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湖北经济学院数字电子技术基础简明教程复习

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湖北经济学院2012年
数字电子技术简明教程期末考试解读
授课老师:王金庭
复习整理:卢未来
考试题型：一填空题（10）每题2分共20分
二选择题（10）每题2分共20分
三是非题（5）每题2分共10分
四应用题（1）一题共10分
五应用题（1）一题共10分
六组合逻辑电路设计（1）一题共15分
七时序逻辑电路设计（1）一题共15分
1、
认识各种进制数：
二八进制转换表
1位八进制数0 1 2 3 4 5 6 7
3位二进制数000 001 010 011 100 101 110 111
二进制与十六进制转换表
1位十六进制数0 1 2 3 4 5 6 7
4位二进制数0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
1位十六进制数8 9 A B C D E F
4位二进制数1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
十进制转换成八进制
十进制转换为十六进制
二进制数与八进制数间的转换
例：(302.54)8 ( )2
解：
3 0 2 . 5
4 八进制数
011 000 010.101 100 二进制数
答：(302.54)8 = (11000010.1011)2
二进制数与十六进制数间的转换
例：(1111111000111.100101011)2 ( )16
解：
0001 1111 1100 0111.1001 0101 1000
1 F C 7 . 9 5 8
答：(1111111000111.100101011)2 = (1FC7.958)16
例：(3C.A6)16 ( )2
解：
3 C . A 6 十六进制数
0011 1100.1010 0110 二进制数
答：(3C.A6)16 = (111100.1010011)2
八进制转换为十六进制可以先把八进制转换为二进制，再将二进制转换为十六进制，由于这样类型转换使用较少，故不举例题。

(1)代入规则；（2）反演规则；（3）对偶规则
---最简与或式：乘积项的个数最少，每个乘积项中相乘变量个数也最少的与或表达式，称为最贱与或表达式。

化简为最简与非与非表达式方法：对最简与或式两次取反即可。

化简为最简或与表达式方法：对最简与或表达式求反函数，再取反即可。

化简为最简或非或非表达式方法：对最简或表达式两次取反即可。

化简为最简与或非表达式方法：在最简或非或非表达式取反去掉大反号下面的小反号；或者
对最简或与表达式求反函数，再取反即可。

在数字电路中，用1表示高电平，用0表示低电平，称为正逻辑赋值，简称正逻辑；用0表示高电平，用1表示低电平，称为负逻辑赋值，简称负逻辑。

CMOS三态门
===
当使能有效，可输出高低电平；当，使能无效，呈高阻态。

EN EN Y Z 0,Y=A1
TTL三态输出与非门
当使能有效，可输出高低电平；当，使能无效，呈高阻态。

===
0,Y=AB1
EN EN Y Z
主要特点:
①输出MOS管的漏极是开路的，工作时必须外接电源V’DD和电阻RD(上拉电阻)，实现的逻辑功能是Y＝A·B。

②可以实现线与功能，即可以把几个OD门的输出端连接起来实现与运算。

③可以用来实现逻辑电平变换。

④带负载能力强。

输出为高电平时带拉电流负载能力IOH决定于外接电源V’DD和电阻RD；输出为低电平时带灌电流负载能力IOL由输出级MOS管的容量决定，比较大。

注：这两种类型的电路与CMOS门电路中的漏极开路门和三态门是相对应的，逻辑符号也相同。

组合电路的基本设计方法
一、设计方法
根据要求，设计出适合需要的组合逻辑电路应该遵循的基本步骤，可以大致归纳如下：
1、进行逻辑抽象
①分析设计要求，确定输入、输出信号及它们之间的因果关系。

②设定变量，即用英文字母表示有关输入、输出信号，表示输入信号者称为输入变量，有时也简称为变量，表示输出信号者称为输出变量，有时也称为输出函数或简称函数。

③状态赋值，即用0和1表示信号的有关状态。

④列真值表。

根据因果关系，把变量的各种取值和相应的函数值，以表格形式一一列出，而变量取值顺序则常按二进制数递增排列，也可按循环码排列。

2、进行化简
①输入变量比较少时，可以用卡诺图化简。

②输入变量比较多用卡诺图化简不方便时，可以用公式法化简。

3、画逻辑图
①变换最简与或表达式，求出所需要的最简式。

②根据最简式画出逻辑图。

二设计举例
2、基本步骤:
⑴确定应该选用的数据选择器
k：函数的变量个数4选1数据选择器74LS153
n：选择器地址码位数8选1数据
选择器74LS151
⑵写逻辑表达式
逻辑函数的标准与或式
数据选择器输出信号表达式⑶求选择器输入变量的表达式对照比较确定个输入变量
⑷画连线图
触发器类型
功能 特性方程 基本的RS 触发器
置
0、置1、保持 10n n Q S RQ RS +⎧=+⎪⎨=⎪⎩ 同步RS 触发器
置0、置1、保持 1CP=10n n Q S RQ RS +⎧=+⎪ ⎨=⎪⎩期间有效 同步D 触发器
置0、置1 1CP=1n Q D += 期间有效 边沿D 触发器
置0、置1 1CP=1n Q D += 下降(或上升)沿时刻有效 边沿JK 触发器 置0、置1、保持、翻
转 1+CP=1n n n Q JQ KQ += 下降(或上升)沿时刻有效
T 触发器
保持、翻转 1CP=1n n Q T Q +=⊕ 下降(或上升)沿时刻有效 T '触发器
翻转 1CP=1n n Q Q += 下降(或上升)沿时刻有效
基本RS触发器的特性表
R S n Q1n Q+功能
0 0 0 不用不允许0 0 1
0 1 0 0 置0
0 1 1
1 0 0 1 置1 1 0 1
1 1 0 0 保持1 1 1 1
基本RS触发器逻辑电路图（a）和逻辑符号（b）
基本RS 触发器的特性表 R S n Q 1n Q 功能
0 0 0
0 保持 0 0 1
1 0 1 0
1 置1 0 1 1
1 0 0
0 置0 1 0 1
1 1 0
不用 不允许 1 1 1
同步RS 触发器逻辑电路图与逻辑符号
Q G1 R & & S Q G3 R & & S G2 G4 CP Q Q R S R
S CP C1。

合集下载

数字电子技术基础简明教程(第三版)全

数字电子技术基础简明教程(第三版)全


三、二进制代码 编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二进制代码： 编码后的二进制数。
二-十进制代码：用二进制代码表示十个数字符号 0 ~ 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）。 8421码 2421码 5211码
几种常见的BCD代码： 余 3 码 余 3 循环码
Y2 1 0 1 0 11 0 0
& ≥1
Y3
(真值表略)
(4) 异或运算 A
=1
(Exclusive—OR) B
Y4 = A ⊕ B = AB + AB
(5) 同或运算 (异或非)
(Exclusive—NOR)
Y5 = A ⊕ B A =1 B
= AB + AB A=
= A⊙B B
Y4
A B Y4 00 0
10 1 11 1
（3）非运算：
真
A
Y
值
0
1
表
1
0
逻辑函数式 Y = A + B 逻辑符号
A B
≥1 Y 或门（OR gate)
逻辑函数式 逻辑符号
Y= A
A1
Y 非门（NOT gate)
二、逻辑变量与逻辑函数及常用复合逻辑运算
1. 逻辑变量与逻辑函数 逻辑变量：在逻辑代数中，用英文字母表示的变量称
¾ 1.3.1 几种表示逻辑函数的方法 ¾ 1.3.2 几种表示方法之间的转换
基本概念
一、逻辑代数（布尔代数、开关代数）
逻辑： 事物因果关系的规律
逻辑函数: 逻辑自变量和逻辑结果的关系 Z = f ( A, B, C L)
逻辑变量取值：0、1 分别代表两种对立的状态
数字电子技术简明教程

数字电子技术简明教程

D
Y
B
+VDD RD
A B
&
1
G
符号 A
&
P Y 1 P 2 Y Y
S TN
B
& C 2. 主要特点 D (1) 漏极开路，工作时必须外接电源和电阻。 (2) 可以实现线与功能： 输出端用导线连接起来实现与运算。 U OH VDD (3) 可实现逻辑电平变换： Y P1 P2 AB CD AB CD (4) 带负载能力强。
D1 导通 导通 截止 导通
D2 uY/V 导通 0.7 截止 0.7 导通 0.7 导通 3.7
与门（AND gate)
二、二极管或门
3V 0 V 3 V uA 3
真值表 D1
电压关系表 uA/V uB/V 0 0 3 3 0 3 0 3 D1 导通 截止 导通 导通 D2 uY/V 导通 0.7 导通 2.3 截止 2.3 导通 2.3
B+
真值表
uGS U IH 10 V U TN 2V
MOS 管导通（在可变电阻区） uO U OL 0 V 故 Y A
A 0 1
Y 1 0
2. 3 CMOS 集成门电路
2. 3. 1 CMOS 反相器
一、电路组成及工作原理
+VDD +V +10V DD DD u +10V + GSP +10V S2 TP G2 B2 R T T SONP P P D2 0V
0 1
A
TP2
TP1
Y 与上、下都断开 Y = Z(高阻态 — 非 1 非 0)
( 2 ) EN 0
Y
T N1
数字电子技术基础简明教程第三版(2)

数字电子技术基础简明教程第三版(2)


按电路结构不同分 是构成数字电路的基本单元之一
TTL 集成门电路
输入端和输出端都用 三极管的逻辑门电路。
CMOS 集成门电路
用互补对称 MOS 管构成的逻辑门电路。
CTMT按LO功S即能即T特rCa点onms不ipstl同oerm分-TenrtaanrsyisMtoretLalo-gOicxide-Semiconductor
uI 增大使 uBE > Uth 时，三极管开始导通，
B
uBE < Uth
C 三极管 截止状态 等效电路
E
iB > 0，三极管工作于放 大导通状态。
EXIT
一、三极管的开关作用及其条件
iC 临界饱和线 放大区
M IC(sat)
T
S
IB(sat)
uI=UIH
+ uBE
-
饱
Q
和
截止区
区
A
O UCE(sat)
VCC
UCE(sat) O
上例中三极管反相 器的工作波形是理想波 形，实际波形为 ：
t
EXIT
二、三极管的动态开关特性
uI UIH
UIL O iC 0.9IC(sat)
0.1IC(sat) O uO VCC
IC(sat)
ton
toff
UCE(sat) O
uI 正跳变到 iC 上升到 0.9IC(sat) 所需的时间 ton 称 为三极管开通时间。
3.6 3.6
V V
因此，输入有低电平时，输出为高电平。
微饱和 放大 截止
EXIT
2. TTL与非门的工作原理
• 输入均为高电平时，输出低电平
VCC 经 R1 使 V1 集电结和 V2、
《数字电子技术》总结复习

《数字电子技术》总结复习

《数字电子技术》复习一、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 V，典型低电平为0.3 V 。

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W或V NL、扇出系数N、平均传输时间t pd。

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：丫 A BC A 抚，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。