数字电路基础知识

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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

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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

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。

《电子线路》教案

1 第11章 数字电路基础知识

教学重点：

1．掌握与门、或门、非门的逻辑功能及逻辑符号。

2．了解与或非门、同或门、异或门、OC门与三态门等复合门的逻辑功能和逻辑符号。

3．掌握基本逻辑运算、逻辑函数的表示方法。

4．掌握逻辑代数的基本公式；熟练应用公式化简逻辑函数。

教学难点：

1．各种逻辑关系的含义。

2．用公式化简逻辑函数。

3．根据函数表达式画出逻辑图。

学时分配：

11.1 数字电路概述

11.1.1 数字电路及其特点

电子线路中的电信号有两大类：模拟信号和数字信号。

1．概念

模拟信号：在数值上和时间上都是连续变化的信号。

数字信号：在数值上和时间上不连续变化的信号。

模拟电路：处理模拟信号的电路。

数字电路：处理数字信号的电路。

2．数字电路特点 序号 内 容 学 时

1 11.1 数字电路概述 0.5

2 11.2 基本逻辑门电路 1.5

3 11.3 组合逻辑门电路 2

4 11.4 逻辑代数及其在逻辑电路中的应用 2

5 本章小结与习题 2

6 本章总学时 8 《电子线路》教案

2 (1) 电路中工作的半导体管多数工作在开关状态。

(2) 研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系，分析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表，逻辑函数表达式及波形图等。

11.1.2 数字电路的发展和应用

数字电路的发展：与器件的改进密切相关，集成电路的出现促进了数字电路的发展。

数字电路的应用：范围广泛，国民经济许多部门中都将大量应用数字电路。

11.2 基本逻辑门电路

各种逻辑门电路是组成数字电路的基本单元。

11.2.1 关于逻辑电路的几个规定

一、逻辑状态的表示方法

用数字符号0和1表示相互对立的逻辑状态，称为逻辑0和逻辑1。

表11.2.1 常见的对立逻辑状态示例

一种状态 高电位 有脉冲 闭合 真 上 是  1

另一种状态 低电位 无脉冲 断开 假 下 非 