数字电子电路设计与制作培训教材(PPT54张)
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数字电路基础课件ppt
详细描述
首先，需要明确数字逻辑功能，并选择合适的硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写程序。然后，使用EDA工具进行综合和布局布线，生成可编程的配置文件。最后，将配置文件下载到FPGA或CPLD中实现设计的逻辑功能。
05
数字电路的测试与调试
输入输出测试
时序测试
负载测试
仿真测试
01
02
03
04
检查电路的输入和输出是否符合设计要求，验证电路的功能是否正常。
测试电路中各个逻辑门之间的信号传输是否符合时序要求，确保电路的时序逻辑正确。
测试电路在不同负载条件下的性能表现，验证电路的稳定性和可靠性。
利用仿真软件模拟电路的工作过程，发现潜在的设计缺陷和错误。
将电路划分为若干个部分，分别进行调试，逐步排查问题所在。
总结词
应用领域与趋势
详细描述
数字电路广泛应用于计算机、通信、控制等领域。随着技术的发展，数字电路的设计和制造工艺不断进步，集成电路的规模越来越大，数字电路的应用前景十分广阔。
总结词：差异比较
详细描述：数字电路和模拟电路在处理信号的方式、电路结构和功能等方面存在显著差异。模拟电路处理的是连续变化的信号，而数字电路处理的是离散的二进制信号。此外，数字电路具有更高的抗干扰能力和稳定性。
数字电路设计基础
总结词
详细描述
总结词ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
详细描述
组合逻辑电路是数字电路中最基本的电路，其设计主要基于逻辑代数和真值表。
组合逻辑电路由逻辑门电路组成，其输出仅取决于当前输入，不涉及任何记忆元件。常见的组合逻辑电路有加法器、比较器、编码器、译码器等。
组合逻辑电路的设计步骤包括定义逻辑问题、列出真值表、化简表达式、选择合适的门电路实现等。
数字电子技术基础全套课件ppt
二进制 补码的 形式编 码
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
《数字电子技术基础》PPT1第1章 数字电路基础
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
2、数字电路的特点 （1）设计简单，便于集成。 （2）抗干扰能力强，可靠高：高低电平范围、整形电路去 除噪声和干扰、差错控制技术（奇偶校验）。 （3）功能强大：不仅数值运算，而且能够进行逻辑判断与 运算。在控制系统中是不可缺少的。 （4）信息存储方便：相对较小空间能存储几十亿位。 （5）可编程：使繁琐的电路设计工作变得简单快捷。
二、数字信号的表示法
1、高低电平与正、负逻辑体制 数字信号有两种逻辑体制：
正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。
下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号：
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑0
逻辑0
二、数字信号的表示法
2、数字波形的两种类型
数字信号的传输波形可分为脉冲型和电平型 ▪ 电平型数字信号则是以一个时间节拍内信号是高电平
缺点：自然界大多数物理量是模拟量，需要模数转换和 数模转换等，增加了系统的复杂性。
三、数字电路
3、数字集成电路 ◆按照数字电路集成度的不同，逻辑电路通常分为SSI、
MSI、LSI、VLSI及至UFra bibliotekSI、GSI等。
数字集成电路按集成度分类
1.2 数制与BCD码
一、几种常用的数制
1.十进制(Decimal)：计数规律：逢十进一、借一当十 2.二进制(Binary)：计数规律：逢十进一、借一当十 3.十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）
第一章 数字电路基础
1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制 1.3 二进制算术运算 1.4 编码
三、数字电路
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
2、数字电路的特点 （1）设计简单，便于集成。 （2）抗干扰能力强，可靠高：高低电平范围、整形电路去 除噪声和干扰、差错控制技术（奇偶校验）。 （3）功能强大：不仅数值运算，而且能够进行逻辑判断与 运算。在控制系统中是不可缺少的。 （4）信息存储方便：相对较小空间能存储几十亿位。 （5）可编程：使繁琐的电路设计工作变得简单快捷。
二、数字信号的表示法
1、高低电平与正、负逻辑体制 数字信号有两种逻辑体制：
正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。
下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号：
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑0
逻辑0
二、数字信号的表示法
2、数字波形的两种类型
数字信号的传输波形可分为脉冲型和电平型 ▪ 电平型数字信号则是以一个时间节拍内信号是高电平
缺点：自然界大多数物理量是模拟量，需要模数转换和 数模转换等，增加了系统的复杂性。
三、数字电路
3、数字集成电路 ◆按照数字电路集成度的不同，逻辑电路通常分为SSI、
MSI、LSI、VLSI及至UFra bibliotekSI、GSI等。
数字集成电路按集成度分类
1.2 数制与BCD码
一、几种常用的数制
1.十进制(Decimal)：计数规律：逢十进一、借一当十 2.二进制(Binary)：计数规律：逢十进一、借一当十 3.十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）
第一章 数字电路基础
1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制 1.3 二进制算术运算 1.4 编码
数字电路设计经典资料ppt课件
上行总线接口为两条，每条的信号完全一样：
输入：CLK19、SPE、C1J1V1 输出：ADD 、 DATA[7：0]、PAR
D3
Sel
Cnt[1..0]
Clk
Cnt
整理版课件
7
认清数字电路设计
利用移位寄存器完成电路功能
D0
D1
D2
Shift
Q
D3
Load
Carry
Clk
Cnt
整理版课件
8
电路设计的三个层次
完成功能
能够完成电路要求完成的功能
工作可靠
电路的工作对外围环境要求最低； 电路不受温度、工艺等因数的影响
从电路图设计入手
可以很清楚电路是如何实现的； 可以很清楚电路结构，或会有意识的对电路
的模块进行划分；
如果从语言入手
必须熟悉电路，能很容易的读懂电路； 对电路的不同描述方式，要清楚综合工具的
综合结果
整理版课件
34
正确的入门方法
规范设计是入门的基础
规范设计可以避免一些电路不可靠因素； 真正可重用的电路绝对是规范的； 电路的功能实现不是最有价值的东西，最有
如：
RdCnt1、RdCntl、RdCntI
整理版课件
45
命名规则（9）
当文件中只包含一个模块时，文件名和 模块名保持一致。
当文件中有多个相关模块且没有顶层模 块，模块名须与各模块的功能相关
当一个模块中的子模块在别的电路中不 会使用时，可以将子模块和顶层模块放 置在一起，文件名和顶层模块名相同。
同步数字电路设计
同步电路（时序电路）：
TDelay
T0
T1
T2
T3
C0 DFF C1 DFF C2 DFF C3
输入：CLK19、SPE、C1J1V1 输出：ADD 、 DATA[7：0]、PAR
D3
Sel
Cnt[1..0]
Clk
Cnt
整理版课件
7
认清数字电路设计
利用移位寄存器完成电路功能
D0
D1
D2
Shift
Q
D3
Load
Carry
Clk
Cnt
整理版课件
8
电路设计的三个层次
完成功能
能够完成电路要求完成的功能
工作可靠
电路的工作对外围环境要求最低； 电路不受温度、工艺等因数的影响
从电路图设计入手
可以很清楚电路是如何实现的； 可以很清楚电路结构，或会有意识的对电路
的模块进行划分；
如果从语言入手
必须熟悉电路，能很容易的读懂电路； 对电路的不同描述方式，要清楚综合工具的
综合结果
整理版课件
34
正确的入门方法
规范设计是入门的基础
规范设计可以避免一些电路不可靠因素； 真正可重用的电路绝对是规范的； 电路的功能实现不是最有价值的东西，最有
如：
RdCnt1、RdCntl、RdCntI
整理版课件
45
命名规则（9）
当文件中只包含一个模块时，文件名和 模块名保持一致。
当文件中有多个相关模块且没有顶层模 块，模块名须与各模块的功能相关
当一个模块中的子模块在别的电路中不 会使用时，可以将子模块和顶层模块放 置在一起，文件名和顶层模块名相同。
同步数字电路设计
同步电路（时序电路）：
TDelay
T0
T1
T2
T3
C0 DFF C1 DFF C2 DFF C3
《数字电子线路～》PPT课件教学内容
uo=VCC=5V
I BS
V CC U CES Rc
5 0 .3 mA 50 1
0 .094 mA
③ui＝3V时，三极管导通，基极电流：
饱和状态
iB3 100.7mA 0.23 mA >IBS，饱Rb 和
＋
uo＝UCES＝0.3V
iB≥IBS ui=UIH 0.7V
－
bc ＋
－ e
+VCC
全定制 半定制 PLD
PROM PLA PAL GAL CPLD FPGA
三、集成门的一般特性
1、电源电压是多少？ 2、输入和输出的高、低电平对应的电压范围是多少？ 3、抗干扰能力如何？－－噪声容限 4、工作速度快不快？－－传输延迟时间 5、功耗大不大？ 6、带负载能力是否强？－－扇入数和扇出数
1、电源特性：
D
G S
N沟道增强型
D
G S
N 沟道耗尽型
D
G S
P 沟道增强型
D
G S
§2.1 概述
一、什么是门电路？（门电路是数字电路最为基本的逻辑单元）
－－用来实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。
条 开门状态：输入信号满足一定条件时，门开启，
门件
允许信号通过 。
开 关
关门状态：输入信号条件不满足，门关闭，
信号通不过 。
输出和输入之间存在着一定的逻辑关系。 不同的门电路，输出与输入之间的逻辑关系也不同，如：
饱和 iB＞IBS 发射结正偏 集电结正偏 uBE>0，uBC>0 iC＝ICS uCE＝UCES＝
0.3V 很小， 相当开关闭合
对应下图，分别求出ui分别为1V，0.3V，3V时的uo值
《数字电子电路实训》课件
详细描述
介绍组合逻辑电路的基本概念、设计方法和实现技巧，包括编码器、译码器、多 路选择器等。通过实际操作，掌握组合逻辑电路的设计、仿真和制作过程。
项目三：时序逻辑电路的设计与实现
总结词
掌握时序逻辑电路的设计方法和实现 技巧
详细描述
介绍时序逻辑电路的基本概念、设计 方法和实现技巧，包括寄存器、计数 器等。通过实际操作，掌握时序逻辑 电路的设计、仿真和制作过程。
学习基本逻辑门电路（与 门、或门、非门等）的工 作原理。
详细描述
掌握基本逻辑门电路的测 试方法，包括输入和输出 电压的测量。
实验二：组合逻辑电路的测试
详细描述
总结词：掌握组合逻辑电路 的原理和测试方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
01
03
学习组合逻辑电路（编码器 、译码器、比较器等）的工
作原理。
掌握组合逻辑电路的测试方 法，包括真值表、功能表和
参考文献
• - 课件结构清晰 • 该课件采用了清晰的目录结构和层次，使
得学生可以快速找到自己需要学习的内容 ，并且每个部分都有详细的讲解和实例， 有助于学生深入理解和掌握相关知识和技 能。
参考文献
• - 课件实用性强
• 该课件结合了实际应用和市场需求，通过实际案例和实践经验，帮助学生更好地掌握数字电子电路实训的应用和实践，提高其实践能力和就业竞争力。 • - 课件易于使用
数字电路的工作方式
数字电路的工作方式包括时序逻辑和组合逻辑两种。时序逻辑电路具有记忆功能，能够根 据时钟信号进行状态转换；组合逻辑电路则是由逻辑门组合而成的电路，实现一定的逻辑 功能。
数字电路的分析方法
数字电路的分析方法包括功能分析和波形分析两种。功能分析是通过逻辑代数和真值表等 方法分析电路的功能；波形分析则是通过观察输入输出波形的变化来分析电路的工作状态 。
介绍组合逻辑电路的基本概念、设计方法和实现技巧，包括编码器、译码器、多 路选择器等。通过实际操作，掌握组合逻辑电路的设计、仿真和制作过程。
项目三：时序逻辑电路的设计与实现
总结词
掌握时序逻辑电路的设计方法和实现 技巧
详细描述
介绍时序逻辑电路的基本概念、设计 方法和实现技巧，包括寄存器、计数 器等。通过实际操作，掌握时序逻辑 电路的设计、仿真和制作过程。
学习基本逻辑门电路（与 门、或门、非门等）的工 作原理。
详细描述
掌握基本逻辑门电路的测 试方法，包括输入和输出 电压的测量。
实验二：组合逻辑电路的测试
详细描述
总结词：掌握组合逻辑电路 的原理和测试方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
01
03
学习组合逻辑电路（编码器 、译码器、比较器等）的工
作原理。
掌握组合逻辑电路的测试方 法，包括真值表、功能表和
参考文献
• - 课件结构清晰 • 该课件采用了清晰的目录结构和层次，使
得学生可以快速找到自己需要学习的内容 ，并且每个部分都有详细的讲解和实例， 有助于学生深入理解和掌握相关知识和技 能。
参考文献
• - 课件实用性强
• 该课件结合了实际应用和市场需求，通过实际案例和实践经验，帮助学生更好地掌握数字电子电路实训的应用和实践，提高其实践能力和就业竞争力。 • - 课件易于使用
数字电路的工作方式
数字电路的工作方式包括时序逻辑和组合逻辑两种。时序逻辑电路具有记忆功能，能够根 据时钟信号进行状态转换；组合逻辑电路则是由逻辑门组合而成的电路，实现一定的逻辑 功能。
数字电路的分析方法
数字电路的分析方法包括功能分析和波形分析两种。功能分析是通过逻辑代数和真值表等 方法分析电路的功能；波形分析则是通过观察输入输出波形的变化来分析电路的工作状态 。
数字电子教程PPT课件
9.1 可编程器件 9.2 可编程器件的编程工具及
编程模式
第十章 脉冲单元电路 10.1 脉冲信号 10.2 标准集成电路构成的脉
冲单元电路 10.3 555定时器及应用
பைடு நூலகம்
录
第十一章 数/模转换器和模/数转换器 11.1 数/模与模/数转换器概述 11.2 数/模转换器 11.3 模/数转换器 11.4 集成数/模和模/数转换器
数字电子技术
张豫滇 主编
目
第一章 数字电路基础知识 １．１ 数字信号与模拟信号 1．2 数制 1.3 码制 1.4算数运算与逻辑运算 1.5数字电路的学习指导
第二章 逻辑函数及其简化 2.1 逻辑代数 2.2逻辑函数的简化
录
第三章 集成逻辑门 3.1 晶体管的开关特性 3.2 TTL集成逻辑门 3.3 CMOS集成逻辑门电路
第四章 组合逻辑电路 4.1 组合逻辑电路的分析 4.2 组合逻辑电路的设计 4.3 组合逻辑电路的竞争- 冒
险现象
目录
第五章 触发器 5.1 基本RS触发器 5.2 RS触发器 5.3 JK触发器 5.4 D触发器 5.5 T触发器和T`触发器 5.6 各种触发器功能的比
较和电路结构 5.7 触发器的应用
❖ 2. 二进制
❖ 二进制的字符集只有“1”和“0”两种，代表它们的电信号也只有两种，当 用电路来产生或识别它们时将是十分方便，因此，目前不管是日常使用 的便携式计算器，还是具有更广泛用途的计算机，都采用二进制数。
❖ 二进制数各位上的字符只有“1” 和“0”两种，其计数规则为进位时 “逢二进一”，退位时“借一当二”。二进制数的一般形式为：
+ a-2 ×10 ¯²
( 1.2 )
❖ 式中N＝5236.71, a,a…及a分别代表各个数位上的数值。如果将一个十 进数写成更为一般的形式，则为
编程模式
第十章 脉冲单元电路 10.1 脉冲信号 10.2 标准集成电路构成的脉
冲单元电路 10.3 555定时器及应用
பைடு நூலகம்
录
第十一章 数/模转换器和模/数转换器 11.1 数/模与模/数转换器概述 11.2 数/模转换器 11.3 模/数转换器 11.4 集成数/模和模/数转换器
数字电子技术
张豫滇 主编
目
第一章 数字电路基础知识 １．１ 数字信号与模拟信号 1．2 数制 1.3 码制 1.4算数运算与逻辑运算 1.5数字电路的学习指导
第二章 逻辑函数及其简化 2.1 逻辑代数 2.2逻辑函数的简化
录
第三章 集成逻辑门 3.1 晶体管的开关特性 3.2 TTL集成逻辑门 3.3 CMOS集成逻辑门电路
第四章 组合逻辑电路 4.1 组合逻辑电路的分析 4.2 组合逻辑电路的设计 4.3 组合逻辑电路的竞争- 冒
险现象
目录
第五章 触发器 5.1 基本RS触发器 5.2 RS触发器 5.3 JK触发器 5.4 D触发器 5.5 T触发器和T`触发器 5.6 各种触发器功能的比
较和电路结构 5.7 触发器的应用
❖ 2. 二进制
❖ 二进制的字符集只有“1”和“0”两种，代表它们的电信号也只有两种，当 用电路来产生或识别它们时将是十分方便，因此，目前不管是日常使用 的便携式计算器，还是具有更广泛用途的计算机，都采用二进制数。
❖ 二进制数各位上的字符只有“1” 和“0”两种，其计数规则为进位时 “逢二进一”，退位时“借一当二”。二进制数的一般形式为：
+ a-2 ×10 ¯²
( 1.2 )
❖ 式中N＝5236.71, a,a…及a分别代表各个数位上的数值。如果将一个十 进数写成更为一般的形式，则为
数字电子电路设计与制作培训教材(ppt共54张)
1，其余的小方块中填入0。 例1-9 画出函数Y(A、B、C、D)= ∑m(0,3,5,7,9,12,15) 的卡诺图。
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
图1-14 例1-9的卡诺图
1. 逻辑函数的最小项及其性质 （1）最小项：如果一个函数的某个乘积项包含了函数的全部变量， 其中每个变量都以原变量或反变量的形式出现，且仅出现一次，则这 个乘积项称为该函数的一个标准积项，通常称为最小项。 3个变量A、B、C可组成8个最小项：
A B C 、A B C、A BC 、A BC、AB C 、AB C、ABC 、ABC
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
例3 化简函数
Y AB AC BC
解： Y AB AC BC
AB ( A B)C AB ABC AB C
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
例4 化简函数 Y AB BC BC AB 解： Y AB BC BC AB
对角线上不相 邻。
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
3. 用卡诺图表示逻辑函数
（1）从真值表画卡诺图
根据变量个数画出卡诺图，再按真值表填写每一个小方 块的值（0或1）即可。需注意二者顺序不同。
例1-8 已知Y的真值表，要求画Y的卡诺图。
或：Y ( A, B,C ) m3 m6 m7
m(3,6,7)
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
2.卡诺图及其画法
返回
（1）卡诺图及其构成原则
数字电子电路设计与制作培训教材(PP T54页)
图1-14 例1-9的卡诺图
1. 逻辑函数的最小项及其性质 （1）最小项：如果一个函数的某个乘积项包含了函数的全部变量， 其中每个变量都以原变量或反变量的形式出现，且仅出现一次，则这 个乘积项称为该函数的一个标准积项，通常称为最小项。 3个变量A、B、C可组成8个最小项：
A B C 、A B C、A BC 、A BC、AB C 、AB C、ABC 、ABC
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例3 化简函数
Y AB AC BC
解： Y AB AC BC
AB ( A B)C AB ABC AB C
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例4 化简函数 Y AB BC BC AB 解： Y AB BC BC AB
对角线上不相 邻。
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3. 用卡诺图表示逻辑函数
（1）从真值表画卡诺图
根据变量个数画出卡诺图，再按真值表填写每一个小方 块的值（0或1）即可。需注意二者顺序不同。
例1-8 已知Y的真值表，要求画Y的卡诺图。
或：Y ( A, B,C ) m3 m6 m7
m(3,6,7)
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2.卡诺图及其画法
返回
（1）卡诺图及其构成原则
数字电子电路.pptx
VZ 7V
• 齐纳击穿:
在强电场直接作用下使共价键断裂而
产生大量的电子、空穴对的方式，通常
空间电荷层较薄（PN结两侧掺杂浓度大）
的情况下出现，稳压值 相对VZ 较低，一
般
VZ 4V
2、击穿方式和温度系数
雪崩击穿为主的稳压管，通常为正温度系
数，温度升高，稳压值上升，温度系数用 表
示,
0
原因分析：
Cb
Cd
• PN结由正向变为反向时
Cd
Cb
1.2 半导体二极管
一、二极管种类、结构及符号
点接触型
种类
面接触型
(生产工艺） 平面型
IF小 f 高 检波
IF中 小 f 低 整流
IF下 f 中高 大功率开关管
K(阴极）
K
N-Si P-Si
PN结＋外壳引线
符号
A(阳极）
A
二、二极管伏安特性
I(mA)
数字电子电路
唐竞新
二零零三年
绪
论
一、研究对象及应用领域 二、器件发展概况 三、模拟、数字电子电路的异同 四、课程要求 五、本学期教学进度 六、参考书籍
一、研究对象及应用领域
• 研究对象：
器件、电路及系统
• 应用领域：
通讯
Communication
控制
Control
计算机 Computer 文化生活 Cultural life
rd
dV dI
KT q
VT
dI dV
d dV
[IS
qV
(e
KT
1)] IS VT
V
e VT
I VT
rd
VT I
• 齐纳击穿:
在强电场直接作用下使共价键断裂而
产生大量的电子、空穴对的方式，通常
空间电荷层较薄（PN结两侧掺杂浓度大）
的情况下出现，稳压值 相对VZ 较低，一
般
VZ 4V
2、击穿方式和温度系数
雪崩击穿为主的稳压管，通常为正温度系
数，温度升高，稳压值上升，温度系数用 表
示,
0
原因分析：
Cb
Cd
• PN结由正向变为反向时
Cd
Cb
1.2 半导体二极管
一、二极管种类、结构及符号
点接触型
种类
面接触型
(生产工艺） 平面型
IF小 f 高 检波
IF中 小 f 低 整流
IF下 f 中高 大功率开关管
K(阴极）
K
N-Si P-Si
PN结＋外壳引线
符号
A(阳极）
A
二、二极管伏安特性
I(mA)
数字电子电路
唐竞新
二零零三年
绪
论
一、研究对象及应用领域 二、器件发展概况 三、模拟、数字电子电路的异同 四、课程要求 五、本学期教学进度 六、参考书籍
一、研究对象及应用领域
• 研究对象：
器件、电路及系统
• 应用领域：
通讯
Communication
控制
Control
计算机 Computer 文化生活 Cultural life
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必须依赖于对公式和规则的熟练记忆和一定的经验、技巧。
最常使用，特别 需要熟练记忆！
例1化简函数 解：
Y ABC ABC
Y A B C A B C AB(C C ) AB
例2化简函数
Y A B A B CD(E F )
解： Y A B A B CD(E F ) AB
① 3变量的卡诺图 有23个小方块；
相邻 相邻
② 几何相邻的必须
逻辑相邻：变量的 取值按00、01、11、 10的顺序（循环码 ） 排列 。
三变量卡诺图的画法
不 相邻 相邻
四变量卡诺图的画法
相邻
正确认识卡诺 图的“逻辑相邻”： 上下相邻，左右相 邻，并呈现“循环 相邻”的特性，它 类似于一个封闭的 球面，如同展开了 的世界地图一样。
例3 化简函数
Y AB AC BC
解：
Y AB AC BC AB ( A B)C AB ABC AB C
例4 化简函数 Y AB BC BC AB
解： Y AB BC BC AB AB BC (A A)BC AB(C C) AB BC ABC ABC ABC ABC AB BC AC(B B) AB BC AC
3个变量A、B、C的8个最小项可以分别表示为： m0 ABC 、m1 ABC、m2 ABC 、m3 ABC m4 ABC 、m5 ABC、m6 ABC 、m7 ABC
（3）最小项表达式 任何一个逻辑函数都可以表示为最小项之和的
形式——标准与或表达式。而且这种形式是惟一的， 就是说一个逻辑函数只有一种最小项表达式。
知识链接 逻辑函数的卡诺图化简法
1. 最小项及最小项表达式 2. 卡诺图及其画法 3. 用卡诺图表示逻辑函数 4. 卡诺图化简法
1. 逻辑函数的最小项及其性质
（1）最小项：如果一个函数的某个乘积项包含了函数的全部变量， 其中每个变量都以原变量或反变量的形式出现，且仅出现一次，则这 个乘积项称为该函数的一个标准积项，通常称为最小项。
① N变量的卡诺图有2N个小方块（最小项）； ② 最小项排列规则：几何相邻的必须逻辑相邻。
逻辑相邻：两个最小项,只有一个变量的形式不同,其余的 都相同。逻辑相邻的最小项可以合并。相邻项
相邻的含义：
一是相邻——紧挨的； 二是相对——任一行或一列的两头； 三是相重——对折起来后位置相重。
（2）卡诺图的画法 首先讨论三变量（A、B、C）函数卡诺图的画法。
公式化简法评价： 特点：目前尚无一套完整的方法，能否以最快 的速度进行化简，与我们的经验和对公式掌握及运 用的熟练程度有关。 优点：变量个数不受限制。 缺点：结果是否最简有时不易判断。
下面将介绍与公式化简法优缺点正好互补的卡 诺图化简法。当变量个数超过4时人工进行卡诺图化 简较困难，但它是一套完整的方法，只要按照相应 的方法就能以最快的速度得到最简结果。
对角线上不相 邻。
3. 用卡诺图表示逻辑函数
（1）从真值表画卡诺图
根据变量个数画出卡诺图，再按真值表填写每一个小方 块的值（0或1）即可。需注意二者顺序不同。
例1-8 已知Y的真值表，要求画Y的卡诺图。
表1-19 逻辑函数Y的真值表 图1-13 例1-8的卡诺图
ABC
Y
000
0
001
1
010
1
011
《数字电子电路设计与制作》
逻辑函数卡诺图化简
课前回顾
逻辑函数化简的意义：逻辑表达式越简单，实现 它的电路越简单，电路工作越稳定可靠。
最简与或表达式为： ① 与项（乘积项）的个数最少； ② 每个与项中的变量最少。
公式化简法
返回
反复利用逻辑代数的基本公式、常用公式和运算规则进 行化简，又称为代数化简法。
3个变量A、B、C可组成8个最小项：
A B C 、A B C、A BC 、A BC、AB C 、AB C、ABC 、ABC
（2）最小项的表示方法：通常用符号mi来表示最小项。下标i的 确定：把最小项中的原变量记为1，反变量记为0，当变量顺序确定后， 可以按顺序排列成一个二进制数，则与这个二进制数相对应的十进制 数，就是这个最小项的下标i。
C．从圈1写最简与或表达式的方法：
① 将每个圈用一个与项表示 看圈内变量的取值的变化，如变化就消去，如
不变就保留。留同去异
取值为1用原变量， 取值为0用反变量； ② 将各与项相或，便得到最简与或表达式。
例1-10 用卡诺图化简逻辑函数 Y(A、B、C、D)=∑m(0,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11) 解：
（1）卡诺图中最小项合并的规律 合并相邻最小项，可消去变量。 合并两个最小项，可消去一个变量； 合并四个最小项，可消去两个变量； 合并八个最小项，可消去三个变量。 合并2N个最小项，可消去N个变量。
BC
AC
AC
2
个
相
邻
格
合
BCD
ABD
并
ABD
BCD
4个相邻格合并
C
CD
BD
A
C
AC
BD
8
1
个
相
邻
例1-7 将Y=AB+BC展开成最小项表达式。
解：Y AB BC AB(C C) ( A A)BC
ABC ABC ABC 或：Y ( A, B,C ) m3 m6 m7
m(3,6,7)
2.卡诺图及其画法
返回
（1）卡诺图及其构成原则
卡诺图是把最小项按照一定规则排列而构成的方框图。 构成卡诺图的原则是：
0பைடு நூலகம்
100
1
101
0
110
0
111
1
（2）从最小项表达式画卡诺图 把表达式中所有的最小项在对应的小方块中填入
1，其余的小方块中填入0。 例1-9 画出函数Y(A、B、C、D)= ∑m(0,3,5,7,9,12,15) 的卡诺图。
图1-14 例1-9的卡诺图
4.卡诺图化简法
返回
由于卡诺图两个相邻最小项中，只有一个变量取值不同， 而其余的取值都相同。所以，合并相邻最小项，利用公式 A+A=1，AB＋AB＝A，可以消去一个或多个变量，从而使逻 辑函数得到简化。
B
格
合
并
B
D
（2）利用卡诺图化简逻辑函数
A．基本步骤：
① 画出逻辑函数的卡诺图；
② 合并相邻最小项（圈“1”）； ③ 写出最简与或表达式。
关键是能否正确圈“1” 。 B．正确圈“1” 的原则 ①圈1的个数是2N ②圈相邻的1； ③1可以重复被圈； ④每个圈中有新1出现； ⑤圈的个数要最少，并要尽可能大
最常使用，特别 需要熟练记忆！
例1化简函数 解：
Y ABC ABC
Y A B C A B C AB(C C ) AB
例2化简函数
Y A B A B CD(E F )
解： Y A B A B CD(E F ) AB
① 3变量的卡诺图 有23个小方块；
相邻 相邻
② 几何相邻的必须
逻辑相邻：变量的 取值按00、01、11、 10的顺序（循环码 ） 排列 。
三变量卡诺图的画法
不 相邻 相邻
四变量卡诺图的画法
相邻
正确认识卡诺 图的“逻辑相邻”： 上下相邻，左右相 邻，并呈现“循环 相邻”的特性，它 类似于一个封闭的 球面，如同展开了 的世界地图一样。
例3 化简函数
Y AB AC BC
解：
Y AB AC BC AB ( A B)C AB ABC AB C
例4 化简函数 Y AB BC BC AB
解： Y AB BC BC AB AB BC (A A)BC AB(C C) AB BC ABC ABC ABC ABC AB BC AC(B B) AB BC AC
3个变量A、B、C的8个最小项可以分别表示为： m0 ABC 、m1 ABC、m2 ABC 、m3 ABC m4 ABC 、m5 ABC、m6 ABC 、m7 ABC
（3）最小项表达式 任何一个逻辑函数都可以表示为最小项之和的
形式——标准与或表达式。而且这种形式是惟一的， 就是说一个逻辑函数只有一种最小项表达式。
知识链接 逻辑函数的卡诺图化简法
1. 最小项及最小项表达式 2. 卡诺图及其画法 3. 用卡诺图表示逻辑函数 4. 卡诺图化简法
1. 逻辑函数的最小项及其性质
（1）最小项：如果一个函数的某个乘积项包含了函数的全部变量， 其中每个变量都以原变量或反变量的形式出现，且仅出现一次，则这 个乘积项称为该函数的一个标准积项，通常称为最小项。
① N变量的卡诺图有2N个小方块（最小项）； ② 最小项排列规则：几何相邻的必须逻辑相邻。
逻辑相邻：两个最小项,只有一个变量的形式不同,其余的 都相同。逻辑相邻的最小项可以合并。相邻项
相邻的含义：
一是相邻——紧挨的； 二是相对——任一行或一列的两头； 三是相重——对折起来后位置相重。
（2）卡诺图的画法 首先讨论三变量（A、B、C）函数卡诺图的画法。
公式化简法评价： 特点：目前尚无一套完整的方法，能否以最快 的速度进行化简，与我们的经验和对公式掌握及运 用的熟练程度有关。 优点：变量个数不受限制。 缺点：结果是否最简有时不易判断。
下面将介绍与公式化简法优缺点正好互补的卡 诺图化简法。当变量个数超过4时人工进行卡诺图化 简较困难，但它是一套完整的方法，只要按照相应 的方法就能以最快的速度得到最简结果。
对角线上不相 邻。
3. 用卡诺图表示逻辑函数
（1）从真值表画卡诺图
根据变量个数画出卡诺图，再按真值表填写每一个小方 块的值（0或1）即可。需注意二者顺序不同。
例1-8 已知Y的真值表，要求画Y的卡诺图。
表1-19 逻辑函数Y的真值表 图1-13 例1-8的卡诺图
ABC
Y
000
0
001
1
010
1
011
《数字电子电路设计与制作》
逻辑函数卡诺图化简
课前回顾
逻辑函数化简的意义：逻辑表达式越简单，实现 它的电路越简单，电路工作越稳定可靠。
最简与或表达式为： ① 与项（乘积项）的个数最少； ② 每个与项中的变量最少。
公式化简法
返回
反复利用逻辑代数的基本公式、常用公式和运算规则进 行化简，又称为代数化简法。
3个变量A、B、C可组成8个最小项：
A B C 、A B C、A BC 、A BC、AB C 、AB C、ABC 、ABC
（2）最小项的表示方法：通常用符号mi来表示最小项。下标i的 确定：把最小项中的原变量记为1，反变量记为0，当变量顺序确定后， 可以按顺序排列成一个二进制数，则与这个二进制数相对应的十进制 数，就是这个最小项的下标i。
C．从圈1写最简与或表达式的方法：
① 将每个圈用一个与项表示 看圈内变量的取值的变化，如变化就消去，如
不变就保留。留同去异
取值为1用原变量， 取值为0用反变量； ② 将各与项相或，便得到最简与或表达式。
例1-10 用卡诺图化简逻辑函数 Y(A、B、C、D)=∑m(0,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11) 解：
（1）卡诺图中最小项合并的规律 合并相邻最小项，可消去变量。 合并两个最小项，可消去一个变量； 合并四个最小项，可消去两个变量； 合并八个最小项，可消去三个变量。 合并2N个最小项，可消去N个变量。
BC
AC
AC
2
个
相
邻
格
合
BCD
ABD
并
ABD
BCD
4个相邻格合并
C
CD
BD
A
C
AC
BD
8
1
个
相
邻
例1-7 将Y=AB+BC展开成最小项表达式。
解：Y AB BC AB(C C) ( A A)BC
ABC ABC ABC 或：Y ( A, B,C ) m3 m6 m7
m(3,6,7)
2.卡诺图及其画法
返回
（1）卡诺图及其构成原则
卡诺图是把最小项按照一定规则排列而构成的方框图。 构成卡诺图的原则是：
0பைடு நூலகம்
100
1
101
0
110
0
111
1
（2）从最小项表达式画卡诺图 把表达式中所有的最小项在对应的小方块中填入
1，其余的小方块中填入0。 例1-9 画出函数Y(A、B、C、D)= ∑m(0,3,5,7,9,12,15) 的卡诺图。
图1-14 例1-9的卡诺图
4.卡诺图化简法
返回
由于卡诺图两个相邻最小项中，只有一个变量取值不同， 而其余的取值都相同。所以，合并相邻最小项，利用公式 A+A=1，AB＋AB＝A，可以消去一个或多个变量，从而使逻 辑函数得到简化。
B
格
合
并
B
D
（2）利用卡诺图化简逻辑函数
A．基本步骤：
① 画出逻辑函数的卡诺图；
② 合并相邻最小项（圈“1”）； ③ 写出最简与或表达式。
关键是能否正确圈“1” 。 B．正确圈“1” 的原则 ①圈1的个数是2N ②圈相邻的1； ③1可以重复被圈； ④每个圈中有新1出现； ⑤圈的个数要最少，并要尽可能大