态 ---------------------------------------------------------------------------- 4 : 下列哪个逻辑门可以实现吸收大负载电流功能 A:卤门 B:三态门 C:传输门 D:OD门 您选择的答案: 正确答案：D 知识点：OD门输出并联使用形成“线与”关系，可以实现吸收大负载电流功能---------------------------------------------------------------------------- 5 : VIH表示什么含义 A:输出低电平 B:输入高电平 C:输出高电平 D:输入低电平 您选择的答案: 正确答案：B 知识点：I即input,表示输入；H即high，表示高电平 ---------------------------------------------------------------------------- 6 : VIL表示什么含义 A:输出低电平 B:输入高电平 C:输出高电平 D:输入低电平 您选择的答案: 正确答案：D 知识点：I即input,表示输入；L即low，表示低电平 ---------------------------------------------------------------------------- 7 : VOH表示什么含义 A:输出低电平 B:输入高电平 C:输出高电平 D:输入低电平 您选择的答案: 正确答案：C 知识点：O即output,表示输出；H即high，表示高电平 ---------------------------------------------------------------------------- 8 : VOL表示什么含义 A:输出低电平 B:输入高电平 C:输出高电平 D:输入低电平 您选择的答案: 正确答案：A 知识点：O即output,表示输出；L即low，表示低电平 ---------------------------------------------------------------------------- 9 : TTL反向器输入悬空时输出是什么状态 A:低电平 B:高电平 C:高阻态 D:不确定 逻辑门电路 一、选择题 1. 对三态门，是正确的说法。 A.输出有高阻态、0态、1态 B.输出高阻态时相当于输出悬空 C.输出电压不高不低 D.用于总线传输 2. 以下电路中可以实现“线与”功能的有。 A.与非门 B.三态输出门 C.集电极开路门 D.漏极开路门 3．以下电路中常用于总线应用的有。 A.T S L门 B.O C门 C.漏极开路门 D.C M O S与非门 4．对于T T L与非门闲置输入端的处理，可以。 A.接电源 B.悬空 C.接地 D.与有用输入端并联 5.C M O S数字集成电路与T T L数字集成电路相比突出的优点是。 A.微功耗 B.高速度 C.高抗干扰能力 D.电源范围宽 二、判断题（正确打√，错误的打×） 1．TTL与非门的多余输入端可以接固定高电平。（√） 2．当TTL与非门的输入端悬空时相当于输入为逻辑1。（√） 3．普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起，否则可能会损坏器件。（√） 4．CMOS或非门与TTL或非门的逻辑功能完全相同。（√） 6．三态门的三种状态分别为：高电平、低电平、不高不低的电压。（×） 7．TTL集电极开路门输出为１时由外接电源和电阻提供输出电流。（√） 8．一般TTL门电路的输出端可以直接相连，实现线与。（×） 9．CMOS OD门（漏极开路门）的输出端可以直接相连，实现线与。（√） 10．TTL OC门（集电极开路门）的输出端可以直接相连，实现线与。（√） 三、填空题 1.集电极开路门的英文缩写为门，工作时必须外加和。2．O C门称为门，多个O C门输出端并联到一起可实现功能。第三章答案 一、选择题 1．ABD 2．CD 3．A 4．ABD 5．ACD 二、判断题 １.√２.√３.√４.√ ６.×7.√ 8.×9.√ 10.√ 三、填空题 １．OC 电源负载 ２．集电极开路门线与 第三章 门电路 3.1本章习题类型与解题方法 这一章的习题大致可以分为四种类型：双极型三极管工作状态的计算、集成门点路逻辑功能的分析、输入特性和输出特性的应用、OD门和OC门外接上拉电阻的计算。下列结合例题说明它们的解题方法。 一、双极型三极管工作状态的计算 在三极管开关电路中，为了使三极管工作在开关状态，必须保证输入为低点平时三极管工作在截止状态，而输入为高点平时三极管工作在饱和导通状态。(当然，非饱和和逻辑电路除外)。因此，这一类习题要求计算输入为高、低电平下三极管的工作状态，以判断电路参数的选择是否合理。 解题方法和步骤： (1)利用戴维宁定理将输入电路(即接在三极管的基极和发射极之间的外接电路)简化 为等效的Y E与R e串联电路，如图3-1中所示。 (2)计算v I为低电平时的V E值。如V E 3-1 输入电路化简后的三极管开关电路 导通内阻R CE(sat)=20Ω。输入高、低电平分别为V IH ＝3.6，V IL ＝0.3 。试计算输入为高、 低电平下三极管的工作状态，说明电路参数的设计是否合理。 解：首先利用戴维宁定理将输入电路化简。为清楚起见，把输入电路的完整形式画于图3-2（b ）中。根据戴维宁定理，等效电压源V E 等于b-e 两端开路时的电压，等效内阻R E 等于将内部电压源短路后，从b-e 两端看进去的电阻，于是得到 R R R V v v V EE I E 2 3 2 1 ++-= =- v 13.318 3.35 1 ?++v =0.845v 1—0.775V R R R R R E 3 2 32.+= = KΩ+?18 3.3183.3 =2.8KΩ 当 v 1 ＝V IL ＝0.3V 时，V E ＝（0.845?0.3—0.775）V ＝—0.52V ，故三极管截止。 当 v 1＝V IH ＝3.6V 时，V E ＝（0.845?3.6—0.775）V ＝2.27V 。此时的基极电流为 mA R v V i E BE E B 8 .27 .027.2-=-= =0.56mA 复习及考试——2 ?选择、填空各章基本概念、基本知识点 ?分析： 门电路、组合电路、触发器及波形、 时序电路（方程、状态转换表/图、功能） 脉冲波形中的典型电路（施密特、单稳态、多谐） ROM/RAM, PLA/PAL/GAL（逻辑宏单元OLMC） ?计算 数制转换、函数化简、门电路中驱动,负载(N0,R L) 脉冲波形(典型电路，555—3种电路、主要参数及波形特点) D/A、A/D (综合分析—计数器,ROM) ?设计 门电路(构成逻辑函数-用与非门等) 组合（重点：选择器、译码器） 时序电路（置数端LD、清零端R--构成任意进制计数器） ROM/RAM, PLA,PAL 复习及考试——3 ?第一、二章：基本逻辑关系、数制的转换、基本公式、 公式化简、卡诺图化简 ?第三章：门电路——门电路的逻辑符号、功能、特殊的门电路（三态门、OC门、 传输门）的逻辑符号、功能、简单的分析（写逻辑表达式，判断电阻大小对输入的影响），画波形图，计算（驱动,负载(N0,R L)） ?第四章：组合电路——特点、一般分析与设计方法、 常用组合电路分类及功能 * 分析-由图写表达式设计-由功能要求（或表达式）画电路图 * 加法器、数据比较器、编码器的功能 * 译码器（3线—8线）的分析与设计 * 数据选择器（4选1、8选1）的分析 复习及考试——4 ?第五章：触发器——功能和结构的概念 RS/JK/D/T：* 特性方程（次态逻辑表达式） * 画状态波形图 ?第六章：时序电路——特点、分类 * 分析——写方程（时钟、驱动、状态、输出） 状态转换图/表 分析功能（N进制、环型、扭环型、移位） 第三章集成逻辑门电路例题补充 第2章 逻辑门电路 2.1解题指导 【例2-1】 试用74LS 系列逻辑门，驱动一只V D =1.5V ，I D =6mA 的发光二极管。 解：74LS 系列与之对应的是T4000系列。与非门74LS00的I OL 为4mA ，不能驱动I D =6mA 的发光二极管。集电极开路与非门74LS01的I OL 为6mA ，故可选用74LS01来驱动发光二极管，其电路如图所示。限流电阻R 为 Ω =--=--= k V V V R OL D CC 5.06 5 .05.156 【例2-2】 试分析图2-2所示电路的逻辑功能。 解：由模拟开关的功能知：当A =1时，开关接通。传输门导通时，其导通电阻小于1k Ω，1k Ω与200k Ω电阻分压，输出电平近似为0V 。 而A =0时，开关断开，呈高阻态。109Ω以上的电阻与200k Ω电阻分压，输出电平近似为V DD 。 V V V 0200 11 DD F ≈+=DD DD 4 4 DD 5 9 9 F 2 1010 1021010V V V V ≈+≈?+= 故电路实现了非逻辑功能。 【例2-3】试写出由TTL门构成的逻辑图如图2-3所示的输出F。 & ≥1 F ≥1 A B 图2-3 例2-3门电路 解：由TTL门输入端悬空逻辑上认为是1可写出 【例2-4】试分别写出由TTL门和CMOS 门构成的如图2-4所示逻辑图的表达式或逻辑值。 && B F 10kΩ 图2-4 例2-4门电路 解：由TTL门组成上面逻辑门由于10kΩ大于开门电阻R ON，所以，无论A、B为何值。 由CMOS门组成上面逻辑门由于CMOS无开门电阻和关门电阻之说，所以，。 2.2 例题补充 2-1 一个电路如图2-5所示，其三极管为硅管，β=20，试求：ν1小于何值时，三极管T截止，ν1大于何值时，三极管T饱和。 解：设v BE=0V时，三极管T截止。T 截止 V CC v I v O +10V A B A F= + + ? =1 1 ≡ F AB F= 第3章 [题3.1] 分析图P3.1电路的逻辑功能，写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。 [解] BC AC AB Y BC AC AB C B A ABC Y ++=+++++=21)( B 、 C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。 [题3.2] 图P3.2是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时，Y 1～Y 4的逻辑式，列出真值表。 [解] （1）COMP=1、Z=0时，TG 1、TG 3、TG 5导通，TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===， 4324A A A Y ++= （2）COMP=0、Z=0时， Y 1=A 1， Y 2=A 2， Y 3=A 3， Y 4=A 4。 COMP =0、Z=0的真值表从略。 [题3.3] 用与非门设计四变量的 多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。 [解] 题3.3的真值表如表A3.3所示，逻辑图如图A3.3所示。 ABCD D ABC D C AB CD B A BCD A Y ++++= BCD ACD ABC ABC +++= B C D A C D A B D A B C ⋅⋅⋅= [题3.4] 有一水箱由大、小两台泵M L 和M S 供水，如图P3.4所示。水箱中设置了3个水位检测元件A 、B 、C 。水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。现要求当水位超过C 点时水泵停止工作；水位低于C 点而高于B 点时M S 单独工作；水位低于B 点而高于A 点时M L 单独工作；水位低于A 点时M L 和M S 同时工作。试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。 [解] 题3.4的真值表如表A3.4所示。 真值表中的C B A 、C B A 、C B A 、C AB 为约束项，利用卡诺图图A3.4(a)化简后得到： C B A M S +=， B M L =（M S 、M L 的1状态表示工作，0状态表示停止）。 逻辑图如图A3.4(b)。 第三章集成逻辑门电路 一、选择题 1. 三态门输出高阻状态时，（）是正确的说法。 A.用电压表测量指针不动 B.相当于悬空 C.电压不高不低 D.测量电阻指针不动 2. 以下电路中可以实现“线与”功能的有（）。 A.与非门 B.三态输出门 C.集电极开路门 D.漏极开路门 3．以下电路中常用于总线应用的有（）。 门门 C. 漏极开路门与非门 4．逻辑表达式Y=AB可以用（）实现。 A.正或门 B.正非门 C.正与门 D.负或门 5．TTL电路在正逻辑系统中，以下各种输入中（）相当于输入逻辑“1”。 A.悬空 B.通过电阻Ω接电源 C.通过电阻Ω接地 D.通过电阻510Ω接地 6．对于TTL与非门闲置输入端的处理，可以（）。 A.接电源 B.通过电阻3kΩ接电源 C.接地 D.与有用输入端并联 7．要使TTL与非门工作在转折区，可使输入端对地外接电阻RI（）。 A.＞RON B.＜ROFF ＜RI＜RON D.＞ROFF 8．三极管作为开关使用时，要提高开关速度，可( )。 A.降低饱和深度 B.增加饱和深度 C.采用有源泄放回路 D.采用抗饱和三极管 9．CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点是（）。 A.微功耗 B.高速度 C.高抗干扰能力 D.电源范围宽 10．与CT4000系列相对应的国际通用标准型号为（）。 肖特基系列 B. CT74LS低功耗肖特基系列 74L低功耗系列 D. CT74H高速系列 11．电路如图（a），（b）所示，设开关闭合为1、断开为0；灯亮为1、灯灭为0。F 对开关A、B、C的逻辑函数表达式（）。 Ａ． Ｂ． Ｃ． 12．某TTL反相器的主要参数为IIH＝20μA；IIL＝ｍA；IOH＝400μA；水IOL＝14ｍA，带同样的门数（）。 Ａ．20 Ｂ．200 Ｃ．10 Ｄ．100 13．在TTL门电路的一个输入端与地之间开路，则相当于在该输入端输入（）。 A．高阻态B．高电平C．低电平 14．在正逻辑条件下，如图所示逻辑电路为( ) 。 A．“ 与” 门B．“ 或” 门 C．“ 非” 门 D．“ 与非” 门 15．CMOS 门电路的扇出系数比 TTL 门电路( )。 (a) 小得多(b) 小(c) 大得多 16．判断下图所示各电路中三极管的工作状态，（）图工作在截止区。 17．一脉冲电路的占空比q=2/3，该电路的Tw=( ) A．T/3 B．2T/3 C．3T/2 二、判断题（正确打√，错误的打×） 1．TTL与非门的多余输入端可以接固定高电平。（） 2．当TTL与非门的输入端悬空时相当于输入为逻辑1。（） 3．普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起，否则可能会损坏器件。（） （）4．两输入端四与非门器件74LS00与7400的逻辑功能完全相同。 5．CMOS或非门与TTL或非门的逻辑功能完全相同。（） 6．三态门的三种状态分别为：高电平、低电平、不高不低的电压。（）7．TTL集电极开路门输出为１时由外接电源和电阻提供输出电流。（） 8．一般TTL门电路的输出端可以直接相连，实现线与。（） 9．CMOS OD门（漏极开路门）的输出端可以直接相连，实现线与。（）10．TTL OC门（集电极开路门）的输出端可以直接相连，实现线与。（） 三、填空题 1. 集电极开路门的英文缩写为门，工作时必须外加 和。 2．OC门称为门，多个OC门输出端并联到一起可实现功能。 第一章数制和码制 2.(单选题) 与二进制数等值的十进制数为（）。 A. 9.21 B. 9.3125 C. 9.05 D. 9.5 参考答案：B 3.(单选题) 与二进制数等值的十六进制数为（）。 A. B0.C3 B. https://www.doczj.com/doc/c719054673.html, C. 2C.C3 D. https://www.doczj.com/doc/c719054673.html, 参考答案：D 参考答案：B 5.(单选题) 与二进制数等值的十进制数为（）。 A. 6.11 B. 6.21 C. 6.625 D. 6.5 参考答案：C 6.(单选题) 与二进制数等值的八进制数为（）。 A. 6.44 B. 6.41 C. 3.44 D. 3.41 参考答案：A 13.(单选题) 的原码、反码、补码分别是（）。 A．11011、00100、00101 B．11011、10100、10101 C．01011、00100、00101 D．01011、10100、10101 参考答案：B 第二章逻辑代数基础 1.(单选题) 将函数式化成最小项之和的形式为（）。 参考答案：D 2.(单选题) 函数的反函数为（）。 参考答案：B 3.(单选题) 将函数式化成最小项之和的形式为（）。 参考答案：A 4.(单选题) 函数的反函数为（）。 参考答案：B 5.(单选题) 已知函数的卡诺图如图2-1所示, 则其最简与或表达式为（）。 参考答案：A 6.(单选题) 某电路当输入端A或B任意一个为高电平时，输出Y为高电平，当A和B均为低电平时输出为低电平，则输出Y与输入A、B之间的逻辑关系为Y＝（）。 参考答案：B 7.(单选题) 全体最小项之和为（）。 参考答案：C 8.(单选题) 以下与逻辑表达式相等的式子是（）。 参考答案：D 9.(单选题) 和与非-与非逻辑表达式相等的式子是（）。 参考答案：C 11.(单选题) 某电路当输入端A或B任意一个为低电平时，输出Y为低电平，当A和B均为高电平时输出为高电平，则输出Y与输入A、B之间的逻辑关系为Y＝（）。 参考答案：A 12.(单选题) 任何两个最小项的乘积为（）。 参考答案：A For personal use only in study and research; not for commercial use 第一章绪论 知识点1：编码、无权代码、有权代码 知识点2：数制、进制变换 知识点3：定点数、浮点数 知识点4：模拟信号、数字信号、模拟电路、数字电路 一、选择题 1、以下代码中为无权码的为（ CD ）。 A、8421BCD码 B、5421BCD码 C、余三码 D、格雷码 2、一位十六进制数可以用（ C ）位二进制数来表示。 A、１ B、２ C、４ D、16 3、十进制数25用8421BCD码表示为（ B ）。 A、10 101 B、0010 0101 C、100101 D、10101 4、在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是（ CD ）。 A、（256）10 B、（127）10 C、（FF）16 D、（255）10 5、常用的BCD码有（ CD ）。 A、奇偶校验码 B、格雷码 C、8421码 D、余三码 6、与模拟电路相比，数字电路主要的优点有（ BCD ）。 A、容易设计 B、通用性强 C、保密性好 D、抗干扰能力强 二、判断题（正确打√，错误的打×） 1、数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。（√） 2、格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。（√） 3、八进制数（18）8比十进制数（18）10小。（×） 4、在时间和幅度上都离散的信号是数字信号，语音信号不是数字信号。（√） 三、填空题 1、数字信号的特点是在幅度上和时间上都是离散，其高电平和低电平常用 1 和 0 来表示。 2、分析数字电路的主要工具是逻辑代数，数字电路又称作逻辑电路。 3、常用的BCD码有 8421BCD码、2421BCD码、5421BCD码、余三码等。常用的可靠性代 码有格雷码、奇偶校验码等。 4、（10110010.1011）2=( 262.54 )8=( B2.B )16 数字电子技术基础第三章习题答案 3-1 如图3-63a~d所示4个TTL门电路，A、B端输入的波形如图e所示，试分别画出F1、F2、F3和F4的波形图。 略 3-2 电路如图3-64a所示，输入A、B的电压波形如图3-64b所示，试画出各个门电路输出端的电压波形。 略 3-3 在图3-7所示的正逻辑与门和图3-8所示的正逻辑或门电路中，若改用负逻辑，试列出它们的逻辑真值表，并说明F和A、B之间是什么逻辑关系。 答：（1）图3-7负逻辑真值表 F与A、B之间相当于正逻辑的“或”操作。 （2）图3-8负逻辑真值表 F与A、B之间相当于正逻辑的“与”操作。 3-4 试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，各输入端应如何连接？ 答：三种门经过处理以后均可以实现反相器功能。(1)与非门: 将多余输入端接至高电平或与另一端并联；(2)或非门：将多余输入端接至低电平或与另一端并联；(3) 异或门：将另一个输入端接高电平。 3-5 为了实现图3-65所示的各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请合理地将多余的输入端进行处理。 答：a ）多余输入端可以悬空，但建议接高电平或与另两个输入端的一端相连； b)多余输入端接低电平或与另两个输入端的一端相连； c) 未用与门的两个输入端至少一端接低电平，另一端可以悬空、接高电平或接低电平； d ）未用或门的两个输入端悬空或都接高电平。 3-6 如要实现图3-66所示各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请分析电路输入端的连接是否正确？若不正确，请予以改正。 答：a ）不正确。输入电阻过小，相当于接低电平，因此将Ω50提高到至少2K Ω。 b) 不正确。第三脚V CC 应该接低电平。 c ）不正确。万用表一般内阻大于2K Ω，从而使输出结果0。因此多余输入端应接低电平，万用表只能测量A 或B 的输入电压。 3-7 （修改原题，图中横向电阻改为6k Ω，纵向电阻改为3.5 k Ω,β=30改为β=80） 为了提高TTL 与非门的带负载能力，可在其输出端接一个NPN 晶体管，组成如图3-67所示的开关电路。当与非门输出高电平V OH =3.6V 时，晶体管能为负载提供的最大电流是多少？ 答：如果输出高电平，则其输出电流为(3.6-0.7)/6=483u A ，而与非门输出高电平时最大负载电流是400u A ，因此最大电流L I (4000.7/3.5)8016mA =-⨯=。 数字逻辑设计课本 数字逻辑设计课本「篇一」 参考书（华中科技大学康华光主编第五版） 第一章数字逻辑理论 1.1掌握占空比的概念（04年第九题提到占空比）。 1.2掌握二进制，八进制，十进制，十六进制的相互转换关系和各自的概念，以及二进制的优点。另外熟悉串行和并行两种传输方式，后面学到组合逻辑电路的时候可能会出把串行电路变成并行电路的题，1.3另外二进制加法和减法的运算以及原码。反码和补码的变换，以及带符号减法运算两种方式。后面设计加法器和减法器的时候可能会涉及到，1.4编码的那一块掌握8421码5421码2421码，能写出来，记得一年的真题中写到了要写出来这几个码，所以要掌握他们的形式，另外要知道什么是有权码，什么是无权码另外就是重点要掌握格雷码的性质和特点，并且能写出从0到15各自的格雷码形式，这是一年的考题！ 1.5掌握与或非三种基本的逻辑运算和符号表示，另外就是会用开关法表示与或的关系，有一年的考题三分就是这些简单的内容，而且重复会出现。另外就是掌握与非，或非，异或，同或之间的关系和符号表示方法。这是基础，1．6了解逻辑函数的表示方法，不用特别的看，明白即可！提到哪种方式要知道，会表示。这一章一般都是考概念的题，不过他也是后面要学习的许多东西的基础。掌握了才能更明白后面的一些东西，下面把考题写下，20xx 第八题第四个，20xx年第八题第一个05年的第八题第一个，06年第八题第一个08年第八题第一个07年第八题第一个第三个。 第二章 2.1 掌握逻辑代数的基本形式和基本定律。，和三个基本规则，带入规则，反演规则和对偶规则。逻辑代数的化简方法这个重点看自己掌握程度吧，第二节就是讲的是卡诺图的化简方法，2.2卡诺图的化简方法要重点掌握，因为到后来时序逻 数字电子技术江晓安答案 【篇一：数字电路教学大纲】 txt>一、课程基本情况 教学要求： 二、课程的性质、目的和任务： ①、课程性质： 《数字电子技术》是机电一体化技术、电气自动化技术等专业的一 门专业基础课，是理论和实际紧密结合的应用性很强的一门课程。 是在学完《电路基础》和《模拟电子技术》课程后，继续学习数字 电子技术方面知识和技能的一门必修课。 ②、本课程的目的： 从培养学生的智力技能入手，提高他们分析问题、解决问题以及实 践应用的能力，为学习其它有关课程和毕业后从事电子、电气工程、自动化以及计算机应用技术方面的工作打下必要的基础。 ③、本课程的任务： 本课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本理论、基础知识和基本技能，熟悉数字电路中一些典型的、常用的集 成电路原理，功能及数字器件的特性和参数。掌握数字电路的分析 方法和设计方法。通过这门课程的学习和训练，达到掌握先进电子 技术的目的。并为今后学习有关专业课及解决工程实践中所遇到的 数字系统问题打下坚实的基础。 本课程的研究内容 该课程教学内容主要包括：逻辑代数基础、门电路、触发器等与数 电技术及相关的课题。本课程的研究方法 三、本课程与相关课程的联系（先修后修课程） 本课程的先修课程是高等数学、普通物理、电路理论及模拟电子技术，本课程应在电路理论课学过一学期之后开设。要求学生在网络 定理（如戴维南定理、迭加原理和诺顿定理等）、双口网络、线性 交流电路和暂态分析等方面具有一定基础。? 四、教学内容和基本要求 各章节主要内容、重点难点及学生所需掌握的程度。（一般了解， 理解和重点掌握）教学内容： 第一章数制和码制 第一节概述 3 逻辑门电路 3.1 MOS 逻辑门电路 3.1.2 求下列情况下TTL 逻辑门的扇出数：（1）74LS 门驱动同类门；（2）74LS 门驱动74ALS 系列TTL 门。 解：首先分别求出拉电流工作时的扇出数N OH 和灌电流工作时的扇出数N OL ，两者中的最小值即为扇出数。 从附录A 可查得74LS 系列电流参数的数值为I OH =0.4mA ，I OL =8mA ，I IH =0.02mA,I IL =0.4mA ；74ALS 系列输入电流参数的数值为I IH =0.02mA ，I IL =0.1mA ，其实省略了表示电流流向的符号。 （1） 根据（3.1.4）和式（3.1.5）计算扇出数 74LS 系列驱动同类门时，输出为高电平的扇出数 0.4200.02OH OH IH I mA N I mA === 输出为低电平的扇出数 8200.4OL OL IL I mA N I mA = == 所以，74LS 系列驱动同类门时的扇出数N O 为20。 （2） 同理可计算出74LS 系列驱动74ALS 系列时，有 0.4200.02OH OH IH I mA N I mA === 8800.1OL OL IL I mA N I mA = == 所以，74LS 系列驱动74ALS 系列时的扇出数N O 为20。 3.1.4 已知图题3.1.4所示各MOSFET 管的 T V =2V ，忽略电阻上的压降，试确定其工作状态（导通或截止）。 解：图题3.1.4（a ）和（c ）的N 沟道增强型MOS ，图题3.1.4（b ）和（d ）为P 沟道增强型MOS 。N 沟道增强型MOS 管得开启电压V T 为正。当GS V ＜V T 时，MOS 管处于截止状态；当GS V ≥V T ，且DS v ≥（GS V —V T ）时，MOS 管处于饱和导通状态。 对于图题3.1.4（a ），GS V =5V ，DS v =5V ，可以判断该MOS 管处于饱和导通状态。对于图题 第三章门电路 ，并说明丫和A,B 之间是什么逻辑关 图3.2.6的负逻辑真值表 【 题 【题3.11在图3.2.5所示的正逻辑与门和图 3.2.6所示的正逻辑或门电路中 若改用负逻辑，试列出它们的逻辑真值表 系。 图3.2.5的负逻辑真值表 3.5 1已知 CMOS 门电路的电源电压 V DD = 5V ，静态电源电流 I DD = 2AA ，输入信号为200 KH z 的方波（上升时间和下降时间可忽略不 计）， 负载电容C L =20OpF ，功耗电容C pd =2OpF ,试计算它的静态功 耗、动态功耗、总功耗和电源平均电流。 ［解1 静态功耗 FS = I DD V D [^2绚疔咒5mW=0. omw P D =(C L +C pd JfV Do =(200 + 20 尸！。-'2^?咒 105x 52mW =1.10mW 总功耗 P T O T= P S + P D £. 0 1 + 1.10 1 mw — P 4 4 4 电源平均电流 I DD =7^ = — mA = 0.22mA 5 V DD 【题3.51已知CMOS 门电路工作在5V 电源电压下的静态电源电流 5AA ， 在负载电容C L 为100pF ，输入信号频率为 500 KH Z 的方波时的总功耗为 1.56mW 试计算该门电路的功耗电容的数值。 【解1 首先计算动态功耗 P D =PT OT — P s V DD =R OT - 1 DD V DD = (1.56-5x5x10山)mW".54mW 根据 P D =(C L +C pd ) fV DD 得 -C -[ 1.54 05l0 52-1o ^ 10l j^13 PF 【题3.71试分析图P3.7中各电路的逻辑功能，写出输出逻辑函数式。 C pd a (a ) Y 习题答案 第三章 门电路 一、 填空 1. 用以实现 基本逻辑运算和复合逻辑运算 的单元电路称为门电路。 2. 常用的门电路在逻辑功能上有 与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门 等几种。 3. 正逻辑是指 以高电平表示逻辑1，低电平表示逻辑0 。 4. 负逻辑是指 以低平表示逻辑1，高电平表示逻辑0 。 5. 反相器的输入特性是指 从反相器输入端看进去的输入电压与输入电流的关系 。 6. 反相器的输出特性是指 从反相器输出端看进去的输出电压与输出电流的关系 。 7. 两个OD 与非门线与后，实际的逻辑关系是 与或非 。 8. 噪声容限示意图如下图所示。反相器输入为高电平时的噪声容限公式是 V NH =V OH(min)-V IH(min) ，低电平时的噪声容限公式是V NL =V IL(max)-V OL(max) 。 9. TTL 门电路的输入端负载特性用公式表达为 P I CC BE11P ()R v V v R R = -+。 10. 三态门的输出是 高电平 、 低电平 和 高阻态 。 二、 输入信号的高、低电平分别是5V 和0V ，R 1为3.3 k Ω，R 2为10 k Ω，R C 为1 k Ω，V CC 为5V ，V EE 为-8V ，三极管的β为20，饱和压降与饱和导通时的内阻忽略。计算输入高、低电平时对应的输出电平。 答案： I EE I B I 1I 1212B 128 ( 3.3)V 13.3 3.310 k 2.5k 13.3 v V v v v R v R R R R R R R -+=-=-⨯+⋅⨯= =Ω=Ω + 当v I =V IL =0V 时， B 08 (0 3.3)V=-2V 13.3 v +=- ⨯ 发射结反偏，三极管截止，i C =0,v O =V CC =5V 。 当v I =V IH =5V 时， B 08 (0 3.3)V=-2V 13.3 v +=- ⨯ B BE B 3 B 1.80.7 A=0.44mA 2.510 v V i R --= =⨯ 深度饱和时三极管的基极电流为 BS 3 C 5 A=0.25mA 20110 CC V I R β≈ =⨯⨯ 满足i B >I BS ，故三极管处于深度饱和状态，v O ≈0V 。 三、分析图示电路的逻辑功能。 答案：详见教材P116数电~ 第三章总结
数字电子技术基本第三版第三章答案解析
数字电路教案-阎石-第三章-逻辑门电路
数字逻辑第三章
门电路2
门电路
数字电路复习资料
第三章集成逻辑门电路例题补充
数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第三章
数字电路第三章习题与答案
数字电子技术随堂练习答案
数字逻辑各章节重要知识考点
课后习题答案_第3章_门电路
数字逻辑设计课本
数字电子技术江晓安答案
(整理)第3章-逻辑门电路
第3章 门电路课后答案
数子电路基础习题及答案
相关主题
文本预览