数字电路知识点汇总
- 格式:doc
- 大小:36.00 KB
- 文档页数:9
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。
数电知识点总结数电(数位电子)是一门研究数字电子技术的学科,涉及到数字电路、数字信号处理、数字系统等多个方面的知识。
数字电子技术已经成为现代电子工程技术的基础,并且在通信、计算机、控制、显示、测量等领域都有广泛的应用。
本文将从数字电路、数字信号处理和数字系统三个方面对数电的知识点进行总结。
1. 数字电路数字电路是将数字信号作为输入、输出,通过逻辑门、存储器等数字元器件完成逻辑运算和信息处理的电路。
数字电路是实现数字逻辑功能的基本组成单元,包括组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。
1.1 组合逻辑电路组合逻辑电路是由若干逻辑门进行组合而成的电路,其输出仅取决于当前输入的组合,不受到电路内过去的状态的影响。
组合逻辑电路主要包括门电路(与门、或门、非门等)、编码器、译码器、多路选择器、加法器、减法器等。
常用的集成逻辑门有 TTL、CMOS、ECL、IIL 四种族类。
常见的集成逻辑门有 TTL、 CMOS、 ECL、 IIL 四种。
1.2 时序逻辑电路时序逻辑电路是组合电路与触发器相结合,结构复杂。
时序逻辑电路主要包括触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等。
在传统的 TTL 集成电路中,触发器主要有 RS 触发器、 JK触发器、 D 触发器和 T 触发器四种。
在 CMOS 集成电路中一般用 T 触发器,D 触发器和 JK 触发器等。
2. 数字信号处理数字信号处理(DSP)是利用数字计算机或数字信号处理器对连续时间的信号进行数字化处理,包括信号的采样、量化和编码、数字滤波、谱分析、数字频率合成等基本处理方法。
数字信号处理已广泛应用于通信、音频、视频、雷达、医学影像等领域。
2.1 信号采样和量化信号采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的过程,采样频率必须高于信号频率的两倍才能保证信号的完全重构。
信号量化是将采样得到的连续幅度信号转换为一个有限数目的离散的幅度值的过程,量化误差会引入信号失真。
2.2 数字滤波数字滤波是利用数字计算机对数字信号进行特定频率成分的增益或者衰减的处理过程。
数电知识点数字电路知识点一:数字电路的概念与分类•数字电路:用离散的电信号表示各种信息,通过逻辑门的开关行为进行逻辑运算和信号处理的电路。
•数字电路的分类:1.组合逻辑电路:根据输入信号的组合,通过逻辑门进行转换得到输出信号。
2.时序逻辑电路:除了根据输入信号的组合,还根据时钟信号的变化进行状态的存储和更新。
知识点二:数字电路的逻辑门•逻辑门:由晶体管等元器件组成的能实现逻辑运算的电路。
•逻辑门的种类:1.与门(AND gate):输出为输入信号的逻辑乘积。
2.或门(OR gate):输出为输入信号的逻辑和。
3.非门(NOT gate):输出为输入信号的逻辑反。
4.与非门(NAND gate):输出为与门输出的逻辑反。
5.或非门(NOR gate):输出为或门输出的逻辑反。
6.异或门(XOR gate):输出为输入信号的逻辑异或。
7.同或门(XNOR gate):输出为异或门输出的逻辑反。
知识点三:数字电路的布尔代数•布尔代数:逻辑运算的数学表达方式,适用于数字电路的设计和分析。
•基本运算:1.与运算(AND):逻辑乘积,用符号“∙”表示。
2.或运算(OR):逻辑和,用符号“+”表示。
3.非运算(NOT):逻辑反,用符号“’”表示。
•定律:1.与非定律(德摩根定理):a∙b = (a’+b’)‘,a+b =(a’∙b’)’2.同一律:a∙1 = a,a+0 = a3.零律:a∙0 = 0,a+1 = 14.吸收律:a+a∙b = a,a∙(a+b) = a5.分配律:a∙(b+c) = a∙b+a∙c,a+(b∙c) = (a+b)∙(a+c)知识点四:数字电路的设计方法•数字电路设计的基本步骤:1.确定输入和输出信号的逻辑关系。
2.根据逻辑关系,使用布尔代数推导出逻辑表达式。
3.根据逻辑表达式,使用逻辑门进行电路设计。
4.进行电路的逻辑仿真和验证。
5.实施电路的物理布局和连接。
知识点五:数字电路的应用•数字电路的应用领域:1.计算机:CPU、内存、硬盘等。
数电知识点总结数电(数字电子技术)是电子信息科学与技术领域的一门基础学科,它研究数字信号的产生、传输、处理和应用。
数电主要涉及数字电路的设计、逻辑运算、组合逻辑、时序逻辑、存储器设计等方面的内容。
以下是对数电常见知识点的总结,共计1000字。
一、数字电路基础1. 二进制:介绍二进制数表示、二进制与十进制的转换、二进制加减法运算等。
2. 逻辑门电路:介绍与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门的实现及其真值表。
3. 真值表和卡诺图:介绍真值表和卡诺图的作用,以及如何利用卡诺图简化布尔函数。
二、组合逻辑电路1. 组合逻辑的基本概念:介绍组合逻辑电路的基本概念和逻辑功能的表示方法。
2. 组合逻辑电路设计:介绍组合逻辑电路的设计方法,包括常见逻辑门的设计、多路选择器的设计、编码器和解码器的设计等。
3. 多级逻辑电路:介绍多级逻辑电路的设计原理,包括选择器、加法器、减法器等。
三、时序逻辑电路1. 时序逻辑电路的基本概念:介绍时序逻辑电路的基本概念和时序逻辑元件的特点,如锁存器、触发器等。
2. 触发器:介绍RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理、真值表和特性方程。
3. 时序逻辑电路设计:介绍时序逻辑电路的设计方法,包括计数器、移位寄存器等。
四、存储器设计1. 存储器的分类:介绍存储器的分类,包括RAM(随机访问存储器)和ROM(只读存储器)。
2. RAM:介绍RAM的基本工作原理和特点,包括静态RAM (SRAM)和动态RAM(DRAM)。
3. ROM:介绍ROM的分类和工作原理,包括PROM、EPROM和EEPROM。
五、数字系统设计1. 数字系统的层次结构:介绍数字系统的层次结构,包括数字系统组成元件和模块的概念。
2. 数据流图:介绍数据流图的绘制方法和用途。
3. 状态图:介绍状态图的绘制方法和应用,用于描述有限状态机的行为。
六、数字信号处理1. 数字信号的采样和量化:介绍数字信号的采样和量化方法,以及采样定理的原理。
数电知识点汇总一、数制与编码。
1. 数制。
- 二进制:由0和1组成,逢2进1。
在数字电路中,因为晶体管的导通和截止、电平的高和低等都可以很方便地用0和1表示,所以二进制是数字电路的基础数制。
例如,(1011)₂ = 1×2³+0×2² + 1×2¹+1×2⁰ = 8 + 0+2 + 1=(11)₁₀。
- 十进制:人们日常生活中最常用的数制,由0 - 9组成,逢10进1。
- 十六进制:由0 - 9、A - F组成,逢16进1。
十六进制常用于表示二进制数的简化形式,因为4位二进制数可以用1位十六进制数表示。
例如,(1101 1010)₂=(DA)₁₆。
- 数制转换。
- 二进制转十进制:按位权展开相加。
- 十进制转二进制:整数部分采用除2取余法,小数部分采用乘2取整法。
- 二进制与十六进制转换:4位二进制数对应1位十六进制数。
将二进制数从右向左每4位一组,不足4位的在左边补0,然后将每组二进制数转换为对应的十六进制数;反之,将十六进制数的每一位转换为4位二进制数。
2. 编码。
- BCD码(Binary - Coded Decimal):用4位二进制数来表示1位十进制数。
常见的有8421 BCD码,例如十进制数9的8421 BCD码为(1001)。
- 格雷码(Gray Code):相邻的两个代码之间只有一位不同。
在数字系统中,当数据按照格雷码的顺序变化时,可以减少电路中的瞬态干扰。
例如,3位格雷码的顺序为000、001、011、010、110、111、101、100。
二、逻辑代数基础。
1. 基本逻辑运算。
- 与运算(AND):逻辑表达式为Y = A·B(也可写成Y = AB),当A和B都为1时,Y才为1,否则Y为0。
在电路中可以用串联开关来类比与运算。
- 或运算(OR):逻辑表达式为Y = A + B,当A和B中至少有一个为1时,Y为1,只有A和B都为0时,Y为0。
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。
数电基本知识点总结数字电子学是现代电子技术的基础,涵盖了诸多重要的知识点。
本文将对数电基本知识进行总结,包括布尔代数、逻辑门、编码与译码、计数器和触发器等方面的内容。
一、布尔代数布尔代数是数电的基石,用于描述逻辑关系。
它包括与运算、或运算和非运算三种基本逻辑运算,分别用符号∧(AND)、∨(OR)和¬(NOT)表示。
通过这些运算,我们可以构建各种逻辑表达式和逻辑函数。
其中,布尔恒等式是布尔代数中的重要定律之一,用于简化逻辑表达式,减少电路中的门数量,提高电路的性能。
二、逻辑门逻辑门是数字电子电路的基本组成单元,实现了不同的逻辑运算。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和同或门等。
逻辑门通过输入信号的不同组合,产生特定的输出信号。
通过设计和组合不同的逻辑门,可以实现各种复杂的数字电路。
三、编码与译码编码与译码是数字电子中常见的数据处理方式。
编码器将多个输入信号转换成少量的输出信号,常用的编码器有BCD编码器和优先编码器。
译码器则是编码器的逆过程,将少量的输入信号转换成多个输出信号。
常见的译码器有二-四译码器和三-八译码器等。
编码与译码在信息处理和传输中起到了重要作用。
四、计数器计数器是用于计数的电路。
常见的计数器分为同步计数器和异步计数器两种。
同步计数器在所有输入时钟脉冲到达时进行计数,而异步计数器则是在每个时钟脉冲到达时进行计数。
计数器可以用于各种场景,如时钟频率分频、事件计数等。
同时,通过组合不同类型的计数器,也可以实现更复杂的计数功能。
五、触发器触发器是一种用于存储和延迟信号的电路。
常见的触发器有RS 触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。
触发器通过输入控制信号,使得输出信号在特定条件下发生变化。
它们可以用于存储和传递数据,在数字电路设计中扮演着重要的角色。
同时,触发器的状态转换和时序行为也是数字电路中的研究重点。
在数字电子学的学习过程中,不仅需要掌握以上基本知识点,还需要学习和了解更多的相关内容,如多路复用器、解复用器、时序逻辑、组合逻辑、存储器等。
数电主要知识点总结一、存储器单元存储器单元是数字电路的基本元件之一,它用来存储数据。
存储器单元可以是触发器、寄存器或存储器芯片。
触发器是最简单的存储器单元,它有两个状态,分别为1和0。
寄存器是一种多位存储器单元,它可以存储多个位的数据。
存储器芯片是一种集成电路,它可以存储大量的数据。
存储器单元的作用是存储和传输数据,它是数字电路中的重要组成部分。
二、逻辑门逻辑门是数字电路的另一个重要组成部分,它用来执行逻辑运算。
逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
与门用于执行逻辑与运算,或门用于执行逻辑或运算,非门用于执行逻辑非运算,异或门用于执行逻辑异或运算。
逻辑门可以组成各种复杂的逻辑电路,比如加法器、减法器、乘法器、除法器等。
逻辑门的作用是执行逻辑运算,它是数字电路中的核心部分。
三、数字电路的分类数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路是一种没有反馈的逻辑电路,它的输出完全由输入决定。
组合逻辑电路的设计是固定的,不受时间影响。
时序逻辑电路是一种有反馈的逻辑电路,它的输出不仅受输入决定,还受上一次的输出影响。
时序逻辑电路的设计是随时间变化的,受时间影响。
四、数字电路的应用数字电路在计算机、通信、控制等领域有广泛的应用。
在计算机中,数字电路用于执行逻辑和算术运算,控制数据存储和传输。
在通信中,数字电路用于信号处理、调制解调、编解码等。
在控制中,数字电路用于逻辑控制、定时控制、序列控制等。
五、数字电路的设计数字电路的设计是一个复杂的过程,需要考虑多种因素。
首先要确定系统的功能和性能要求,然后选择适当的存储器单元和逻辑门,设计适当的逻辑电路,进行仿真和验证,最后进行集成和测试。
六、数字电路的发展数字电路的发展经历了多个阶段。
从最初的离散元件到集成电路,再到超大规模集成电路,数字电路的集成度越来越高,性能越来越强。
数字电路的发展推动了计算机、通信、控制等领域的快速发展,改变了人们的生活方式,促进了社会的进步。
数字电路总结知识点一、基本原理数字电路是以二进制形式表示信息的电路,它由数字信号和逻辑元件组成。
数字信号是由禄电平、高电平表示的信号,逻辑元件是由逻辑门组成的。
数字电路的设计和分析都是以逻辑门为基础的。
逻辑门是用来执行逻辑函数的元件,比如“与”门、“或”门、“非”门等。
数字电路的基本原理主要包括二进制数制、布尔代数、卡诺图、逻辑函数和逻辑运算等内容。
二进制数制是数字电路中最常用的数制形式,它使用0和1表示数字。
布尔代数是描述逻辑运算的理论基础,它包括基本逻辑运算、逻辑运算规则、逻辑函数、逻辑表达式等内容。
卡诺图是用于简化逻辑函数的图形化方法,它可以简化逻辑函数的表达式,以便进一步分析和设计数字电路。
二、逻辑门逻辑门是数字电路的基本元件,它用来执行逻辑函数。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。
这些逻辑门都有特定的逻辑功能和真值表,它们可以用于组合成复杂的逻辑电路。
逻辑门的特点有两个,一个是具有特定的逻辑功能,另一个是可以实现逻辑函数。
逻辑门的逻辑功能对应着二进制操作的逻辑运算,它可以实现逻辑的“与”、“或”、“非”、“异或”等功能。
逻辑门的实现是通过逻辑元件的布局和连接来完成的,比如用传输门和与门实现一个或门。
三、组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路,它执行逻辑函数,但没有存储元件。
组合逻辑电路的特点是对输入信号的变化立即做出响应,并且输出信号仅依赖于当前的输入信号。
常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、多路选择器、译码器等。
加法器是一个重要的组合逻辑电路,它用来执行加法运算。
有半加器、全加器和多位加法器等不同类型的加法器,它们可以实现不同精度的加法运算。
减法器是用来执行减法运算的组合逻辑电路,它可以实现数的减法运算。
多路选择器是一个多输入、单输出的组合逻辑电路,它根据控制信号选择其中的一个输入信号输出到输出端。
译码器是用来将二进制码转换成其它码制的组合逻辑电路,它可以将二进制数码转换成BCD码、七段码等。
数字电路知识点整理数字电路是计算机科学与电子工程中的重要基础知识,涉及到逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等多个方面。
本文将从这些方面对数字电路的知识进行整理,帮助读者更好地理解和掌握相关概念和原理。
一、逻辑门逻辑门是数字电路的基本组成单元,常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
与门实现了逻辑与运算,只有当所有输入为1时,输出才为1;或门实现了逻辑或运算,只要有一个输入为1,输出就为1;非门实现了逻辑非运算,将输入取反输出;异或门实现了逻辑异或运算,只有当输入不同时,输出才为1。
逻辑门可以通过晶体管或其他电子元件实现,其输出取决于输入信号的逻辑状态。
二、组合逻辑电路组合逻辑电路由逻辑门按照一定的连接方式组成,实现了特定的逻辑功能。
常见的组合逻辑电路有加法器、减法器、译码器、编码器等。
加法器用于实现二进制数的加法运算,减法器用于实现二进制数的减法运算,译码器用于将输入的二进制数转换为相应的输出信号,编码器则是译码器的逆过程。
组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入信号,不受过去的输入信号影响。
三、时序逻辑电路时序逻辑电路是在组合逻辑电路的基础上加入了时钟信号,实现了存储和状态转移的功能。
常见的时序逻辑电路有触发器、计数器、移位寄存器等。
触发器用于存储一个比特的信息,计数器用于实现计数功能,移位寄存器则可以将输入信号按照一定的位移规律进行存储和输出。
时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入信号,还受到过去的输入信号和时钟信号的影响。
四、数字信号处理数字信号处理是数字电路在信号处理领域的应用,主要涉及到离散信号的采样、量化、编码和数字滤波等。
采样是将连续信号转换为离散信号的过程,量化是将连续信号的幅度转换为离散的量化级别,编码是将量化后的信号转换为二进制码,数字滤波则是对信号进行滤波处理以实现特定的信号处理目标。
数字信号处理在音频处理、图像处理、通信系统等领域有着广泛的应用。
五、时钟与同步时钟信号在数字电路中起到了同步和计时的作用,它控制着时序逻辑电路的状态转移和数据传输。
数字电路知识点汇总数字电路知识点汇总(东南大学)第1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16进制数的转换二、基本逻辑门电路第2章逻辑代数表示逻辑函数的方法,归纳起来有:真值表,函数表达式,卡诺图,逻辑图及波形图等几种。
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与AAA+1=1与=1与=0 2)与普通代数相运算规律a.交换律:A+B=B+A b.结合律:(A+B)+C=A+(B+C) c.分配律:=)3)逻辑函数的特殊规律a.同一律:A+A+Ab.摩根定律:,b.关于否定的性质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:可令L=则上式变成=三、逻辑函数的:——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+或,将二项合并为一项,合并时可消去一个变量例如:L=2)吸收法利用公式,消去多余的积项,根据代入规则可以是任何一个复杂的逻辑式例如化简函数L=解:先用摩根定理展开:=再用吸收法L=====3)消去法利用消去多余的因子例如,化简函数L=解:L===== = = 4)配项法利用公式将某一项乘以(),即乘以1,然后将其折成几项,再与其它项合并。
例如:化简函数L=解:L======2.应用举例将下列函数化简成最简的与-或表达式1)L=2) L= 3) L= 解:1)L=== = = = = 2) L= = = = = 3) L= = = == =四、逻辑函数的化简—卡诺图化简法:卡诺图是由真值表转换而来的,在变量卡诺图中,变量的取值顺序是按循环码进行排列的,在与—或表达式的基础上,画卡诺图的步骤是:1.画出给定逻辑函数的卡诺图,若给定函数有个变量,表示卡诺图矩形小方块有个。
2.在图中标出给定逻辑函数所包含的全部最小项,并在最小项内填1,剩余小方块填0. 用卡诺图化简逻辑函数的基本步骤:1.画出给定逻辑函数的卡诺图2.合并逻辑函数的最小项3.选择乘积项,写出最简与—或表达式选择乘积项的原则:①它们在卡诺图的位置必须包括函数的所有最小项②选择的乘积项总数应该最少③每个乘积项所包含的因子也应该是最少的例1.用卡诺图化简函数L=解:1.画出给定的卡诺图2.选择乘积项:L=例2.用卡诺图化简L=解:1.画出给定4变量函数的卡诺图2.选择乘积项设到最简与—或表达式L=例3.用卡诺图化简逻辑函数L=解:1.画出4变量卡诺图2.选择乘积项,设到最简与—或表达式L=第3章逻辑门电路门电路是构成各种复杂集成电路的基础,本章着重理解TTL和CMOS两类集成电路的外部特性:输出与输入的逻辑关系,电压传输特性。
1. TTL与CMOS的电压传输特性开门电平—保证输出为额定低电平时所允许的最小输入高电平值在标准输入逻辑时,=1.8V关门—保证输出额定高电平90%的情况下,允许的最大输入低电平值,在标准输入逻辑时,=0.8V—为逻辑0的输入电压典型值=0.3V—为逻辑1的输入电压典型值=3.0V—为逻辑1的输出电压典型值=3.5V—为逻辑0的输出电压典型值=0.3V对于TTL:这些临界值为,, 低电平噪声容限:高电平噪声容限:例:74LS00的它的高电平噪声容限=3-1.8=1.2V它的低电平噪声容限=0.8-0.3=0.5V2.TTL与COMS关于逻辑0和逻辑1的接法74HC00为CMOS与非门采用+5V电源供电,输入端在下面四种接法下都属于逻辑0①输入端接地②输入端低于1.5V的电源③输入端接同类与非门的输出电压低于0.1V④输入端接10电阻到地74LS00为TTL与非门,采用+5V电源供电,采用下列4种接法都属于逻辑1①输入端悬空②输入端接高于2V电压③输入端接同类与非门的输出高电平3.6V④输入端接10电阻到地第4章组合逻辑电路一、组合逻辑电路的设计方法根据实际需要,设计组合逻辑电路基本步骤如下:1.逻辑抽象①分析设计要求,确定输入、输出信号及其因果关系②设定变量,即用英文字母表示输入、输出信号③状态赋值,即用0和1表示信号的相关状态④列真值表,根据因果关系,将变量的各种取值和相应的函数值用一张表格一一列举,变量的取值顺序按二进制数递增排列。
2.化简①输入变量少时,用卡诺图②输入变量多时,用公式法3.写出逻辑表达式,画出逻辑图①变换最简与或表达式,得到所需的最简式②根据最简式,画出逻辑图例,设计一个8421BCD检码电路,要求当输入量ABCD3或7时,电路输出为高电平,试用最少的与非门实现该电路。
解:1.逻辑抽象①分由题意,输入信号是四位8421BCD码为十进制,输出为高、低电平;②设输入变量为DCBA,输出变量为L;③状态赋值及列真值表由题意,输入变量的状态赋值及真值表如下表所示。
2.化简由于变量个数较少,帮用卡诺图化简3.写出表达式经化简,得到4.画出逻辑图二、用组合逻辑集成电路构成函数①74LS151的逻辑图如右图图中,为输入使能端,低电平有效为地址输入端,为数据选择输入端,、互非的输出端,其菜单如下表。
==其中为的最小项为数据输入当=1时,与其对应的最小项在表达式中出现当=0时,与其对应的最小项则不会出现利用这一性质,将函数变量接入地址选择端,就可实现组合逻辑函数。
②利用入选一数据选择器74LS151产生逻辑函数解:1)将已知函数变换成最小项表达式L===2)将转换成74LS151对应的输出形式=在表达式的第1项中为反变量,B、C为原变量,故=011 在表达式的第2项,中A、C为反变量,为原变量,故=101 同理=111 =110 这样L=将74LS151中m 取1即=1 取0,即=0 由此画出实现函数L=的逻辑图如下图示。
第5章锁存器和触发器一、触发器分类:基本R-S触发器、同步RS触发器、同步D触发器、主从R-S触发器、主从JK触发器、边沿触发器{上升沿触发器(D触发器、JK触发器)、下降沿触发器(D触发器、JK触发器)二、触发器逻辑功能的表示方法触发器逻辑功能的表示方法,常用的有特性表、卡诺图、特性方程、状态图及时序图。
对于第5章表示逻辑功能常用方法有特性表,特性方程及时序图对于第6章上述5种方法其本用到。
三、各种触发器的逻辑符号、功能及特性方程1.基本R-S触发器逻辑符号逻辑功能特性方程:若,则若,则(约束条件)若,则若,则=1(不允许出现)2.同步RS触发器(CP=1期间有效)若,则(约束条件)若,则若,则若,则=1处于不稳定状态3.同步D触发器特性方程(CP=1期间有效) 4.主从R-S触发器特性方程(作用后) 约束条件逻辑功能若,CP作用后,若,CP作用后,若,CP作用后,若,CP作用后,处于不稳定状态Note:CP作用后指CP由0变为1,再由1变为0时5.主从JK触发器特性方程为:(CP作用后) 逻辑功能若,CP作用后,若,CP作用后,若,CP作用后,(保持) 若,CP作用后,(翻转) 7. 边沿触发器边沿触发器指触发器状态发生翻转在CP产生跳变时刻发生,边沿触发器分为:上升沿触发和下降沿触发1)边沿D触发器①上升沿D触发器其特性方程(CP上升沿到来时有效) ②下降沿D触发器其特性方程(CP下降沿到来时有效) 2)边沿JK触发器①上升沿JK触发器其特性方程(CP上升沿到来时有效) ②下降沿JK触发器其特性方程(CP下降沿到来时有效) 3)T触发器①上升沿T触发器其特性方程(CP上升沿到来时有效) ②下降沿T触发器其特性方程:(CP下降沿到来时有效) 例:设图A所示电路中,已知A端的波形如图B所示,试画出Q及B端波形,设触发器初始状态为0. 由于所用触发器为下降沿触发的D触发器,其特性方程为=(CP下降沿到来时)B=CP=时刻之前,=0,A=0 CP=B=00=0 时刻到来时,A=1CP=B=10=1 不变时刻到来时A=0,,故B=CP=0,当CP由1变为0时,==1 当1,而A=0CP=1 时刻到来时,A=1,CP=A=0 当CP=0时,=0 当时,由于A=1,故CP= A=1 图A图B若电路如图C所示,设触发器初始状态为0,C的波形如图D所示,试画出Q及B端的波形当特性方程=(CP下降沿有效)时刻之前,A=0,Q=0,CP=B= 时刻到来时A=1,故CP=B= 当CP由1变为0时,=1 当=1时,由于A=1,故CP=,不变时刻到来时,A=0,=1,故CP=B= 此时,CP由1变为0时,=0 当=0时,由于A=0故CP=00=1 时刻到来时,由于A=1,而=0,故CP=当CP由1变为0时,=1 当Q=1时,由于A=1,故CP=B=图C 图D 例:试写出如图示电路的特性方程,并画出如图示给定信号CP、A、B作用下Q端的波形,设触发器的初始状态为0. 解:由题意该触发器为下降沿触发器JK触发器其特性方程(CP下降沿到来时有效)其中由JK触发器功能:J=1, K=0 CP作用后1 J=0, K=0 CP作用后0 J=0, K=0 CP作用后J=1, K=1 CP 作用后第6章时序逻辑电路分类一、时序逻辑电路分类时序逻辑电路分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路,时序逻辑电路通常由组合逻辑电路和存贮电路两部分组成。
二、同步时序电路分析分析步骤:①确定电路的组成部分②确定存贮电路的即刻输入和时序电路的即刻输出逻辑式③确定电路的次态方程④列出电路的特性表和驱动表⑤由特性表和驱动表画出状态转换图⑥电路特性描述。
例:分析如下图示同步时序电路的逻辑功能解:①确定电路的组成部分该电路由2个上升沿触发的T触发器和两个与门电路组成的时序电路②确定存贮电路的即刻输入和时序电路的即刻输出存贮电路的即刻输入:对于:对于:时序电路的即刻输出:③确定电路的状态方程对于:对于:④列出状态表和真值表由于电路有2个触发器,故可能出现状态分别为00、01、10、11 设⑤电路状态图为⑥电路的特性描述由状态图,该电路是一个可控模4加法计数器,当A=1时,在CP上升沿到来后电路状态值加1,一旦计数到11状态,Y=1,电路状态在下一个CP上升沿加到00,输出信号Y下降沿可用于触发器进位操作,当A=0时停止计数。
例:试分析下图示电路的逻辑功能解:①确定电路的组成部分该电路由3个上升沿触发的D触发器组成②确定电路的太方程对于:(CP上升沿到来有效)对于:(CP上升沿到来有效)对于:(CP上升沿到来有效)③列出状态转换真值表④由状态表转换真值表画出如下图示状态图、、、、、这6个状态,形成了主循环电路,、为无效循环⑤逻辑功能分析由状态图可以看出,此电路正常工作时,每经过6个时钟脉冲作用后,电路的状态循环一次,因此该电路为六进制计数器,电路中有2个无效状态,构成无效循环,它们不能自动回到主循环,故电路没有自启动能力。