数字电子技术基础第五期末知识点总结.docx
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数字电子技术基础第五期末知识点总结
数电课程各章重点
第一、二章逻辑代数基础知识要点
各种进制间的转换,逻辑函数的化简。
一、二进制、十进制、十六进制数之间的转换;二进制数的原码、反码和补码.8421码
二、逻辑代数的三种基本运算以及5种复合运算的图形符号、表达式和真值表:
与、或、非
三、逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规则
逻辑代数的基本公式
逻辑代数常用公式:
吸收律:
消去律:
多余项定律:
反演定律:
基本规则:
反演规则和对偶规则,例1-5
四、逻辑函数的三种表示方法及其互相转换
逻辑函数的三种表示方法为:
真值表、函数式、逻辑图
会从这三种中任一种推出其它二种,详见例1-7
五、逻辑函数的最小项表示法:
最小项的性质;例1-8
六、逻辑函数的化简:
要求按步骤解答
1、利用公式法对逻辑函数进行化简
2、利用卡诺图对逻辑函数化简
3、具有约束条件的逻辑函数化简
例1.1利用公式法化简
解:
例利用卡诺图化简逻辑函数
约束条件为
解:
函数Y的卡诺图如下:
第三章门电路知识要点
各种门的符号,逻辑功能。
一、三极管开、关状态
1、饱和、截止条件:
截止:
,饱和:
2、反相器饱和、截止判断
二、基本门电路及其逻辑符号
与门、或非门、非门、与非门、OC门、三态门、异或;
传输门、OC/OD门及三态门的应用
三、门电路的外特性
1、输入端电阻特性:
对TTL门电路而言,输入端通过电阻接地或低电平时,由于输入电流流过该电阻,会在电阻上产生压降,当电阻大于开门电阻时,相当于逻辑高电平。
习题2-7
5、输出低电平负载电流IOL
6、扇出系数NO
一个门电路驱动同类门的最大数目
第四章组合逻辑电路知识要点
组合逻辑电路的分析、设计,利用集成芯片实现逻辑函数。
(74138,74151等)
一、组合逻辑电路:
任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关
二、组合逻辑电路的分析方法(按步骤解题)
三、若干常用组合逻辑电路
译码器(74LS138)
全加器(真值表分析)
数据选择器(74151和74153)
四、组合逻辑电路设计方法(按步骤解题)
1、用门电路设计
2、用译码器、数据选择器实现
例3.1试设计一个三位多数表决电路
1、用与非门实现
2、用译码器74LS138实现
3、用双4选1数据选择器74LS153
解:
1.逻辑定义
设A、B、C为三个输入变量,Y为输出变量。
逻辑1表示同意,逻辑0表示不同意,输出变量Y=1表示事件成立,逻辑0表示事件不成立。
2.根据题意列出真值表如表所示表
3.经化简函数Y的最简与或式为:
4.用门电路与非门实现
函数Y的与非—与非表达式为:
逻辑图如下:
5.用3—8译码器74LS138实现
由于74LS138为低电平译码,故有
由真值表得出Y的最小项表示法为:
用74LS138实现的逻辑图如下:
6.用双4选1的数据选择器74LS153实现
74LS153内含二片双4选1数据选择器,由于该函数Y是三变量函数,故只需用一个4选1即可,如果是4变量函数,则需将二个4选1级连后才能实现
74LS153输出Y1的逻辑函数表达式为:
三变量多数表决电路Y输出函数为:
令A=A1,B=A0,C用D10~D13表示,则
∴D10=0,D11=C,D12=C,D13=1
逻辑图如下:
7.用151实现
注:
实验中1位二进制全加器设计:
用138或153如何实现1位二进制全减器呢
第五章触发器知识要点
考题类型:
写特性方程,画波形图。
一、触发器:
能储存一位二进制信号的单元
二、各类触发器框图、功能表和特性方程
RS:
SR=0
JK:
D:
T:
T':
三、各类触发器动作特点及波形图画法
基本RS触发器:
SD、RD每一变化对输出均产生影响
时钟控制RS触发器:
在CP高电平期间R、S变化对输出有影响
主从JK触发器:
在CP=1期间,主触发器状态随R、S变化。
CP下降沿,从触发器按主触发器状态翻转。
在CP=1期间,JK状态应保持不变,否则会产生一次状态变化。
T'触发器:
Q是CP的二分频
边沿触发器:
触发器的次态仅取决于CP(上升沿/下降沿)到达时输入信号状态。
四、触发器转换
D触发器和JK触发器转换成T和T’触发器
第六章时序逻辑电路知识要点
考题类型:
分析逻辑电路,设计N进制。
一、时序逻辑电路的组成特点:
任一时刻的输出信号不仅取决于该时刻的输入信号,还和电路原状态有关。
时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储电路组成。
二、同步时序逻辑电路的分析方法(按步骤解题)
逻辑图→写出驱动方程→写出状态方程→写出输出方程→写出状态转换表画出状态转换图
说明逻辑功能,判断自启动。
(详见例5-1)
三、典型时序逻辑电路
1.移位寄存器及移位寄存器型计数器。
2.用T触发器构成二进制加法计数器构成方法。
T0=1
T1=Q0
···
Ti=Qi-1Qi-2···Q1Q0
3.集成计数器框图及功能表的理解
4位同步二进制计数器74LS161:
异步清0(低电平),同步置数,CP上升沿计数,功能表
4位同步十进制计数器74LS160:
同74LS161
同步十六进制加/减计数器74LS191:
无清0端,只有异步预置端,功能表
双时钟同步十六进制加减计数器74LS193:
有二个时钟CPU,CPD,异步置0(H),异步预置(L)
四、时序逻辑电路的设计(按步骤解题)
1.用触发器组成同步计数器的设计方法及设计步骤(例5-3)
逻辑抽象→状态转换图→画出次态以及各输出的卡诺图→利用卡诺图求状态方程和驱动方程、输出方程→检查自启动(如不能自启动则应修改逻辑)→画逻辑图
2.用集成计数器组成任意进制计数器的方法
反馈置0法:
如果集成计数器有清零端,则可控制清零端来改变计数长度。
如果是异步清零端,则N进制计数器可用第N个状态译码产生控制信号控制清零端,如果是同步清零,则用第N-1个状态译码产生控制信号,产生控制信号时应注意清零端时高电平还是低电平。
反馈置数法:
控制预置端来改变计数长度。
如果异步预置,则用第N个状态译码产生控制信号
如果同步预置,则用第N-1个状态译码产生控制信号,也应注意预置端是高电平还是低电平。
两片间进位信号产生:
有串行进位和并行进位二种方法
详见例5-5至5-8
第七八章可编程逻辑器件知识要点
一、半导体存储器的分类及功能(了解)
从功能上分
二、半导体存储器结构(了解)
ROM、RAM结构框图以及两者差异
三、RAM存储器容量扩展
存储容量的计算
容量的扩展:
位扩展:
增加数据位;字扩展:
增加存储单元
第十章脉冲波形产生和整形知识要点
施密特触发器的,单稳态触发器,多谢振荡器的特点以及功能。
重点:
555电路及其应用
一、用555组成多谐振荡器
1.电路组成如图所示
图
2.电路参数:
充电
:
(R1+R2)C放电
:
R2C周期:
T=(R1+2R2)Cln2
占空比:
二、用555电路组成施密特触发器
1.电路如图所示
2.回差计算
,
回差
3.对应Vi输入波形、输出波形如图所示
三、用555电路组成单稳电路
1.电路如图所示
稳态时VO=0。
Vi2有负脉冲触发时VO=1。
2.脉宽参数计算
3.波形如图所示
第十二章数模和模数转换知识要点
一、D/A转换器
D/A转换器的一般形式为:
VO=KDi,K为比例系数,Di为输入的二进制数,D/A转换器的电路结构主要看有权电阻、权电流、权电容以及开关树型D/A转换器。
权电阻及倒T型电阻网络D/A转换器输出电压和输入二进制数之间关系的推导过程。
衡量转化器性能的两个主要标志。
二、A/D转换器
1.A/D转换器基本原理
取样定理:
为保证取样后的信号不失真恢复变量信号,设采样频率为
,原信号最高频率为
,则
。
A/D转换器过程:
采样、保持、量化、编码
2.典型A/D转换器的工作原理
逐次逼近型A/D转换器原理
计数型A/D转换器原理
典型例题:
7.请用74LS138设计一个三变量的多数表决电路。
具体要求如下:
(1)输入变量A、B、C为高电平时表示赞同提案
(2)当有多数赞同票时提案通过,输出高电平
74LS138的引脚图如下,可以附加必要的门电路:
用一个3线–8线译码器实现函数
74138工作条件:
G1=1,G2A=G2B=0
分析下图所示的时序逻辑电路,试画出其状态图和在CP脉冲作用下Q3、Q2、Q1、Q0的波形,并指出计数器的模是多少
分析下图所示电路的逻辑功能。
(设初始状态为000)
(1).驱动方程:
(2).状态方程:
(3).输出方程:
(4).状态转换表:
(5).状态转换图:
(6).电路功能:
(7)能否自启动
(1).驱动方程:
(2).状态方程:
(3).输出方程:
(4).状态转换表:
000
001
010
011
100
101
110
111
001
010
011
100
000
011
010
001
0
0
0
0
1
1
1
1
(5).状态转换图:
(6).电路功能:
它是一个同步的五进制的加法计数器。
(7)可以自启动
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