第二章数字电路

数电知识点章节总结1.1 二进制和十进制在数字电路中，我们经常使用二进制来表示数字。

二进制是一种仅包含0和1两个数字的数制系统，它是计算机中数据存储和处理的基础。

与之相比，十进制是我们平时生活中常用的数制系统。

在数字电路中，我们需要能够熟练地进行二进制和十进制之间的转换，以便能够正确地理解和设计数字电路。

1.2 布尔代数布尔代数是一种特殊的数学体系，它基于逻辑运算而非算术运算。

在数字电路中，布尔代数被广泛应用于逻辑设计中，它可以帮助我们描述和分析数字电路中各种逻辑关系。

因此，对于数字电路的学习来说，布尔代数是一个非常重要的基础知识。

1.3 逻辑门逻辑门是数字电路中最基本的组成单元。

它可以实现各种逻辑运算，如与、或、非等。

了解逻辑门的工作原理和特性可以帮助我们更好地理解数字电路的工作原理和设计方法。

1.4 组合逻辑电路和时序逻辑电路数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。

组合逻辑电路由逻辑门构成，其输出仅由当前输入确定，不受之前的输入或状态影响。

时序逻辑电路则包含了存储元件，其输出不仅受当前输入影响，还受到之前的输入和状态的影响。

了解这两种类型的数字电路有助于我们设计和分析复杂的数字电路系统。

1.5 数字逻辑电路的应用数字逻辑电路广泛应用于计算机、通信、数码显示、计数器、定时器等领域。

掌握数字逻辑电路的基础知识可以帮助我们更好地理解和应用数字电路技术。

第二章：数字电路设计2.1 组合逻辑电路设计组合逻辑电路的设计是数字电路设计的基础。

在这一部分，我们将学习如何使用逻辑门和其他逻辑元件来设计实现各种逻辑功能的数字电路。

2.2 时序逻辑电路设计时序逻辑电路设计是数字电路设计的进阶内容。

在这一部分，我们将学习如何设计和分析包含存储元件的数字电路系统，以实现更加复杂的功能。

2.3 FPGA和CPLDFPGA（可编程逻辑器件）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）是现代数字电路设计中常用的集成电路。

它们具有可编程性和灵活性，可以满足各种复杂数字系统的设计需求。

练习一、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 、tr 、 、T P 、T 等。

7、 数字电路研究的对象是电路的 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1 若逻辑表达式F A B =+，则下列表达式中与F 相同的是（ ） A 、F A B = B 、F AB = C 、F A B =+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 、83 图9-1所示是三个变量的卡诺图，则最简的“与或式”表达式为（ ） A 、A B A C B C ++B 、A B BC AC ++ C 、AB BC AC ++4 下列各式中哪个是三变量A 、B 、C 的最小项（ ） A 、A B C ++ B 、A B C + 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。

C 、模拟电路的晶体管多工作在截止状态，脉冲电路的晶体管多工作在饱和状态。

第二章门电路
单项选择填空，答案序号与题中括号内序号相同。

一、单选
1.TTL逻辑电路是以(1)为基础的集成电路
三极管二极管场效应管晶闸管
2. CMOS逻辑电路是以(2)为基础的集成电路
三极管NMOS管PMOS管NMOS管和PMOS管
3. 能实现“线与”逻辑功能的门为(3)
TTL三态门OC门TTL与非门TTL或非门
4.能实现总线连接方式的门为(4)
TTL三态门OC门TTL与非门TTL或非门
5.TTL电路的电源电压值和输出电压的高低电平值依次为(5)
5V、3.6V、0.3V 10V、3.6V、0.3V 5 V、1.4 V、0.3 V 5 V、
3.6 V、1.4 V
二、判断题
1.在TTL类电路中，输入端悬空等于接高电平(6)。

对错
2.在CMOS类电路中，对未使用的输入端可以悬空(7)。

对错
3.对于TTL与非门，只要有一个输入为低电平，输出为高电平，所以对与非门多余输入端的处理不能接低电平(8)。

对错
4.或非门的多余输入端不能接高电平(9)。

对错
5.TTL门电路输出端不能直接接电源，必须外接电阻后再接电源(10)。

对错
6.OC门和普通TTL门均可实现“线与”功能(11)。

对错
7.CMOS门电路可以把输出端并联使用以实现“线与”逻辑(12)。

对错
8.TTL与非门输入端接+5V时，逻辑上属于输入“1”(13)。

对错
9.三态门电路能控制数据进行单向、双向传递(14)。

对错
10.基本型的TTL门电路输出端不允许相互并联，否则将损坏器件(15)。

对错。

数字电子技术教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述了解数字电路的定义、特点和应用领域掌握数字电路的基本组成和基本原理1.2 数字逻辑基础学习逻辑代数的基本运算和规则熟悉逻辑函数的表示方法及其相互转换1.3 数字电路的表示方法掌握逻辑函数的图形表示方法（逻辑图、真值表）学习逻辑函数的代数化简方法第二章：数字电路的基本单元2.1 逻辑门电路了解常见的逻辑门电路（与门、或门、非门、异或门等）掌握逻辑门电路的电压传输特性2.2 逻辑函数及其简化学习逻辑函数的代数化简方法（卡诺图、最小项、最大项）熟悉逻辑函数的简化原则和步骤2.3 逻辑门电路的设计与实现学习逻辑门电路的设计方法掌握逻辑门电路的实际制作和调试技巧第三章：组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的基本概念了解组合逻辑电路的定义和特点掌握组合逻辑电路的分析和设计方法3.2 常见的组合逻辑电路学习编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等常见组合逻辑电路的原理和应用3.3 组合逻辑电路的设计与实现学习组合逻辑电路的设计方法掌握组合逻辑电路的实际制作和调试技巧第四章：时序逻辑电路4.1 时序逻辑电路的基本概念了解时序逻辑电路的定义、特点和应用领域掌握时序逻辑电路的分析和设计方法4.2 常见的时序逻辑电路学习触发器、计数器、寄存器等常见时序逻辑电路的原理和应用4.3 时序逻辑电路的设计与实现学习时序逻辑电路的设计方法掌握时序逻辑电路的实际制作和调试技巧第五章：数字电路的应用5.1 数字电路在计算机中的应用了解计算机的基本组成和工作原理学习微处理器、存储器、输入输出接口等计算机关键部件的设计和应用5.2 数字电路在通信系统中的应用了解通信系统的基本原理和数字调制技术学习数字通信系统中数字电路的设计和应用5.3 数字电路在其他领域中的应用了解数字电路在数字信号处理、嵌入式系统、工业控制等领域中的应用学习数字电路在不同领域中的设计和应用案例第六章：数字电路仿真与实验6.1 数字电路仿真基础学习数字电路仿真原理和工具熟悉使用仿真软件进行数字电路设计和验证的方法6.2 组合逻辑电路仿真与实验利用仿真软件对组合逻辑电路进行设计和验证分析仿真结果，优化电路性能6.3 时序逻辑电路仿真与实验利用仿真软件对时序逻辑电路进行设计和验证分析仿真结果，优化电路性能第七章：数字电路设计与验证7.1 数字电路设计流程熟悉数字电路设计的基本流程和方法掌握需求分析、模块设计、仿真验证和硬件实现等环节7.2 组合逻辑电路设计实例学习组合逻辑电路设计实例，如编码器、译码器等掌握设计方法和技术要求7.3 时序逻辑电路设计实例学习时序逻辑电路设计实例，如触发器、计数器等掌握设计方法和技术要求第八章：数字电路测试与维护8.1 数字电路测试方法学习数字电路测试的基本方法和策略掌握功能测试、结构测试和边界测试等技术8.2 数字电路调试与优化了解调试过程和方法，提高电路性能学习电路优化技巧，降低功耗和成本8.3 数字电路故障诊断与修复学习故障诊断原理和方法，如逻辑分析仪、示波器等工具的使用掌握故障分析和修复技巧，提高电路可靠性第九章：数字集成电路9.1 数字集成电路概述了解数字集成电路的分类、特点和应用领域掌握数字集成电路的基本结构和原理9.2 常见数字集成电路学习门阵列、触发器、寄存器等常见数字集成电路的原理和应用9.3 数字集成电路的设计与实现学习数字集成电路的设计方法掌握数字集成电路的实际制作和调试技巧第十章：数字电路技术的发展趋势10.1 数字电路技术的创新应用了解数字电路技术在、物联网、生物医疗等领域的创新应用学习数字电路技术在这些领域的发展前景和挑战10.2 新型数字电路技术学习新型数字电路技术，如量子计算、碳纳米管电路等掌握这些技术的原理和优势，了解其发展趋势和应用前景10.3 数字电路技术的未来发展了解数字电路技术在未来的发展趋势和挑战学习如何适应和推动数字电路技术的发展，为人类社会作出贡献重点和难点解析重点环节1：逻辑函数的表示方法及其相互转换补充和说明：逻辑函数的表示方法是理解数字电路的基础，包括逻辑图、真值表及其代数表达式。

第二章 逻辑门电路集成逻辑门电路是组成各种数字电路的基本单元。

通过本章的学习，要求读者了解集成逻辑门的基本结构，理解各种集成逻辑门电路的工作原理，掌握集成逻辑门的外部特性及主要参数，掌握不同逻辑门之间的接口电路，以便于正确使用逻辑门电路。

第一节 基本知识、重点与难点一、基本知识（一） TTL 与非门 1．结构特点TTL 与非门电路结构，由输入极、中间极和输出级三部分组成。

输入级采用多发射极晶体管，实现对输入信号的与的逻辑功能。

输出级采用推拉式输出结构（也称图腾柱结构），具有较强的负载能力。

2．TTL 与非门的电路特性及主要参数 （1）电压传输特性与非门电压传输特性是指TTL 与非门输出电压U O 与输入电压U I 之间的关系曲线，即U O=f （U I ）。

（2）输入特性当输入端为低电平U IL 时，与非门对信号源呈现灌电流负载，1ILbe1CC IL R U U U I −−−=称为输入低电平电流，通常I IL ＝-1～1.4mA 。

当输入端为高电平U IH 时，与非门对信号源呈现拉电流负载，通常I IH ≤50μA 称为输入高电平电流。

（3）输入负载特性实际应用中，往往遇到在与非门输入端与地或信号源之间接入电阻的情况。

若U i ≤U OFF ，则电阻的接入相当于该输入端输入低电平，此时的电阻称为关门电阻，记为R OFF 。

若U i ≥U ON ，则电阻的接入相当于该输入端输入高电平，此时的电阻称为开门电阻，记为R ON 。

通常R OFF ≤0.7K Ω，R ON ≥2K Ω。

（4）输出特性反映与非门带载能力的一个重要参数--扇出系数N O 是指在灌电流（输出低电平）状态下驱动同类门的个数IL OLmax O /I I N =其中OLmax I 为最大允许灌电流，I IL 是一个负载门灌入本级的电流（≈1.4mA ）。

N O 越大，说明门的负载能力越强。

（5）传输延迟时间传输延迟时间表明与非门开关速度的重要参数。

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。