《數(shù)字電子技術(shù)》總結(jié)復(fù)習(xí)

1、數(shù)字電子技術(shù)復(fù)習(xí)、主要知識點總結(jié)與要求1。數(shù)制、編碼其及轉(zhuǎn)換： 要求: 能熟練在10 進制、2 進制 、8 進制 、16 進制、84 21BCD格雷碼之間進行相互轉(zhuǎn)換。舉例 1 ：（37、 25）10= （ ） 2= （) 16= (8 42 1 BCD解：(3 7、25) 10=( 1 0 0 1 01、01 ) 2=(2 5、4 ) 16=( 00110111001001 0 1)8421B C D2.邏輯門電路 :1 ）基本概念1）數(shù)字電路中晶體管作為 開關(guān)使用 時，就是指它得工作狀態(tài)處于 飽與狀態(tài) 與截止?fàn)顟B(tài) 。2） TTL 門電路典型高電平為 3、6 V ，典型低電平為 0、 3Vo

2、3）OC 門與 OD 門具有線與 功能.4）三態(tài)門電路得 特點、邏輯功能與應(yīng)用 。高阻態(tài)、高電平、低電平 。5）門電路參數(shù)：噪聲容限V NH或Vnl、扇出系數(shù)N。、平均傳輸時間tPdo要求:掌握八種邏輯門電路得邏輯功能；掌握OC門與O D門，三態(tài)門電路得邏輯功能；能根據(jù)輸入信號畫出各種邏輯門電路得輸出波形 。舉例 2：畫出下列電路得輸出波形 .CSAE LUX y c I -Fxmrmr邏輯圖:就是由表示邏輯運算得邏輯符號所構(gòu)成得圖形解：由邏輯圖寫出表達式為：，則輸出Y見上。3. 基本邏輯運算得特點:與 運 算:見零為零，全1為1;或運 算：見1為1,全零為零;與非運算:見零為1 ,全1為零；

3、或非運算：見1為零，全零為1;異或運算：相異為1,相同為零；同或運算:相同為1,相異為零；非運算：零變1,1變零;要求：熟練應(yīng)用上述邏輯運算.4、數(shù)字電路邏輯功能得幾種表示方法及相互轉(zhuǎn)換。 真值表（組合邏輯電路）或狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表（時序邏輯電路）：就是由變量得 所有可能取值組合及其對應(yīng)得函數(shù)值所構(gòu)成得表格。 邏輯表達式：就是由邏輯變量與與、或、非 3種運算符連接起來所構(gòu)成得式 子。卡諾圖:就是由表示變量得所有可能取值組合得小方格所構(gòu)成得圖形。11X100X000XX11XXA3£e命、000111100001L10波形圖或時序圖 :就是由輸入變量得所有可能取值組合得高、 低電平及其對應(yīng)

4、 得輸出函數(shù)值得高、低電平所構(gòu)成得圖形 狀態(tài)圖（只有時序電路才有）:描述時序邏輯電路得狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件 得圖形稱為狀態(tài)圖 .要求：掌握這五種（對組合邏輯電路 ）或六種（對時序邏輯電路 ）方法之間得相 互轉(zhuǎn)換 。5邏輯代數(shù)運算得基本規(guī)則 反演規(guī)則：對于任何一個邏輯表達式 Y,如果將表達式中得所有“ ”換成“ + ”，“ + ”換成“ "，“0”換成“1”，“ 1"換成“0”，原變量換成反變量,反變量換成原變量，那么所得到得表達式就就是函數(shù) 丫得反函數(shù)Y（或稱補函數(shù)）.這個規(guī)則稱為 反演規(guī)則 。 對偶規(guī)則:對于任何一個邏輯表達式Y(jié),如果將表達式中得所有“ ”換成“ + ”

5、,“ + ”換成“ ”，“0”換成“ 1”，“ 1”換成“ 0",而變量保持不變，則可得到得 一個新得函數(shù)表達式Y(jié) / ,丫 /稱為函丫得對偶函數(shù)。這個規(guī)則稱為對偶規(guī)則。要求: 熟練應(yīng)用反演規(guī)則與對偶規(guī)則求邏輯函數(shù)得反函數(shù)與對偶函數(shù)。舉例3 :求下列邏輯函數(shù)得反函數(shù)與對偶函數(shù)；對偶函數(shù)：解：反函數(shù)：6. 邏輯函數(shù)化簡要求：熟練掌握邏輯函數(shù)得兩種化簡方法。 公式法化簡： 邏輯函數(shù)得公式化簡法就就是運用邏輯代數(shù)得 基本公式、定理 與規(guī)則來化簡邏輯函數(shù) 。舉例4:用公式化簡邏輯函數(shù)： 解:片"EC + ABC += A)BC + BC= BCBC = B(C+C) = B 圖形化

6、簡：邏輯函數(shù)得圖形化簡法就是將邏輯函數(shù)用 卡諾圖來表示，利用卡諾 圖來化簡邏輯函數(shù)。（主要適合于3個或4個變量得化簡） 舉例5:用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)： 解：畫出卡諾圖為7. 觸發(fā)器及其特性方程1 ）觸發(fā)器得得概念與特點: 觸發(fā)器就是構(gòu)成時序邏輯電路得基本邏輯單元.其具有如下特點: 它有兩個穩(wěn)定得狀態(tài):0狀態(tài)與1狀態(tài); 在不同得輸入情況下，它可以被 置成0狀態(tài)或1狀態(tài)，即兩個穩(wěn)態(tài)可以相互 轉(zhuǎn)換; 當(dāng)輸入信號消失后，所置成得狀態(tài)能夠保持不變.具有記憶功能 2）不同邏輯功能得觸發(fā)器得特性方程為:RS觸發(fā)器：，約束條件為：RS=0 ,具有置0、置1、保持功能。JK觸發(fā)器：，具有置0、置1、保持、翻轉(zhuǎn)功

7、能。D觸發(fā)器：，具有置0、置1功能。T觸發(fā)器：，具有保持、翻轉(zhuǎn)功能。觸發(fā)器：（計數(shù)工作狀態(tài)），具有翻轉(zhuǎn)功能.要求：能根據(jù)觸發(fā)器（重點就是JK-F F與D-FF）得特性方程熟練地畫出輸出 波形。舉例 6：已知 J，KFF 電路與其輸入波形 ,試畫出8. 脈沖產(chǎn)生與整形電路1）施密特觸發(fā)器 就是一種能夠把 輸入波形整形成為適合于數(shù)字電路需要得 矩形 脈沖得電路。 要求：會根據(jù)輸入波形畫輸出波形。特點 ：具有滯回特性 , 有兩個穩(wěn)態(tài)，輸出僅由輸入決定，即在輸入信號達到對應(yīng)門限電壓時觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，沒有記憶功能 2）多諧振蕩器 就是一種不需要輸入信號控制， 就能自動產(chǎn)生 矩形脈沖 得自激振 蕩電路。特點 ：

8、 沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，且兩個暫穩(wěn)態(tài)能自動轉(zhuǎn)換 。3）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 在輸入負(fù)脈沖作用下，產(chǎn)生 定時、延時脈沖信號 ,或?qū)斎氩?形整形.特點 ： 電路有 一個穩(wěn)態(tài) 與一個暫穩(wěn)態(tài) 。 在外來觸發(fā)脈沖作用下，電路由 穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。 暫穩(wěn)態(tài)就是一個不能長久保持得狀態(tài) ，經(jīng)過一段時間后， 電路會 自動返回到穩(wěn)態(tài) 。要求：熟練掌握5 5 5定時器構(gòu)成得上述電路，并會求有關(guān)參數(shù)（脈寬、周期、 頻率）與畫輸出波形。舉例 7：已知施密特電路具有逆時針得滯回特性，試畫出輸出波形。解：Vi特電躊TiVoVb4V09 .A/D與D/A轉(zhuǎn)換器1) A/D與D/A轉(zhuǎn)換器概念: 模數(shù)轉(zhuǎn)換器：能將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字

9、信號 得電路稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱A/ D 轉(zhuǎn)換器或ADC由采樣、保持、量化、編碼四部分構(gòu)成。數(shù)模轉(zhuǎn)換器：能將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號 得電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，簡稱D/A 轉(zhuǎn)換器或DAC由基準(zhǔn)電壓、變換網(wǎng)絡(luò)、電子開關(guān)、反向求與構(gòu)成。AD C與D AC就是溝通模擬電路與數(shù)字電路得橋梁，也可稱之為兩者之間得接 口。2)D/A轉(zhuǎn)換器得分辨率分辨率用輸入二進制數(shù)得有效位數(shù)表示。在分辨率為n位得D /A轉(zhuǎn)換器中，輸 出電壓能區(qū)分2n個不同得輸入二進制代碼狀態(tài)，能給出2 n個不同等級得輸出模擬電壓.分辨率也可以用D/ A轉(zhuǎn)換器得最小輸出電壓與最大輸出電壓得比值來表示。舉例8:10位D /A轉(zhuǎn)換器得分辨率為:3)

10、 A/D轉(zhuǎn)換器得分辨率A/ D轉(zhuǎn)換器得分辨率 用輸出二進制數(shù)得位數(shù)表示，位數(shù) 越多，誤差越小，轉(zhuǎn)換精度越高.舉例9:輸入模擬電壓得變化范圍為05V,輸出8位二進制數(shù)可以分辨得最 小模擬電壓為5VX 28 =2 0 mV而輸出12位二進制數(shù)可以分辨得最小模擬電 壓為 5 VX2 121、22 mV10.常用組合與時序邏輯部件得作用與特點組合邏輯部件：編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、半加器、全加器 時序邏輯部件：計數(shù)器、寄存器。要求:掌握編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、半加器、全加器、計 數(shù)器、寄存器得定義，功能與特點。舉例1 0:能對兩個1位二進制數(shù)進行相加而求得與及進位得邏輯電

11、路稱為半加 器。二、典型題型總結(jié)及要求（一）分析題型 1。組合邏輯電路分析:分析思路: 由邏輯圖寫出輸出邏輯表達式； 將邏輯表達式化簡為最簡與或表達式; 由最簡與或表達式列出真值表； 分析真值表，說明電路邏輯功能。要求：熟練掌握由門電路與組合邏輯器件74 LS13&7 4LS 15 3、74LS151構(gòu) 成得各種組合邏輯電路得分析。舉例1 1:分析如圖邏輯電路得邏輯功能.解: 由邏輯圖寫出輸出邏輯表達式 將邏輯表達式化簡為最簡與或表達式 由最簡與或表達式列出真值表 分析真值表，說明電路邏輯功能 當(dāng)輸入A、E、C中有2個或3個為1時，輸出丫為1,否則輸出丫為0.所以這 個電路實際上就是一

12、種3人表決用得組合邏輯電路：只要有2票或3票同意, 表決就通過。2. 時序邏輯電路分析:分析思路: 由電路圖寫出時鐘方程、驅(qū)動方程與輸出方程; 將驅(qū)動方程代入觸發(fā)器得特征方程，確定電路狀態(tài)方程; 分析計算狀態(tài)方程，列出電路狀態(tài)表; 由電路狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖或時序圖; 分析狀態(tài)圖或時序圖，說明電路邏輯功能。要求：熟練掌握同步時序電路，比如同步加法計數(shù)器、減法計數(shù)器、環(huán)形計數(shù) 器、扭環(huán)形計數(shù)器得分析。舉例12：如圖所示時序邏輯電路，試分析它得邏輯功能，驗證就是否能自啟動 并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖與時序圖。解：時鐘方程為：CP 0=CP仁CP激勵方程為：將激勵方程代入J K- F F得特性方程可得狀態(tài)方程為由

13、狀態(tài)方程做出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表為:CPQoQ10 0010 1101 0001 100則狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖與時序圖為:可見電路具有自啟動特性，這就是一個三進制計數(shù)器.1。組合邏輯電路設(shè)計:設(shè)計思路: 由電路功能描述列出真值表； 由真值表寫出邏輯表達式或卡若圖； 將表達式化簡為最簡與或表達式; 實現(xiàn)邏輯變換，畫出邏輯電路圖。要求：熟練掌握用常用門電路與組合邏輯器件74LS1 38、7 4LS153 74LS1 5 1設(shè)計實現(xiàn)各種組合邏輯電路。舉例13:某汽車駕駛員培訓(xùn)班進行結(jié)業(yè)考試，有三名評判員，其中A為主評判員,B與C為副評判員，在評判時按照服從多數(shù)原則通過， 但主評判員認(rèn)為合格也通 過，試用與非門實現(xiàn)該邏輯

14、電路。（或用74138、74151、741 5 3實現(xiàn)） 解:由題意可作出真值表為：用卡諾圖化簡為ABCY00000010010001111 010101110111111則輸出邏輯表達式為用與非門實現(xiàn)邏輯電路圖為:2 .時序邏輯電路設(shè)計:設(shè)計思路: 由設(shè)計要求畫出原始狀態(tài)圖或時序圖 簡化狀態(tài)圖，并分配狀態(tài)； 選擇觸發(fā)器類型，求時鐘方程、輸出方程、驅(qū)動方程; 畫出邏輯電路圖； 檢查電路能否自啟動。要求：熟練掌握同步時序電路，比如同步加法計數(shù)器、減法計數(shù)器得設(shè)計實現(xiàn)。舉例14 :設(shè)計一個按自然態(tài)序變化得7進制同步加法計數(shù)器，計數(shù)規(guī)則為逢七 進1 ,產(chǎn)生一個進位輸出。解:建立原始狀態(tài)圖:000-0

15、01-010011110-101-100 /(*i ;0簡化狀態(tài)圖，并分配狀態(tài)：已經(jīng)就是最簡，已就是二進制狀態(tài); 選擇觸發(fā)器類型，求時鐘方程、輸出方程、驅(qū)動方程：因需用3位二進制代碼，選用3個CP下降沿觸發(fā)得JK觸發(fā)器，分別用F F0、FF 1、FF2表示。由于要求采用同步方案，故時鐘方程為: 輸出方程:Y的舊若圖5;77000111iO11d1U0X<j(?r*的k諾團n' m01111001)010X1Cb>J J的kin圖0000n10iX10L(c) O嚴(yán)的舊若兇（）0 01 11 10or =Q + Q；Q：=五Q： +辺： 嚴(yán)=Q：a"+迢; 0,4必

16、0十02狀態(tài)方程：卽+©労0： 酸=Q；Q+®Q；比較.得號勸方穢：f幾=001 K,=i4 = 0。仁匚=Q：檢查電路能否自啟動：畫出電路圖將無效狀態(tài)1 11代入狀態(tài)方程計算：可見111得次態(tài)為有效狀態(tài)00 0,電路 能夠自啟動。3. 集成計數(shù)器與寄存器得應(yīng)用 :構(gòu)成 N 進制計數(shù)器,構(gòu)成環(huán)形計數(shù)器與扭要求：熟練掌握7 4LS16 0、74LS16 1、74LS162 74LS163四種集成計數(shù)器 應(yīng)用，比如分析或設(shè)計N進制計數(shù)器；熟練掌握74LS194應(yīng)用，比如分析或設(shè)計環(huán)形計數(shù)器與扭環(huán)形計數(shù)器1、用同步清零端或置數(shù)端歸零構(gòu)成 N進置計數(shù)器(1)寫出狀態(tài)S N-1得二進

17、制代碼。2)求歸零邏輯 ,即求同步清零端或置數(shù)控制端信號得邏輯表達式。3)畫連線圖 .2、用異步清零端或置數(shù)端歸零構(gòu)成N進置計數(shù)器 (1)寫出狀態(tài)Sn得二進制代碼。(2)求歸零邏輯，即求異步清零端或置數(shù)控制端信號得邏輯表達式。(3 )畫連線圖。舉例1 5:用74L S161來構(gòu)成一個十二進制計數(shù)器。解: (1)用異步清零端歸零：SN= S1 2 = 1100則電路為:注：這里D0 D3可隨意處理。CP01 2(?3f 1H74LS16ICO I3=0 1LDWI丄L丄Z)o D Dq D?(G用異步清零端頁歸零(2)用同步置數(shù)端歸零:Sn= Sii=1 011則電路為：注：這里D 0D3必須都

18、接0.CP?4LSi61DqDg D?fb)用同步晉數(shù)端Z萬歸零舉例1 6:用74 LS160來構(gòu)成一個48進制同步加法計數(shù)器。解:因 74LS1 60為同步十進制計數(shù)器，要構(gòu)成48進制同步加法計數(shù)器須用二片 74 LS160來實現(xiàn)，現(xiàn)采用異步清零實現(xiàn)：S 48= 0 100 1 000,取高位片得Q c與低位片得Qd作歸零反饋信號即清零端歸零信號為：，則電路連線圖為:CLRVCC>CLKRCOQ合EDE匚CCDDE'ENPENTGhJDLwir7416C2Sa245掐IE1413111074160CPH2；5D%P DN WDUGSCvccRCOQ4QB&匚©

19、D ENT LOW?爍15141$丘1L（三）計算與畫圖題型：要求:會分析電路工作原理，說明電路功能；會根據(jù)題意計算電路參數(shù)，或正確畫出電路波形。舉例17：如圖電路，完成下列問題：1 ）說明這就是什么電路？ 2）求電路得輸出信號頻率f 3）畫出VC及V。得波形。+ Vh20 k Ohm 20 k OhmhVo-555GMDVCCTRI013LTTHFRESCONRiR.Vc%20 uF解：1）這就是一個由555定時器構(gòu)成得多諧振蕩器。2）其振蕩周期為則其頻率為 3） VC及VO得波形得波形為:三、基本概念練習(xí)、判斷題1。CMOS門電路為雙極型電路，而T TL門電路則為單極型電路。（） 2、能夠?qū)崿F(xiàn)“線與”功能得門電路就是O C門或O D門。（）3. 施密特觸發(fā)器得特點就是只有一個穩(wěn)態(tài)，需在外加信號作用下才能由穩(wěn)態(tài)翻 轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài).（）4. 在時鐘脈沖得控制下，根據(jù)輸入信號T不同情況，凡就是具有保持與翻轉(zhuǎn)功能得電路，稱為T觸發(fā)器。（）而且與電路得原狀態(tài)有5、某電路任意時刻得輸出不僅取決于當(dāng)時得輸入信號,6、若集成555定時器得