数字电路基础知识

定正飞的收藏

数字逻辑电路基础知识整理

1961年美国德克萨斯仪器公司（TI）率先将数字电路的元、器件和连线制作在同一硅片上，制成了集成电路，揭开了集成电路发展的序幕。

一、TTL和CMOS逻辑器件分类

逻辑器件的分类方法有很多,下面以逻辑器件的功能、工艺特点和逻辑电平等方法

来进行简单描述。

1.1 TTL和CMOS器件的功能分类

按功能进行划分,逻辑器件可以大概分为以下几类： 门电路和反相器、选择器、译

码器、计数器、寄存器、触发器、锁存器、缓冲驱动器、收发器、总线开关、背板驱动

器等。

1：门电路和反相器

逻辑门主要有与门74X08、与非门74X0 0、或门74X32、或非门74X02、异或门74X86、

反相器74X04等。

2：选择器 选择器主要有2-1、4-1、8-1选择器74X157、74X153、74X151等。

3： 编/译码器

让信念坚持下去，梦想就能实现！！ Cx5692855@ 1 定正飞的收藏

编/译码器主要有2/4、3/8和4/16译码器74X139、 74X138、74X154等。

4：计数器

计数器主要有同步计数器74 X161和异步计数器74X393等。

5：寄存器

寄存器主要有串-并移位寄存器74X164和并-串寄存器74X165等。

6：触发器

触发器主要有J-K触发器、带三态的D触发器74X374、不带三态的D触发器74X74、

施密特触发器等。

7：锁存器

锁存器主要有D型锁存器74X373、寻址锁存器74X25 9等。

8：缓冲驱动器

缓冲驱动器主要有带反向的缓冲驱动器74X24 0和不带反向的缓冲驱动器74X244

等。

9：收发器

收发器主要有寄存器收发器74X543、通用收发器74X245、总线收发器等。

10：总线开关 < br />总线开关主要包括总线交换和通用总线器件等。

11：背板驱动器

背板驱动器主要包括TTL或LVTTL电平与GTL/GTL+（GTLP）或BTL之间的电平转换

数字电路基础知识

1、逻辑门电路（何为门）

2、真值表

3、卡诺图

4、3线-8线译码器的应用

5、555集成芯片的应用

一.逻辑门电路（何为门）

在逻辑代数中，最基本的逻辑运算有与、或、非三种。每种逻辑运算代表一种函数关系，

这种函数关系可用逻辑符号写成逻辑表达式来描述，也可用文字来描述，还可用表格或图形

的方式来描述。

最基本的逻辑关系有三种：与逻辑关系、或逻辑关系、非逻辑关系。

实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路称为逻辑门电路。例如：实现“与”

运算的电路称为与逻辑门，简称与门；实现“与非”运算的电路称为与非门。逻辑门电路是

设计数字系统的最小单元。

1.1.1与门

“与”运算是一种二元运算，它定义了两个变量A和B的一种函数关系。用语句来描

述它，这就是：当且仅当变量A和B都为1时，函数F为1；或者可用另一种方式来描述

它，这就是：只要变量A或B中有一个为0，则函数F为0。“与”运算又称为逻辑乘运算，

也叫逻辑积运算。

“与”运算的逻辑表达式为：

FAB=⋅

式中，乘号“．”表示与运算，在不至于引起混淆的前提下，乘号“．”经常被省略。该式可

读作：F等于A乘B，也可读作：F等于A与B。

由“与”运算关系的真值表可知“与”逻辑的运算规律为：

000

01100

111⋅=

⋅=⋅=

⋅=表2-1b“与”运算真值表ABFAB=⋅

000

010

100

111简单地记为：有0出0，全1出1。

由此可推出其一般形式为：

00

1A

AA

AAA⋅=

⋅=

⋅=

实现“与”逻辑运算功能的的电路称为“与门”。每个与门有两个或两个以上的输入端和一

个输出端，图2-2是两输入端与门的逻辑符号。在实际应用中，制造工艺限制了与门电路的

输入变量数目，所以实际与门电路的输入个数是有限的。其它门电路中同样如此。

1.1.2或门

“或”运算是另一种二元运算，它定义了变量A、B与函数F的另一种关系。用语句来

描述它，这就是：只要变量A和B中任何一个为1，则函数F为1；或者说：当且仅当变量

A和B均为0时，函数F才为0。“或”运算又称为逻辑加，也叫逻辑和。其运算符号为“＋”。

第九章 数字电路基础知识

一、 填空题

1、 模拟信号是在时间上和数值上都是 变化 的信号。

2、 脉冲信号则是指极短时间内的 电信号。

3、 广义地凡是 规律变化的，带有突变特点的电信号均称脉冲。

4、 数字信号是指在时间和数值上都是 的信号，是脉冲信号的一种。

5、 常见的脉冲波形有，矩形波、 、三角波、 、阶梯波。

6、 一个脉冲的参数主要有 Vm 、tr 、 Tf 、TP 、T等。

7、 数字电路研究的对象是电路的输出与输入之间的逻辑关系。

8、 电容器两端的电压不能突变，即外加电压突变瞬间，电容器相当于 。

9、 电容充放电结束时，流过电容的电流为0，电容相当于 。

10、 通常规定，RC充放电，当t= 时，即认为充放电过程结束。

11、 RC充放电过程的快慢取决于电路本身的 ，与其它因素无关。

12、 RC充放电过程中，电压，电流均按 规律变化。

13、 理想二极管正向导通时，其端电压为0,相当于开关的 。

14、 在脉冲与数字电路中，三极管主要工作在 和 。

15、 三极管输出响应输入的变化需要一定的时间，时间越短，开关特性 。

16、 选择题

2 若一个逻辑函数由三个变量组成，则最小项共有（ ）个。

A、3 B、4 C、8

4 下列各式中哪个是三变量A、B、C的最小项（ ）

A、ABC B、ABC C、ABC

5、模拟电路与脉冲电路的不同在于( )。

A、模拟电路的晶体管多工作在开关状态，脉冲电路的晶体管多工作在放大状态。

B、模拟电路的晶体管多工作在放大状态，脉冲电路的晶体管多工作在开关状态。

- 1 - 数字电路基础知识

数字电路是电子技术的重要组成部分，它是根据数字逻辑原理和数字系统的特点来设计的电路，可以处理计算机数据，在许多数字电子系统中被广泛使用。本文将介绍数字电路的基本概念、基本元件和应用。

首先，我们来讨论数字电路的基本概念。数字电路是一种纯逻辑模块，可以完成简单的逻辑功能，针对特定输入和输出执行特定任务，它们基于布尔代数推理，也就是AND，OR和NOT逻辑代数运算。数字电路由一系列的门元件组成，用来处理信号的开关电路，它们从输入端接收输入数据，由门元件的逻辑组合判断，然后将处理后的信号输出到输出端。

其次，我们来谈论数字电路的基本元件。数字电路的基本元件主要有按键、开关、缓冲器、延时器、多路复用器、数据选择器、数据记忆器、可编程逻辑器件、数据逻辑器件等。按键用来作为数据输入，开关用来改变输入数据，缓冲器用来对输入数据进行延时处理，延时器用来控制系统节奏，多路复用器用来将多路信号转换成单路信号，数据选择器用来提取需要的信号，数据记忆器用来存储和检索数据，可编程逻辑器件用来实现特殊功能，数据逻辑器件用来处理逻辑功能。

最后，我们来看看数字电路的应用。数字电路可以应用于电子计算机、控制系统、数据传输系统、模拟信号处理系统等。电子计算机是由由CPU、存储器、外设和传输器组成的大型微处理器系统，数字电路用于控制CPU的运行、处理指令、存储数据和处理外设信号。控 - 2 - 制系统是一种可控制设备运行的系统，数字电路可以应用在控制系统中，实现设备的控制和监测操作。数据传输系统是将数据从一个位置传输到另一个位置的系统，数字电路在这个系统中处理数据并实现数据传输。模拟信号处理系统是用来处理模拟信号的系统，数字电路可以也可以用来实现模拟信号的处理和控制，从而实现信号处理系统的功能。

综上所述，数字电路是电子技术中重要的组成部分，它们基于布尔代数推理完成逻辑功能，由按键、开关、缓冲器、延时器、多路复用器、数据选择器、数据记忆器、可编程逻辑器件和数据逻辑器件等元件组成。数字电路应用于电子计算机、控制系统、数据传输系统和模拟信号处理系统等，发挥着重要作用。