第一章 逻辑代数基础
【本章主要内容】本章介绍分析数字电路逻辑功能的数学方法。内容包括：逻辑代数的基本公式和定理；逻辑函数及其表示方法；逻辑函数的化简和变换。
【本章学时分配】 本章分为4讲，每讲2学时
第一讲 绪论和逻辑代数的基本运算
一、主要内容
1、绪论
1）电子电路的分类：
2）数字电路的基本特点；
3）数字电路的基本应用；
4）本课程的主要内容
a. 逻辑代数基础；
b. 逻辑门电路；
c. 组合逻辑电路；
d. 触发器；
e. 时序逻辑电路；
f. 半导体存储器；
g. 可编程逻辑器件；
h. 脉冲波形的产生和整形；
i. D/A和A/D转换。
5）本课程的学习方法和对学生的基本要求。
2、基本逻辑运算和复合逻辑运算
1）与、或、非运算是逻辑代数的基本运算，它们分别实现与、或和非的逻辑关系。
设A，B表示输入逻辑变量，Y表示输出逻辑变量，三种运算的表达式如下：
与运算： Y=A•B
或运算： Y=A+B
非运算： Y=A
它们的运算规则见P2的表1.1～表1.3，其逻辑符号见P2的图1.1～图1.3。
2）以三种基本运算为基础，还可以形成其他复合运算，常用的是与非、或非、与或非、异或、同或运算，它们的运算规则见P3~P4的表1.4～表1.8，而符号
和表达式见P4的图1.4。
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二、本讲重点
1、绪论：重点讲述数字电路的基本特点、应用状况和课程主要内容。
2、逻辑代数的基本运算：重点讲述各种运算的运算规则、符号和表达式。
三、本讲难点
绪论：注意内容和时间的把握，做到深入浅出。
四、教学组织过程
绪论部分采用多媒体教学，逻辑代数部分采用课堂讲授。
第二讲 逻辑代数的基本公式与定理、逻辑函数的表示方法
一、主要内容
1、基本公式
基本公式是逻辑运算的基础，它们是根据逻辑运算的规则而导出，其正确性可以用列真值表的方法加以验证。基本公式包括18个，见P12表1.3.1，可分为若干组。
1 一、各章的重点、难点和教学要求
（这里所的难点内容中的难点，不包括非重点内容中的难点。）
第一章 逻辑代数基础
逻辑代数是本书中分析和和设计数字逻辑电路时使用的主要数学工具，所以把它安排在第一章。本章重点内容有：
1、逻辑代数的基本公式和常用公式：
2、逻辑代数的基本定理；
3、逻辑函数的各种表示方法及相互转换；
4、逻辑函数的化简方法；
5、约束项、任意项、无关项的概念以及无关项在化简逻辑函数中的应用。
“最小项”和“任何一个逻辑函数式都可以化为最小项之和形式”是两个非常重要的概念，在逻辑函数的化简和变换中经常用到。而“最大项”用得很少，不是本章的重点内容。
第一章里没有太难掌握的内容。稍微难理解一点的是约束项、任意项、无关项这几个概念。建议讲授过程中多举几个例子，这样可加深对这几个概念的理解。
第二章 门电路
虽然这章讨论的只是门电路铁外特性，但无论集成电路内部电路多么复杂，只要它们和这一章所讲的门电路具有相同的输入、输出电路结构，则这里对输入、输出特性的分析对它们也同样适同。因此，这一章是全书对电路进行分析的基础。
本章的重点内容包括以下三个方面：
1、半导体二极管三极管（包括双极型和MOS型）开关装态下的等效电路和外特性；
2、TTL电路的外特性及其应用；
3、CMOS电路的外特性及应用。
为了正确理解和运用这些外特性，需要了解TTL电路和CMOS电路的输入电路和输出电路结构及它们的工作原理。内部的电路结构不是重点内容。鉴于CMOS电路在数字集成电路中所占的比重已远远超过了TTL电路，建议在讲授时适当加大C MOS电路的比重，并相应压缩TTL电路的内容。
其他类型的双极型数字集成电路属于扩展知识面的内容。第2.8节两种集成电路的接口问题可以作为学生自学时的阅读材料。
TTL电路的外特性是本章的一个难点，同时也是一个重点。尤其是输入端采用多发射极三极管结构时，对输入特性的全面分析比较复杂。从实用的 2 角度出发，只要弄清输入为高/低时输入电流的实际方向和数值的近似计算就可以了。
第一章 绪论 练习题
一、选择题
1．以下代码中为无权码的为 。
A. 8421BCD码 B. 5421BCD码 C. 余三码 D. 格雷码
2．以下代码中为恒权码的为 。
码 B. 5421BCD码 C. 余三码 D. 格雷码
3．一位十六进制数可以用 位二进制数来表示。
A. １ B. ２ C. ４ D. 16
4．十进制数25用8421BCD码表示为 。
101 0101 C.100101
5．在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是 。
A.（256）10 B.（127）10 C.（FF）16 D.（255）10
6．与十进制数（）10等值的数或代码为 。
A.(0101 8421BCD B.16 C.2 D.8
7．矩形脉冲信号的参数有 。
A.周期 B.占空比 C.脉宽 D.扫描期
8．与八进制数8等值的数为：
A. 2 B.16 C. )16 D. 2
9. 常用的BCD码有 。
A.奇偶校验码 B.格雷码 C.8421码 D.余三码
10．与模拟电路相比，数字电路主要的优点有 。
A.容易设计 B.通用性强 C.保密性好 D.抗干扰能力强
11．把 B二进制数转换成十进制数为（ ）
A. 150 B. 96 C.82 D. 159
12．将4FBH转换为十进制数( )
A. 0B B. 0B
C. 0 D.
13．将数转换为十六进制数为（ ）
B.
C. D.
第一章 数字逻辑习题
1．1 数字电路与数字信号
图形代表的二进制数
0
1．1．4 一周期性数字波形如图题所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比例
MSB LSB
0 1 2 11 12 （ms）
解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/=100HZ
占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10%
数制
将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数（要求转换误差不大于2−4
（2）127 （4） 解：（2）（127）D= 27 -1=（）B-1=（1111111）B=（177）O=（7F）H
（4）（）D=B=O=H
二进制代码
将下列十进制数转换为 8421BCD 码：
（1）43 （3） 解：（43）D=（01000011）BCD
试用十六进制写书下列字符繁荣 ASCⅡ码的表示：P28
（1）+ （2）@ （3）you (4)43
解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的 ASCⅡ码，然后将二进制码转换为十六进制数表示。
（1）“+”的 ASCⅡ码为 0101011，则（00101011）B=（2B）H
（2）@的 ASCⅡ码为 1000000,(01000000)B=(40)H
(3)you 的 ASCⅡ码为本 1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为 79,6F,75
(4)43 的 ASCⅡ码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,33
逻辑函数及其表示方法
在图题 1. 中，已知输入信号 A，B`的波形，画出各门电路输出 L 的波形。
