数字逻辑第 3 章 组合逻辑电路
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《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验组合逻辑电路实验一一、实验目的1、熟悉半加器、全加器的实验原理,学习电路的连接;2、了解基本74LS系列器件(74LS04、00、32)的性能;3、对实验结果进行分析,得到更为优化的实验方案。
二、实验内容1、按照实验原理图连接电路。
2、实验仪器:74LS系列的芯片、导线。
实验箱内的左侧提供了插放芯片的地方,右侧有控制运行方式的开关KC0、KC1及KC2。
其中KC1用来选择实验序号。
序号为0时,手动进行。
自动运行时按加、减选择所做实验的序号。
试验箱内有分别用于手动和自动实验的输入的控制开关Kn和Sn。
3、三、实验原理实验原理图如下:四、实验结果及分析1、将实验结果填入表1-11-1 表2、实验结果分析由实验结果可得半加和:Hi=Ai⊕Bi 进位:Ci=AiBi则直接可以用异或门和与门来实现半加器,减少门的个数和级数,提高实验效率。
实验二全加器一、实验目的1、掌握全加器的实验原理,用简单的与、或非门来实现全加器的功能。
2、分析实验结果,得到全加器的全加和和进位的逻辑表达式,根据表达式用78LS138和与、或、非门来实现全加器。
二、实验内容同半加器的实验,先采用手动方式,再用自动方式。
用自动方式时选实验序号2。
三、实验原理四、实验结果及其分析表1-2 2、实验结果分析从表1-2中的实验结果可以得到:Si=AiBiCi?1+AiBiCi?1+AiBiCi-1=Ai?Bi?Ci-1Ci=AiBi+AiCi-1+BiCi-1故Si=?m(1,2,4,7) Ci=?m(3,5,6,7)因此可用三—八译码器74LS138和与非门实现全加器,逻辑电路图如下:实验三三—八译码器与八—三编码器一、实验目的1、进一步了解译码器与编码器的工作原理,理解译码和编码是相反的过程。
2、在连接电路时,注意译码器74LS138和编码器74LS148使能端的有效级,知道两者的区别。
3、通过实验理解74LS148是优先权编码器。
第一章1. 什么是模拟信号?什么是数字信号?试举出实例。
模拟信号-----指在时间上和数值上均作连续变化的信号。
例如,温度、压力、交流电压等信号。
数字信号-----指信号的变化在时间上和数值上都是断续的,阶跃式的,或者说是离散的,这类信号有时又称为离散信号。
例如,在数字系统中的脉冲信号、开关状态等。
2. 数字逻辑电路具有哪些主要特点?数字逻辑电路具有如下主要特点:●电路的基本工作信号是二值信号。
●电路中的半导体器件一般都工作在开、关状态。
●电路结构简单、功耗低、便于集成制造和系列化生产。
产品价格低廉、使用方便、通用性好。
●由数字逻辑电路构成的数字系统工作速度快、精度高、功能强、可靠性好。
3. 数字逻辑电路按功能可分为哪两种类型?主要区别是什么?根据数字逻辑电路有无记忆功能,可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。
组合逻辑电路:电路在任意时刻产生的稳定输出值仅取决于该时刻电路输入值的组合,而与电路过去的输入值无关。
组合逻辑电路又可根据输出端个数的多少进一步分为单输出和多输出组合逻辑电路。
时序逻辑电路:电路在任意时刻产生的稳定输出值不仅与该时刻电路的输入值有关,而且与电路过去的输入值有关。
时序逻辑电路又可根据电路中有无统一的定时信号进一步分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。
4. 最简电路是否一定最佳?为什么?一个最简的方案并不等于一个最佳的方案。
最佳方案应满足全面的性能指标和实际应用要求。
所以,在求出一个实现预定功能的最简电路之后,往往要根据实际情况进行相应调整。
5. 把下列不同进制数写成按权展开形式。
(1) (4517.239)10 (3) (325.744)8(2) (10110.0101)2 (4) (785.4AF)16解答(1)(4517.239)10 = 4×103+5×102+1×101+7×100+2×10-1+3×10-2+9×10-3(2)(10110.0101)2= 1×24+1×22+1×21+1×2-2+1×2-4(3)(325.744)8 = 3×82+2×81+5×80+7×8-1+4×8-2+4×8-3 (4) (785.4AF)16 = 7×162+8×161+5×160+4×16-1+10×16-2+15×16-36.将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数。
20XXKnowledge Points知识点汇编《数字电子技能》知识点第1章数字逻辑根底1.数字信号、模仿信号的界说2.数字电路的分类3.数制、编码其及转化要求:能娴熟在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD之间进行彼此转化。
举例1:(37.25)10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD解:(37.25)10= (100101.01)2= ( 25.4)16= (00110111.00100101)8421BCD4.根本逻辑运算的特色与运算: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:娴熟运用上述逻辑运算。
5.数字电路逻辑功用的几种表明办法及彼此转化。
①真值表(组合逻辑电路)或状况转化真值表(时序逻辑电路):是由变量的一切或许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:是由表明变量的一切或许取值组合的小方格所构成的图形。
④逻辑图:是由表明逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。
⑤波形图或时序图:是由输入变量的一切或许取值组合的高、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状况图(只需时序电路才有):描绘时序逻辑电路的状况转化联系及转化条件的图形称为状况图。
要求:把握这五种(对组合逻辑电路)或六种(对时序逻辑电路)办法之间的彼此转化。
6.逻辑代数运算的根本规矩①反演规矩:关于任何一个逻辑表达式Y,假如将表达式中的一切“·”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便是函数Y的反函数Y(或称补函数)。
这个规矩称为反演规矩。
②对偶规矩:关于任何一个逻辑表达式Y,假如将表达式中的一切“·”换成“+”,“+”换成“·”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,而变量坚持不变,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。
《数字逻辑教案》word版第一章:数字逻辑基础1.1 数字逻辑概述介绍数字逻辑的基本概念和特点解释数字逻辑在计算机科学中的应用1.2 逻辑门介绍逻辑门的定义和功能详细介绍与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门1.3 逻辑函数解释逻辑函数的概念和作用介绍逻辑函数的表示方法,如真值表和逻辑表达式第二章:数字逻辑电路2.1 逻辑电路概述介绍逻辑电路的基本概念和组成解释逻辑电路的功能和工作原理2.2 逻辑电路的组合介绍逻辑电路的组合方式和连接方法解释组合逻辑电路的输出特点2.3 逻辑电路的时序介绍逻辑电路的时序概念和重要性详细介绍触发器、计数器等时序逻辑电路第三章:数字逻辑设计3.1 数字逻辑设计概述介绍数字逻辑设计的目标和方法解释数字逻辑设计的重要性和应用3.2 组合逻辑设计介绍组合逻辑设计的基本方法和步骤举例说明组合逻辑电路的设计实例3.3 时序逻辑设计介绍时序逻辑设计的基本方法和步骤举例说明时序逻辑电路的设计实例第四章:数字逻辑仿真4.1 数字逻辑仿真概述介绍数字逻辑仿真的概念和作用解释数字逻辑仿真的方法和工具4.2 组合逻辑仿真介绍组合逻辑仿真的方法和步骤使用仿真工具进行组合逻辑电路的仿真实验4.3 时序逻辑仿真介绍时序逻辑仿真的方法和步骤使用仿真工具进行时序逻辑电路的仿真实验第五章:数字逻辑应用5.1 数字逻辑应用概述介绍数字逻辑应用的领域和实例解释数字逻辑在计算机硬件、通信系统等领域的应用5.2 数字逻辑在计算机硬件中的应用介绍数字逻辑在中央处理器、存储器等计算机硬件部件中的应用解释数字逻辑在计算机指令执行、数据处理等方面的作用5.3 数字逻辑在通信系统中的应用介绍数字逻辑在通信系统中的应用实例,如编码器、解码器、调制器等解释数字逻辑在信号处理、数据传输等方面的作用第六章:数字逻辑与计算机基础6.1 计算机基础概述介绍计算机的基本组成和原理解释计算机硬件和软件的关系6.2 计算机的数字逻辑核心讲解CPU内部的数字逻辑结构详细介绍寄存器、运算器、控制单元等关键部件6.3 计算机的指令系统解释指令系统的作用和组成介绍机器指令和汇编指令的概念第七章:数字逻辑与数字电路设计7.1 数字电路设计基础介绍数字电路设计的基本流程解释数字电路设计中的关键概念,如时钟频率、功耗等7.2 数字电路设计实例分析简单的数字电路设计案例讲解设计过程中的逻辑判断和优化7.3 数字电路设计工具与软件介绍常见的数字电路设计工具和软件解释这些工具和软件在设计过程中的作用第八章:数字逻辑与数字系统测试8.1 数字系统测试概述讲解数字系统测试的目的和方法解释测试在保证数字系统可靠性中的重要性8.2 数字逻辑测试技术介绍逻辑测试的基本方法和策略讲解测试向量和测试结果分析的过程8.3 故障诊断与容错设计解释数字系统中的故障类型和影响介绍故障诊断方法和容错设计策略第九章:数字逻辑在现代技术中的应用9.1 数字逻辑与现代通信技术讲解数字逻辑在现代通信技术中的应用介绍数字调制、信息编码等通信技术9.2 数字逻辑在物联网技术中的应用解释数字逻辑在物联网中的关键作用分析物联网设备中的数字逻辑结构和功能9.3 数字逻辑在领域的应用讲述数字逻辑在领域的应用实例介绍逻辑推理、神经网络等技术中的数字逻辑基础第十章:数字逻辑的未来发展10.1 数字逻辑技术的发展趋势分析数字逻辑技术的未来发展方向讲解新型数字逻辑器件和系统的特点10.2 量子逻辑与量子计算介绍量子逻辑与传统数字逻辑的区别讲解量子计算中的逻辑结构和运算规则10.3 数字逻辑教育的挑战与机遇分析数字逻辑教育面临的挑战讲述数字逻辑教育对培养计算机科学人才的重要性重点和难点解析重点环节一:逻辑门的概念和功能逻辑门是数字逻辑电路的基本构建块,包括与门、或门、非门、异或门等。
"数字逻辑与电路"复习题第一章数字逻辑根底〔数制与编码〕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.以下代码中为恒权码的为 AB 。
A.8421BCD码B. 5421BCD码C. 余三码D. 格雷码3.一位十六进制数可以用 C 位二进制数来表示。
A. 1B. 2C. 4D. 164.十进制数25用8421BCD码表示为 B 。
A. 10 101B. 0010 0101C. 100101D. 101015.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〕10B.〔127〕10C.〔FF〕16D.〔255〕10 6.与十进制数〔53.5〕10等值的数或代码为 ABCD 。
A.(01010011.0101)8421BCDB.(35.8)16C.(110101.1)2D.(65.4)87.与八进制数(47.3)8等值的数为:A B 。
A.(100111.011)2B.(27.6)16C.(27.3 )16D. (100111.11)28.常用的BC D码有C D 。
A.奇偶校验码B.格雷码C.8421码D.余三码二、判断题〔正确打√,错误的打×〕1. 方波的占空比为0.5。
〔√〕2. 8421码1001比0001大。
〔×〕3. 数字电路中用"1〞和"0〞分别表示两种状态,二者无大小之分。
〔√〕4.格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。
〔√〕5.八进制数〔17〕8比十进制数〔17〕10小。
〔√〕6.当传送十进制数5时,在8421奇校验码的校验位上值应为1。
〔√〕7.十进制数〔9〕10比十六进制数〔9〕16小。
〔×〕8.当8421奇校验码在传送十进制数〔8〕10时,在校验位上出现了1时,说明在传送过程中出现了错误。
〔√〕三、填空题1.数字信号的特点是在时间上和幅值上都是断续变化的,其高电平和低电平常用 1和 0来表示。
数字电路知识点总结(精华版)数字电路知识点总结(精华版)第一章数字逻辑概论一、进位计数制1.十进制与二进制数的转换2.二进制数与十进制数的转换3.二进制数与十六进制数的转换二、基本逻辑门电路第二章逻辑代数逻辑函数的表示方法有:真值表、函数表达式、卡诺图、逻辑图和波形图等。
一、逻辑代数的基本公式和常用公式1.常量与变量的关系A + 0 = A,A × 1 = AA + 1 = 1,A × 0 = 02.与普通代数相运算规律a。
交换律:A + B = B + A,A × B = B × Ab。
结合律:(A + B) + C = A + (B + C),(A × B) × C = A ×(B × C)c。
分配律:A × (B + C) = A × B + A × C,A + B × C = (A + B) × (A + C)3.逻辑函数的特殊规律a。
同一律:A + A = Ab。
摩根定律:A + B = A × B,A × B = A + Bc。
关于否定的性质:A = A'二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中,如果将等式两边同时出现某一变量 A 的地方,都用一个函数 L 表示,则等式仍然成立,这个规则称为代入规则。
例如:A × B ⊕ C + A × B ⊕ C,可令 L = B ⊕ C,则上式变成 A × L + A × L = A ⊕ L = A ⊕ B ⊕ C。
三、逻辑函数的化简——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数,通常,我们将逻辑函数化简为最简的与或表达式。
1.合并项法利用 A + A' = 1 或 A × A' = 0,将二项合并为一项,合并时可消去一个变量。
第一章 数制与编码1、二、八、十、十六进制数的构成特点及相互转换;二转BCD :二B 到十D 到BCD ,二B 到十六H ,二B 到八O2、有符号数的编码;代码的最高位为符号位,1为负,0为正3、各种进制如何用BCD 码表示;4、有权码和无权码有哪些?BCD 码的分类:有权码:8421,5421,2421 无权码:余3码,BCD Gray 码 例:1、〔1100110〕B =〔0001 0000 0010〕8421BCD =〔102〕D =〔 66 〕H =〔146〕O〔178〕10=〔10110010〕2=〔0001 0111 1000 〕8421BCD =〔B2 〕16=〔 262〕8 2、将数1101.11B 转换为十六进制数为〔 A 〕A. D.C HB. 15.3HC. 12.E HD. 21.3H 3、在以下一组数中,最大数是〔 A 〕。
A.(258)D1 0000 0010B.(100000001 )B 257C.(103)H 0001 0000 0011259D.(001001010111 )8421BCD 2574、假设用8位字长来表示,〔-62〕D =( 1011 1110)原5、属于无权码的是〔B 〕A.8421 码B.余3 码 和 BCD Gray 的码C.2421 码D.自然二进制码 6、BCD 码是一种人为选定的0~9十个数字的代码,可以有许多种。
〔√〕 第二章 逻辑代数根底1、根本逻辑运算和复合逻辑运算的运算规律、逻辑符号;F=AB 与 逻辑乘 F=A+B 或 逻辑加F=A 非 逻辑反2、逻辑代数的根本定律及三个规则;3、逻辑函数表达式、逻辑图、真值表及相互转换;4、最小项、最大项的性质;5、公式法化简;卡诺图法化简〔有约束的和无约束的〕。
例:1、一个班级中有四个班委委员,如果要开班委会,必须这四个班委委员全部同意才能召开,其逻辑关系属于〔 A 〕逻辑关系。
A 、与B 、或C 、非 2、数字电路中使用的数制是〔 A 〕。
*数字逻辑o第一章进位计数制o第二章、布尔代数▪第一节、“与”“或”“非”逻辑运算的基本定义▪第二节、布尔代数的基本公式及规则▪第三节、逻辑函数的代数化简法▪第四节、逻辑函数的图解化简法▪第五节、逻辑函数的列表化简法o第三章组合逻辑电路的设计▪第一节、常用门电路▪第二节、半加器和全加器的分析▪第三节译码器的分析▪第四节、其它常用电路分析o第四章组合逻辑函数的设计▪第一节、采用门电路实现组合逻辑电路的设计▪第二节、转化成“与非”“或非”“与或非”形式▪第三节、组合电路设计中几个问题的考虑▪第四节、组合逻辑电路设计举例o第五章大规模集成电路▪第一节、由中规模器件构成的组合逻辑电路▪第二节、由中规模器件构成的组合逻辑电路设计▪第三节、采用只读存贮器实现组合逻辑电路设计▪第四节、组合逻辑电路中的竞争与险象*o第六章时序电路的分析▪第一节、同步时序电路▪第二节、触发器的逻辑符号及外部特性▪第三节、时序电路的状态表和状态图▪第四节、同步时序电路的分析方法o第七章同步时序电路的设计▪第一节、概述▪第二节、形成原始状态表的方法▪第三节、状态化简▪第四节、同步时序电路设计举例▪第五节、状态编码*o第八章异步时序电路的分析和设计▪第一节、脉冲异步电路的分析和设计▪第二节、电平异步电路概述▪第三节、电平异步电路分析▪第四节、电平异步电路的设计▪第五节、时序电路中的竞争与险象*o第九章数字逻辑计算机辅助设计方法▪3 / 205 / 207 / 209 / 2011 / 20A. B. C. D. 参考答案:D13 / 2015 / 2017 / 20。