数字电子技术基础第五版期末知识点总结
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数字电子技术基础第五版期末知识点总结摘要:《数字电子技术基础》作为电子工程领域的基础教材,涵盖了数字逻辑电路设计的基本原理和应用。
本文将对第五版教材的核心知识点进行总结,以帮助学生复习和掌握课程内容。
**关键词:**数字电子技术;逻辑电路;知识点总结;期末复习一、引言数字电子技术是现代电子工程的核心,它涉及到从基本的逻辑门到复杂的集成电路设计。
《数字电子技术基础》第五版为学生提供了一个全面了解数字电子世界的平台。
二、数字逻辑基础数制与编码:介绍了二进制、十进制、十六进制数制及其转换方法,以及常见的编码方式如BCD码、格雷码等。
逻辑代数基础:详细讲解了逻辑代数的基本规则、逻辑门电路的设计和逻辑表达式的化简。
三、逻辑门电路基本逻辑门:包括与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)和同或门(NOR)等。
复合逻辑门:介绍了通过基本逻辑门组合形成的复合门,如与非门(NAND)、或非门(NOR)等。
四、组合逻辑电路编码器和解码器:编码器将输入的二进制数转换为对应的输出信号,解码器则相反。
多路选择器:根据选择信号从多个输入中选择一个输出。
加法器:包括半加器和全加器,是构成算术逻辑单元(ALU)的基础。
五、时序逻辑电路触发器:包括SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等,是构建时序逻辑电路的基础。
寄存器和计数器:寄存器用于存储数据,计数器则用于实现计数功能。
存储器:介绍了RAM和ROM的基本概念和应用。
六、脉冲波形的产生和整形555定时器:一种多功能的集成电路,可用于产生精确的时间延迟和振荡。
施密特触发器:用于消除噪声和稳定信号边缘。
七、半导体存储器随机存取存储器(RAM):可以随机访问和修改存储的数据。
只读存储器(ROM):存储的数据在制造时写入,用户不能修改。
八、数字系统设计系统设计流程:从需求分析到系统实现的整个设计过程。
硬件描述语言(HDL):如VHDL和Verilog,用于设计和模拟复杂的数字电路。
数字电子技术基础知识总结一、模拟电路与数字电路的定义及特点:模拟电路(电子电路)模拟信号处理模拟信号的电子电路。
“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。
其主要特点是:1.函数的取值为无限多个;2.当图像信息和声音信息改变时, 信号的波形也改变, 即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。
3、初级模拟电路主要解决两个大的方面: 1放大、2信号源。
4.模拟信号具有连续性。
数字电路(进行算术运算和逻辑运算的电路)数字信号用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路, 或数字系统。
由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能, 所以又称数字逻辑电路。
其主要特点是:1.同时具有算术运算和逻辑运算功能数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础, 使用二进制数字信号, 既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等), 因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。
2.实现简单, 系统可靠以二进制作为基础的数字逻辑电路, 可靠性较强。
电源电压的小的波动对其没有影响, 温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。
3.集成度高, 功能实现容易集成度高, 体积小, 功耗低是数字电路突出的优点之一。
电路的设计、维修、维护灵活方便, 随着集成电路技术的高速发展, 数字逻辑电路的集成度越来越高, 集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。
电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。
对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路, 通过编程的方法实现任意的逻辑功能。
二、模拟电路与数字电路之间的区别模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。
数字电子技术基础总复习要点数字电子技术基础总复习要点一、填空题第一章1、变化规律在时间上和数量上都是离散是信号称为数字信号。
2、变化规律在时间或数值上是连续的信号称为模拟信号。
3、不同数制间的转换。
4、反码、补码的运算。
5、8421码中每一位的权是固定不变的,它属于恒权代码。
6、格雷码的最大优点就在于它相邻两个代码之间只有一位发生变化。
第二章1、逻辑代数的基本运算有与、或、非三种。
2、只有决定事物结果的全部条件同时具备时,结果才发生。
这种因果关系称为逻辑与,或称逻辑相乘。
3、在决定事物结果的诸条件中只要有任何一个满足,结果就会发生。
这种因果关系称为逻辑或,也称逻辑相加。
4、只要条件具备了,结果便不会发生;而条件不具备时,结果一定发生。
这种因果关系称为逻辑非,也称逻辑求反。
5、逻辑代数的基本运算有重叠律、互补律、结合律、分配律、反演律、还原律等。
举例说明。
6、对偶表达式的书写。
7、逻辑该函数的表示方法有:真值表、逻辑函数式、逻辑图、波形图、卡诺图、硬件描述语言等。
8、在n变量逻辑函数中,若m为包含n个因子的乘积项,而且这n个变量均以原变量或反变量的形式在m中出现一次,则称m为该组变量的最小项。
9、 n变量的最小项应有2n个。
10、最小项的重要性质有:①在输入变量的任何取值下必有一个最小项,而且仅有一个最小项的值为1;②全体最小项之和为1;③任意两个最小项的乘积为0;④具有相邻性的两个最小项之和可以合并成一项并消去一对因子。
11、若两个最小项只有一个因子不同,则称这两个最小项具有相邻性。
12、逻辑函数形式之间的变换。
(与或式—与非式—或非式--与或非式等)13、化简逻辑函数常用的方法有:公式化简法、卡诺图化简法、Q-M法等。
14、公式化简法经常使用的方法有:并项法、吸收法、消项法、消因子法、配项法等。
15、卡诺图化简法的步骤有:①将函数化为最小项之和的形式;②画出表示该逻辑函数的卡诺图;③找出可以合并的最小项;④选取化简后的乘积项。
《数字电子技术》知识点第1章 数字逻辑基础1.数字信号、模拟信号的定义2.数字电路的分类3.数制、编码其及转换要求:能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD 之间进行相互转换。
举例1:(37.25)10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解:(37.25)10= (100101.01)2= ( 25.4)16= (00110111.00100101)8421BCD 4.基本逻辑运算的特点与运算:见零为零,全1为1;或运算:见1为1,全零为零;与非运算:见零为1,全1为零;或非运算:见1为零,全零为1;异或运算:相异为1,相同为零;同或运算:相同为1,相异为零;非运算:零变 1, 1变零;要求:熟练应用上述逻辑运算。
5.数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。
①真值表(组合逻辑电路)或状态转换真值表(时序逻辑电路):是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。
②逻辑表达式:是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。
③卡诺图:是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。
④逻辑图:是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。
⑤波形图或时序图:是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。
⑥状态图(只有时序电路才有):描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。
要求:掌握这五种(对组合逻辑电路)或六种(对时序逻辑电路)方法之间的相互转换。
6.逻辑代数运算的基本规则①反演规则:对于任何一个逻辑表达式Y ,如果将表达式中的所有“·”换成“+”,“+”换成“·”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,原变量换成反变量,反变量换成原变量,那么所得到的表达式就是函数Y 的反函数Y (或称补函数)。
这个规则称为反演规则。
②对偶规则:对于任何一个逻辑表达式Y ,如果将表达式中的所有“·”换成“+”,“+”换成“·”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,而变量保持不变,则可得到的一个新的函数表达式Y ',Y '称为函Y 的对偶函数。
数字电子技术知识点汇总引言概述:数字电子技术是一门基础性学科,涉及数字信号的产生、传输、处理和存储等方面。
随着现代科技的迅速发展,数字电子技术已经成为了许多领域的核心技术,包括计算机科学、通信技术、嵌入式系统、控制系统等等。
本文将对数字电子技术的知识点进行汇总和详细介绍,以帮助读者更好地理解和应用这一重要学科。
正文内容:一、数字信号和模拟信号1.1数字信号与模拟信号的基本概念1.2数字信号与模拟信号的特点1.3数字信号的采样和量化1.4模拟信号的离散化和数字化二、数字电路的基础知识2.1逻辑门和布尔代数2.2码制和编码技术2.3数字电路的基本组成2.4数字电路的时序逻辑与组合逻辑2.5数字电路的可靠性和容错技术三、数字系统的设计与实现3.1数字系统的层次结构和组成原则3.2组合逻辑电路的设计方法3.3时序逻辑电路的设计方法3.4状态机的设计与实现3.5FPGA和CPLD的应用四、数字信号处理技术4.1数字信号的基本运算和变换4.2数字滤波器的设计与实现4.3数字信号的储存与读取4.4声音和图像的数字化处理4.5数字信号处理器(DSP)的应用五、数字系统测试与调试5.1数字系统测试的基本概念和方法5.2组合逻辑电路的测试与调试5.3时序逻辑电路的测试与调试5.4集成电路的测试与调试5.5数字系统故障的排查与修复总结:数字电子技术是一门极为重要的学科,广泛应用于现代科技的各个领域。
本文对数字信号和模拟信号、数字电路的基础知识、数字系统的设计与实现、数字信号处理技术以及数字系统的测试与调试等方面的知识点进行了详细的阐述。
通过学习这些知识点,读者可以更好地理解和应用数字电子技术,提高自己在相关领域的能力和竞争力。
在数字化时代的今天,掌握数字电子技术是每个科技工作者必不可少的素质,希望本文能够对读者起到一定的指导和帮助作用。
数电期末知识点总结一、数字逻辑1. 数字系统数字系统是一种表示数值和计算的方式。
常见的数字系统有二进制、八进制、十进制和十六进制。
二进制是计算机内部用的数字系统,十六进制则是计算机系统常见的数字系统。
2. 基本逻辑门基本逻辑门包括与门、或门、非门、异或门、同或门等。
这些逻辑门可以用来构建各种数字逻辑系统。
3. 逻辑函数逻辑函数可以表示为逻辑表达式或者真值表。
逻辑函数的不同表示方式可以用来进行数字逻辑系统的设计和分析。
4. 布尔代数布尔代数是逻辑函数的数学理论基础。
在数字逻辑系统的设计和分析中,布尔代数是非常重要的基础知识。
5. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门直接连接而成的数字逻辑系统。
组合逻辑电路的设计和分析是数字逻辑课程的重点内容之一。
6. 时序逻辑电路时序逻辑电路是由组合逻辑电路和时钟信号组成的数字逻辑系统。
时序逻辑电路的设计和分析是数字逻辑课程的另一个重要内容。
二、数字电路1. 数字集成电路数字集成电路是由大量的逻辑门和触发器等数字元件组成的电路芯片。
数字集成电路是数字逻辑系统的基础。
2. 二极管逻辑电路二极管逻辑电路是由二极管直接连接而成的数字逻辑系统。
二极管逻辑电路在数字逻辑发展的早期有重要的应用。
3. TTLTTL是一种重要的数字电路技术标准。
TTL技术具有高速、稳定、可靠等特点,是数字集成电路的主要技术之一。
4. CMOSCMOS是另一种重要的数字电路技术标准。
CMOS技术具有低功耗、高密度等特点,是数字集成电路的主要技术之一。
5. FPGAFPGA是一种灵活可编程的数字逻辑芯片。
FPGA具有很高的可编程性和并行性,可以实现各种复杂的数字逻辑系统。
6. ASICASIC是一种专门定制的数字逻辑芯片。
ASIC可以根据特定的应用需求进行设计和制造,具有很高的性能和可靠性。
三、数字信号处理1. 采样采样是将连续信号转换为离散信号的过程。
在数字信号处理中,采样是非常重要的步骤。
2. 量化量化是将连续信号的幅度值转换为离散值的过程。
直流电路一.基本概念1.参考方向电流电压的参考方向可以任意指定,若参考方向与实际方向一致,则>0,反之<0。
2.功率平衡实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。
3.电路的断路与短路断路处:I=0,U≠0短路处:U=0,I≠0二.电压源与电流源1.理想电压源:电源的输出电压不变。
2.理想电流源:电源的输出电流不变。
3.实际电压源可由一个理想电压源和一个内阻的串联来表示。
实际电流源可由一个理想电流源和一个内阻的并联来表示。
思考题:三. 基尔霍夫定律1. 几个概念支路:电路的一个分支。
结点:三条(或三条以上)支路的联接点。
回路:由支路构成的闭合路径。
网孔:电路中无其他支路穿过的回路。
2. 基尔霍夫电流定律:任一瞬间,流入一个结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。
3. 基尔霍夫电压定律:任一瞬间,从回路中任一点出发,沿回路绕行一周,电位升之和等于电位降之和。
三. 电位的概念(1) 定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。
(2) 参考点的电位为零。
称为地。
计算电流。
U 20V60+u -20=0U =-40V I =-40V/10ΩΩII =4A -1A =3A(3) 两点间的电压等于两点的电位的差四. 支路电流法1. 定义:用支路电流作为未知量,列方程求解的方法。
2. 方法:(1) 电路中有b 条支路,需列出b 个方程。
(2) 若有n 个结点,先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。
(3) 然后选b-(n-1)个独立的回路,用基尔霍夫电压定律列出电压方程。
思考题:6V 1Ω2Ω用支路电流法求图中各支路电流。
解: 列KCL 方程a :I 1-I 2-I 3=0b :I 3-I S -3=0列KVL 方程 Ⅰ:R 1I 1+R 2I 2-6=0 Ⅱ:-R 2I 2+R 3I 3+R 4I 4 =0六. 叠加原理1. 定义:在线性电路中,各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。
数字电子技术基础知识点总结篇一:《数字电子技术》复习知识点《数字电子技术》重要知识点汇总一、主要知识点总结和要求1.数制、编码其及转换:要求:能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421Bcd、格雷码之间进行相互转换。
举例1:(37.25)10=()2=()16=()8421Bcd解:(37.25)10=(100101.01)2=(25.4)16=(00110111.00100101)8421Bcd 2.逻辑门电路:(1)基本概念1)数字电路中晶体管作为开关使用时,是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。
2)TTL门电路典型高电平为3.6V,典型低电平为0.3V。
3)oc门和od门具有线与功能。
4)三态门电路的特点、逻辑功能和应用。
高阻态、高电平、低电平。
5)门电路参数:噪声容限VnH或VnL、扇出系数no、平均传输时间tpd。
要求:掌握八种逻辑门电路的逻辑功能;掌握oc门和od门,三态门电路的逻辑功能;能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。
举例2:画出下列电路的输出波形。
解:由逻辑图写出表达式为:Y?a?Bc?a?B?c,则输出Y见上。
3.基本逻辑运算的特点:与运算:见零为零,全1为1;或运算:见1为1,全零为零;与非运算:见零为1,全1为零;或非运算:见1为零,全零为1;异或运算:相异为1,相同为零;同或运算:相同为1,相异为零;非运算:零变1,1变零;要求:熟练应用上述逻辑运算。
4.数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。
①真值表(组合逻辑电路)或状态转换真值表(时序逻辑电路):是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。
②逻辑表达式:是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。
③卡诺图:是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。
④逻辑图:是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。
⑤波形图或时序图:是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。
第1章数制和码制1.1复习笔记一、数字信号与数字电路1.模拟信号和数字信号模拟信号:幅度和时间连续变化的信号。
例如,正弦波信号。
数字信号:在幅度和时间上取值离散的信号。
例如,统计一座桥上通过的汽车数量。
模拟信号经过抽样、量化、编码后可转化为数字信号。
数字信号的表示方式:(1)采用二值数字来表示,即0、1数字;0为逻辑0,1为逻辑1。
(2)采用逻辑电平来表示,即H(高电平)和L(低电平)。
(3)采用数字波形来表示。
2.模拟电路和数字电路模拟电路:工作在模拟信号下的电路统称为数字电路。
数字电路:工作在数字信号下的电路统称为数字电路。
数字电路的主要研究对象是电路的输入和输出之间的逻辑关系;主要分析工具是逻辑代数关系;表达电路的功能的方法有真值表,逻辑表达式及波形图等。
二、几种常用的进制不同的数码既可以用来表示不同数量的大小,又可以用来表示不同的事物。
在用数码表示数量的大小时,采用的各种计数进位制规则称为数制,主要包括进位制、基数和位权三个方面。
进位制:多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则。
基数:在进位制中可能用到的数码个数。
位权:在某一进位制的数中,每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数,这个固定的数就是这一位的权数,权数是一个幂。
常用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制几种。
1.十进制在十进制数中,每一位有0~9十个数码,所以计数基数为10。
超过9的数必须用多位数表示,其中低位和相邻高位之间的关系是“逢十进一”,故称为十进制。
十进制的展开形式为式中,是第i位的系数,可以是0~9十个数码中的任何一个。
任意N进制的展开形式为式中,是第i位的系数,N为计数的基数,为第i位的权。
2.二进制在二进制数中,每一位仅有0和1两个可能的数码,计数基数为2。
低位和相邻高位间的进位关系是“逢二进一”。
二进制的展开形式为例如,(101.11)2=1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2=(5.75)10。
知识点小结:1. 五进制计数器的无效状态有( A )A.3个 B.4个 C.11个 D.0个2. 为了把串行输入的数据转换为并行输出的数据,可以使用( B )A.寄存器 B.移位寄存器 C.计数器 D.存储器3. 从多个输入数据中选出其中一个输出的电路是( B )A.数据分配器 B.数据选择器C.数字比较器 D.编码器4. TTL或非门多余输入端的处理是( A )A.悬空 B.接高电平 C.接低电平 D.接“1”5. 在逻辑函数中的卡诺图化简中,若被合并的最小项数越多(画的圈越大),则说明化简后( D )。
A.乘积项个数越少 B.实现该功能的门电路少C.该乘积项含因子少 D.乘积项和乘积项因子两者皆少6. 555定时器不可以组成( D )A.多谐振荡器 B.单稳态触发器 C.施密特触发器 D.JK触发器7. 5 个变量可构成25个最小项,全体最小项之和为 1。
8. 要构成十进制计数器,至少需要4个触发器,其无效状态有6个。
9. 施密特触发器的最主要特点是具有滞回特性。
10. 三态门输出的三种状态分别为:高电平、低电平和高阻态。
11. 触发器的输出状态由触发器的___输入_ _和__现态___ 决定。
12. 和TTL电路相比,CMOS电路最突出的优点在于( D )A.可靠性高 B.抗干扰能力强 C.速度快 D.功耗低13. 计数器主要由( B )构成A.与外门 B.触发器 C.或外门 D.组合逻辑电路14. 二进制数的权值为( B )A.10的幂 B.2的幂 C.16的幂 D.8的幂15. 为了提高多谐振荡器频率的稳定性,最有效的方法是( C )A .提高电容、电阻的精度B .提高电源的稳定度C .采用石英晶体振荡器 C .保持环境温度不变16. 时序逻辑电路由_组合_电路和_ 存储 _电路组成。
17. 组合逻辑电路的特点是任一时刻,输出信号仅仅取决于当时的输入信号,而与电路原来所处的状态无关;时序逻辑电路的特点是任一时刻电路的稳态输出,不仅和该时刻的输入信号有关,而且还取决于电路原来的状态。
数字电子技术》知识点数字电子技术》知识点第1章数字逻辑基础本章主要介绍数字电路的基础知识,包括数字信号、模拟信号的定义,数字电路的分类,数制、编码及其转换,基本逻辑运算的特点,数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换,逻辑代数运算的基本规则等内容。
1.数字信号、模拟信号的定义数字信号是离散的,只有两种状态,即高电平和低电平,而模拟信号是连续的,可以有无限种状态。
2.数字电路的分类数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路的输出只与输入有关,而时序逻辑电路的输出还与时间有关。
3.数制、编码及其转换我们需要熟练掌握在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD之间进行相互转换的方法。
举例1:将(37.25)10转换为2进制、16进制、8421BCD码解:(37.25)10 = (.01)2 = (25.4)16 =(xxxxxxxx.xxxxxxxx)8421BCD4.基本逻辑运算的特点我们需要掌握与运算、或运算、与非运算、或非运算、异或运算、同或运算、非运算等基本逻辑运算的特点。
5.数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换我们需要掌握真值表、逻辑表达式、卡诺图、逻辑图、波形图、状态图等几种表示方法,并能够相互转换。
6.逻辑代数运算的基本规则我们需要掌握反演规则和对偶规则,能够求逻辑函数的反函数和对偶函数。
反演规则是将逻辑表达式中的“·”换成“+”,“+”换成“·”,“”换成“1”,“1”换成“”,原变量换成反变量,反变量换成原变量,得到函数的反函数。
对偶规则是将逻辑表达式中的“·”换成“+”,“+”换成“·”,“”换成“1”,“1”换成“”,而变量保持不变,得到函数的对偶函数。
本章内容是数字电路的基础,是后续研究的重要基础。
需要认真掌握并应用于实际操作中。
7.逻辑函数化简逻辑函数化简有两种方法:公式法和图形法。
公式法是利用逻辑代数的基本公式、定理和规则来化简逻辑函数;图形法是将逻辑函数用卡诺图来表示,利用卡诺图来化简逻辑函数。
数电课程各章重点第一、二章 逻辑代数基础知识要点各种进制间的转换,逻辑函数的化简。
一、二进制、十进制、十六进制数之间的转换;二进制数的原码、反码和补码 .8421码 二、逻辑代数的三种基本运算以及5种复合运算的图形符号、表达式和真值表:与、或、非 三、逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规则逻辑代数的基本公式 逻辑代数常用公式:吸收律:A AB A =+消去律:B A 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 +=+ 基本规则:反演规则和对偶规则,例1-5 四、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1-7 五、逻辑函数的最小项表示法:最小项的性质;例1-8 六、逻辑函数的化简:要求按步骤解答1、 利用公式法对逻辑函数进行化简2、 利用卡诺图对逻辑函数化简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1.2 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 +=第三章 门电路知识要点各种门的符号,逻辑功能。
《数字电子技术》重要知识点汇总一、主要知识点总结和要求1.数制、编码其及转换:要求:能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD、格雷码之间进行相互转换。
举例1:(37.25)10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD解:(37.25)10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16= ( 00110111.00100101 )8421BCD2.逻辑门电路:(1)基本概念1)数字电路中晶体管作为开关使用时,是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。
2) TTL门电路典型高电平为3.6 丫,典型低电平为0.3 V3)OC门和OD门具有线与功能。
4)三态门电路的特点、逻辑功能和应用。
高阻态、高电平、低电平。
5)门电路参数:噪声容限VNH或丫皿、扇出系数N/平均传输时间tpd。
要求:掌握八种逻辑门电路的逻辑功能;掌握OC门和OD门,三态门电路的逻辑功能;能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。
举例2:画出下列电路的输出波形。
解:由逻辑图写出表达式为:y = A + BC = A + B T C,则输出Y见上。
3.基本逻辑运算的特点:与运算:见零为零,全1为1;或运算:见1为1,全零为零;与非运算:见零为1,全1为零;或非运算:见1为零,全零为1;异或运算:相异为1,相同为零;同或运算:相同为1,相异为零;非运算:零变 1, 1变零;要求:熟练应用上述逻辑运算。
4. 数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。
①真值表(组合逻辑电路)或状态转换真值表(时序逻辑电路):是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。
②逻辑表达式:是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。
③卡诺图:是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。
A□□B□11110B Jc ―④逻辑图:是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。
⑤波形图或时序图:是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。
数电课程各章重点第一、二章 逻辑代数基础知识要点各种进制间的转换,逻辑函数的化简。
一、二进制、十进制、十六进制数之间的转换;二进制数的原码、反码和补码 .8421码 二、逻辑代数的三种基本运算以及5种复合运算的图形符号、表达式和真值表:与、或、非 三、逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规则逻辑代数的基本公式 逻辑代数常用公式:吸收律:A AB A =+消去律:B A 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 +=+ 基本规则:反演规则和对偶规则,例1-5 四、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1-7 五、逻辑函数的最小项表示法:最小项的性质;例1-8 六、逻辑函数的化简:要求按步骤解答1、 利用公式法对逻辑函数进行化简2、 利用卡诺图对逻辑函数化简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1.2 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 +=第三章 门电路知识要点各种门的符号,逻辑功能。
一、三极管开、关状态1、饱和、截止条件:截止:T be V V <, 饱和:βCSBS B I I i =>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、OC/OD 门及三态门的应用 三、门电路的外特性1、输入端电阻特性:对TTL 门电路而言,输入端通过电阻接地或低电平时,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。
习题2-7 5、输出低电平负载电流I OL 6、扇出系数N O一个门电路驱动同类门的最大数目第四章 组合逻辑电路知识要点组合逻辑电路的分析、设计,利用集成芯片实现逻辑函数。
(74138, 74151等)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(按步骤解题)逻辑功能真值表化简写出逻辑函数式逻辑图→→→→三、若干常用组合逻辑电路译码器(74LS138) 全加器(真值表分析) 数据选择器(74151和74153) 四、组合逻辑电路设计方法(按步骤解题)1、 用门电路设计2、 用译码器、数据选择器实现 例3.1 试设计一个三位多数表决电路1、 用与非门实现2、 用译码器74LS138实现3、 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3.1所示 表3.1AB 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:Y5. 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: 7653m m m m Y +++= 7653m m m m ⋅⋅⋅= 7653Y Y Y Y ⋅⋅⋅= 用74LS138实现的逻辑图如下:B C 106. 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Y 1的逻辑函数表达式为:13011201110110011D A A D A A D A A D A A Y +++= 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 A=A 1,B=A 0,C 用D 10~D 13表示,则10⋅+⋅+⋅+⋅=AB C B A C B A B A Y ∴D 10=0,D 11=C ,D 12=C ,D 13=1逻辑图如下:1C Y7.用151实现注:实验中1位二进制全加器设计:用138或153如何实现?1位二进制全减器呢?第五章 触发器知识要点考题类型:写特性方程,画波形图。
一、触发器:能储存一位二进制信号的单元 二、各类触发器框图、功能表和特性方程RS : n n Q R S Q+=+1SR=0JK : n n n Q K Q J Q +=+1 D : D Qn =+1T : n n n Q T Q T Q +=+1 T': n n Q Q =+1 三、各类触发器动作特点及波形图画法基本RS 触发器:S D 、R D 每一变化对输出均产生影响时钟控制RS 触发器:在CP 高电平期间R 、S 变化对输出有影响主从JK 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。
在CP=1期间,JK状态应保持不变,否则会产生一次状态变化。
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’触发器第六章时序逻辑电路知识要点考题类型:分析逻辑电路,设计N进制。
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(按步骤解题)逻辑图→写出驱动方程→写出状态方程→写出输出方程→写出状态转换表画出状态转换图说明逻辑功能,判断自启动。
(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.用T触发器构成二进制加法计数器构成方法。
T0=1T1=Q0···T i=Q i-1 Q i-2···Q1 Q03.集成计数器框图及功能表的理解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4位同步十进制计数器74LS160:同74LS161同步十六进制加/减计数器74LS191:无清0端,只有异步预置端,功能表双时钟同步十六进制加减计数器74LS193:有二个时钟CPU,CPD,异步置0(H),异步预置(L)四、时序逻辑电路的设计(按步骤解题)1.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2.用集成计数器组成任意进制计数器的方法反馈置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,如果是同步清零,则用第N-1个状态译码产生控制信号,产生控制信号时应注意清零端时高电平还是低电平。
反馈置数法: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例5-5至5-8第七八章可编程逻辑器件知识要点一、半导体存储器的分类及功能(了解)从功能上分二、半导体存储器结构(了解)ROM、RAM结构框图以及两者差异三、RAM存储器容量扩展存储容量的计算容量的扩展:位扩展:增加数据位;字扩展:增加存储单元第十章脉冲波形产生和整形知识要点施密特触发器的,单稳态触发器,多谢振荡器的特点以及功能。
重点:555电路及其应用一、用555组成多谐振荡器1. 电路组成如图6.5所示R R C图6.5 2. 电路参数:充电τ:(R 1+R 2)C 放电τ: R 2C 周期:T=(R 1+2R 2)C ln2占空比:212112R R R R T t q w ++== 二、用555电路组成施密特触发器1. 电路如图6.1所示2. 回差计算 CC T V V 32=+ , CC T V V 31=- 回差-+-=∆T T V V V3. 对应V i 输入波形、输出波形如图6.2所示 三、用555电路组成单稳电路1. 电路如图6.3所示稳态时 V O =0 。
V i2有负脉冲触发时V O =1 。
V 03ttV V 213V VV iV tt图 6.4V i2. 脉宽参数计算3. 波形如图6.4所示第十二章 数模和模数转换知识要点一、D/A 转换器D/A 转换器的一般形式为:V O =KD 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、权电流、权电容以及开关树型D/A 转换器。
权电阻及倒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。
衡量转化器性能的两个主要标志。
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S f ,原信号最高频率为m ax f ,则max 2f f S 。
A/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 计数型A/D 转换器原理典型例题:7. 请用74LS138设计一个三变量的多数表决电路。
具体要求如下: (1)输入变量A 、B 、C 为高电平时表示赞同提案 (2)当有多数赞同票时提案通过,输出高电平 74LS138的引脚图如下,可以附加必要的门电路:用一个3线–8线译码器实现函数 74138工作条件 : G1=1,G2A=G2B=0A B C Y0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 10 0 0 1 0 1 1 1XYZ Z Y X Z Y X Z Y X F +++=7420742074207420y y y y F m m m m m m m m F mm m m F ==+++=+++=-----分析下图所示的时序逻辑电路,试画出其状态图和在CP 脉冲作用下Q3、Q2、Q1、Q0的波形,并指出计数器的模是多少?分析下图所示电路的逻辑功能。