大二 數(shù)字電路 復(fù)習(xí)資料

1、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)第一章第一章 數(shù)制和碼制數(shù)制和碼制1. 數(shù)制：數(shù)制：計(jì)數(shù)方法或計(jì)數(shù)體制（由基數(shù)和位權(quán)組成）計(jì)數(shù)方法或計(jì)數(shù)體制（由基數(shù)和位權(quán)組成）種種 類類基基 數(shù)數(shù)位位 權(quán)權(quán)應(yīng)應(yīng) 用用備備 注注十進(jìn)制十進(jìn)制0 910i日常日常二進(jìn)制二進(jìn)制0 ，12i數(shù)字電路數(shù)字電路2 = 21八進(jìn)制八進(jìn)制0 78i計(jì)算機(jī)程序計(jì)算機(jī)程序8 = 23十六進(jìn)制十六進(jìn)制0 9，A F16i計(jì)算機(jī)程序計(jì)算機(jī)程序16 = 24 各種數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換，特別是各種數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換，特別是十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，的轉(zhuǎn)換，要求熟練掌握。要求熟練掌握。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)2. 碼制：

2、碼制： BCD碼是用碼是用4位二進(jìn)制代碼代表位二進(jìn)制代碼代表1位十進(jìn)制數(shù)的編位十進(jìn)制數(shù)的編碼，常用的碼，常用的 BCD 碼有碼有 8421 碼、碼、2421 碼、碼、5421碼、碼、余余 3 碼等，其中以碼等，其中以 8421 碼碼使用最廣泛。使用最廣泛。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 練習(xí)練習(xí) 完成下列數(shù)制和碼制之間的相互轉(zhuǎn)換完成下列數(shù)制和碼制之間的相互轉(zhuǎn)換161028) () () () 35 ( . 2 1 1 0 1 0 18421BCD210) () () 151 ( . 4 128 16 4 2 10001 0101 0001210) () 5.25 ( . 3BD8421B

3、CD) () () 1 0 0 1 0 1 ( . 5 101.011 0 1 1 1921 1 1 0 1 0 0 132 8 2 143168210) () () () 37 ( . 1 1 0 1 0 0 1 32 4 145252B16 8 4 1采用的方法采用的方法 基數(shù)連除、連乘法基數(shù)連除、連乘法原理：原理：將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)1. 公式化簡(jiǎn)法：公式化簡(jiǎn)法：可化簡(jiǎn)任何復(fù)雜的邏輯函數(shù)，但要求能熟可化簡(jiǎn)任何復(fù)雜的邏輯函數(shù)，但要求能熟練和靈活運(yùn)用邏輯代數(shù)的各種公式和定理，練和靈活運(yùn)用邏輯代數(shù)的各種公式和定理

4、，并要求具有一定的運(yùn)算技巧和經(jīng)驗(yàn)。并要求具有一定的運(yùn)算技巧和經(jīng)驗(yàn)。2. 卡諾圖化簡(jiǎn)法：卡諾圖化簡(jiǎn)法：簡(jiǎn)單、直觀，不易出錯(cuò)，有一定的步驟和簡(jiǎn)單、直觀，不易出錯(cuò)，有一定的步驟和方法可循。但是，當(dāng)函數(shù)的變量個(gè)數(shù)多于方法可循。但是，當(dāng)函數(shù)的變量個(gè)數(shù)多于六個(gè)時(shí)，就失去了優(yōu)點(diǎn)，沒有實(shí)用價(jià)值。六個(gè)時(shí)，就失去了優(yōu)點(diǎn)，沒有實(shí)用價(jià)值。 約束項(xiàng)：約束項(xiàng)：（無關(guān)項(xiàng)）（無關(guān)項(xiàng)）可以取可以取 0，也可以取，也可以取 1，它的取值對(duì)邏輯函，它的取值對(duì)邏輯函數(shù)值沒有影響，應(yīng)充分利用這一特點(diǎn)化簡(jiǎn)數(shù)值沒有影響，應(yīng)充分利用這一特點(diǎn)化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，以得到更為滿意的化簡(jiǎn)結(jié)果。邏輯函數(shù)，以得到更為滿意的化簡(jiǎn)結(jié)果。第二章第二章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)

5、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)三種基本邏輯運(yùn)算三種基本邏輯運(yùn)算1. 與邏輯：與邏輯：ABBAY ABY&2. 或邏輯：或邏輯：BAY ABY13. 非邏輯：非邏輯：A Y AY1幾種常用復(fù)合邏輯運(yùn)算幾種常用復(fù)合邏輯運(yùn)算(1) 與非與非(2) 或非或非(3) 與或非與或非(4) 異或異或AB=14YBABABAY 4(5) 同或同或( (異或非異或非) )AB=15YBAY 5ABBA 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 將將Y 式中式中“.”換成換成“+”,“+”換成換成“.” “0”換成換成“1”,“1”換成換成“0” 原原變量換成變量換成反反變量，變量，反反變量

6、換成變量換成原原變量變量反演規(guī)則：反演規(guī)則：不屬于單個(gè)變量上的反號(hào)應(yīng)保留不變不屬于單個(gè)變量上的反號(hào)應(yīng)保留不變運(yùn)算順序：運(yùn)算順序：括號(hào)括號(hào) 乘乘 加加注意注意:Y例如：例如：已知已知 )( 1CDCBAY ) ( ) (1DCCBAY CDCBAY 2 CDCBAY )(2則則已知已知?jiǎng)t則運(yùn)算順序：運(yùn)算順序：括號(hào)括號(hào) 與與 或或不屬于單個(gè)變量上不屬于單個(gè)變量上的反號(hào)應(yīng)保留不變的反號(hào)應(yīng)保留不變數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)B) DA(DEBEABDBCAY )1(BDADEEADCAB 1 練習(xí)練習(xí) 用公式法將下列函數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或式。用公式法將下列函數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或式。DEBADBCACB

7、ADCDBCBACY )( (2)DEBACBADCDBCBAC DCDBCBA DBCBA DEBAADCDBCBAC 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 練習(xí)練習(xí) 用圖形法將下列函數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或式。用圖形法將下列函數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或式。（1） 畫函數(shù)的卡諾圖畫函數(shù)的卡諾圖（2） 合并最小項(xiàng)：畫包圍圈合并最小項(xiàng)：畫包圍圈（3） 寫出最簡(jiǎn)與或表達(dá)式寫出最簡(jiǎn)與或表達(dá)式BCDCBDBABADCBAY 1.ABCD0001111000 01 11 1011111111BD DADCDCBDDAY 解解 11數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) dmDC ,B ,A ,F ) 15 14 13 ,

8、12 11 10 () 9 8 2 1 0 ( ) ( . 2 ，（1） 畫函數(shù)的卡諾圖畫函數(shù)的卡諾圖（2） 合并最小項(xiàng)：合并最小項(xiàng)： 畫包圍圈畫包圍圈（3） 寫出最簡(jiǎn)與或?qū)懗鲎詈?jiǎn)與或表達(dá)式表達(dá)式ABCD0001111000 01 11 101CB DBDBCBY 解解11110) 15 14 13 , 12 11 10 ( d，數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)最小項(xiàng)：最小項(xiàng)：n個(gè)變量有個(gè)變量有2 2n個(gè)最小項(xiàng)，記作個(gè)最小項(xiàng)，記作mi。3 3個(gè)變量有個(gè)變量有2 23 3（8 8）個(gè)最小項(xiàng)。個(gè)最小項(xiàng)。CBACBAm0m100000101CBABCACBACBACABABC m2m3m4m5m

9、6m7010011100101110111234567n個(gè)變量的邏輯函數(shù)中，包括全部個(gè)變量的邏輯函數(shù)中，包括全部n個(gè)變量個(gè)變量的乘積項(xiàng)（每個(gè)變量必須而且只能以的乘積項(xiàng)（每個(gè)變量必須而且只能以原變?cè)兞炕蚍醋兞苛炕蚍醋兞康男问匠霈F(xiàn)一次）。的形式出現(xiàn)一次）。最小項(xiàng)最小項(xiàng)二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)編號(hào)編號(hào)最小項(xiàng)編號(hào)最小項(xiàng)編號(hào)i：各輸入變：各輸入變量取值看成二進(jìn)制數(shù)，量取值看成二進(jìn)制數(shù)，對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)。對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)。最小項(xiàng)：最小項(xiàng)：數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)最小項(xiàng)的性質(zhì)：最小項(xiàng)的性質(zhì)： 同一組變量取值：任意同一組變量取值：任意兩個(gè)不同兩個(gè)不同最小項(xiàng)的最小項(xiàng)的乘積乘積為為0，即，即mi m

10、j=0 (ij)。 全部全部最小項(xiàng)之最小項(xiàng)之和和為為1，即，即1201niim 任意一組變量取值：任意一組變量取值：只有一個(gè)只有一個(gè)最最 小項(xiàng)的值小項(xiàng)的值為為1，其它最小項(xiàng)的值均為，其它最小項(xiàng)的值均為0。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)作業(yè)題作業(yè)題2.12 (1) (2) (3)2.13 (1)2.11 (1)2.5 (1)2.1 (1)2.8 (1)2.4 (1)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)第三章第三章 集成邏輯門電路集成邏輯門電路本章的重點(diǎn)：本章的重點(diǎn)： 1 1TTLTTL與非門的主要外特性和參數(shù)。與非門的主要外特性和參數(shù)。 2. 2. 集電極開路（集電極開路（OCOC）門和三

11、態(tài)（）門和三態(tài)（TSTS）門的）門的邏輯功能和使用方法邏輯功能和使用方法數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)TTLCMOS分類分類工作電源工作電源VCC = 5 VVDD = 3 18 V輸出電平輸出電平UOL= 0.3 V UOH = 3.6 V UOL 0 V UOH VDD UTH = 0.5 VDD UTH = 1.4 V 閾值電壓閾值電壓輸入端串輸入端串接電阻接電阻Ri當(dāng)當(dāng) Ri Ron（2.5 k ）輸入由輸入由 0 1在一定范圍內(nèi)，在一定范圍內(nèi)，Ri的改的改變不會(huì)影響輸入電平變不會(huì)影響輸入電平輸入端輸入端 懸空懸空即即 Ri = 輸入為輸入為 “1” 不允許不允許多余輸入多余輸入

12、端的處理端的處理1. 與門、與非門接電源；或門、或非門接地。與門、與非門接電源；或門、或非門接地。2. 與其它輸入端并聯(lián)。與其它輸入端并聯(lián)。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)練習(xí)練習(xí) 寫出圖中所示各個(gè)門電路輸出端的邏輯表達(dá)式。寫出圖中所示各個(gè)門電路輸出端的邏輯表達(dá)式。TTLCMOS&A1Y100 100k = 1A &A1Y100 100k = 1= 11A1Y100 100k A 1A1Y100 100k = 0A A 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)練習(xí)練習(xí) 寫出圖中所示各個(gè)門電路輸出端的邏輯表達(dá)式。寫出圖中所示各個(gè)門電路輸出端的邏輯表達(dá)式。TTLCMOS=1A1Y1

13、00 100k A =1A1Y100 100k A A A &A1Y懸空懸空&A1Y懸空懸空 不允許不允許A 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)TTL 集電極開路門和三態(tài)門集電極開路門和三態(tài)門一、集電極開路門一、集電極開路門OC 門門(Open Collector Gate) 1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào) 2. OC 門的主要特點(diǎn)門的主要特點(diǎn)YAB&+V CCRCOC 門必須外接負(fù)載電阻門必須外接負(fù)載電阻和電源才能正常工作。和電源才能正常工作。AB21YYY CDAB CDAB +V CCRCABY1AB&G1Y2CD&G2YCD可以線與連接可以線與連接數(shù)字

14、邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)二、二、 輸出三態(tài)門輸出三態(tài)門 TSL門門(Three - State Logic)1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)(2) 使能端高電平有效使能端高電平有效YA &ENBENYA&BENEN(1) 使能端低電平有效使能端低電平有效2. 三態(tài)門的工作原理三態(tài)門的工作原理以使能端低電平有效為例：以使能端低電平有效為例：時(shí)時(shí) 0 EN電路處于正常工作狀態(tài)：電路處于正常工作狀態(tài)：（Y = 0 或或 1）時(shí)時(shí) 1 EN輸出端輸出端 高阻態(tài)高阻態(tài)記做記做 Y = Z數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)作業(yè)題作業(yè)題3.53.93.6數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)

15、第第4 4 章章 組合邏輯電路組合邏輯電路本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 1 1組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法；組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法； 2 2熟悉常用熟悉常用MSIMSI組合邏輯部件（組合邏輯部件（變量譯碼器、數(shù)據(jù)選變量譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器擇器）的邏輯功能，擴(kuò)展方法及應(yīng)用）的邏輯功能，擴(kuò)展方法及應(yīng)用 。 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 組合邏輯電路是由各種門電路組成的組合邏輯電路是由各種門電路組成的沒有記憶功沒有記憶功能能的電路。它的特點(diǎn)是任一時(shí)刻的輸出信號(hào)只取決于的電路。它的特點(diǎn)是任一時(shí)刻的輸出信號(hào)只取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào)，而與電路原來所處的狀態(tài)無關(guān)。該時(shí)刻的輸入信號(hào)，而與電路原來所

16、處的狀態(tài)無關(guān)。邏輯圖邏輯圖邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)化簡(jiǎn)真值表真值表說明功能說明功能邏輯抽象邏輯抽象列真值表列真值表寫表達(dá)式寫表達(dá)式化簡(jiǎn)或變換化簡(jiǎn)或變換畫邏輯圖畫邏輯圖 數(shù)字電路按邏輯功能可分為數(shù)字電路按邏輯功能可分為組合邏輯電路組合邏輯電路和和時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路兩大類兩大類數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 練習(xí)練習(xí) 寫出圖中所示電路的邏輯表達(dá)式，說明其功能寫出圖中所示電路的邏輯表達(dá)式，說明其功能ABY1111 解解 1. 逐級(jí)寫出輸出邏輯表達(dá)式逐級(jí)寫出輸出邏輯表達(dá)式BA BAA BAB BABBAAY 2. 化簡(jiǎn)化簡(jiǎn))(BABBAAY BAAB 3. 列真值表列真值表BA Y0 00

17、 11 01 110014. 功能功能 輸入信號(hào)相同時(shí)輸入信號(hào)相同時(shí)輸出為輸出為1，否則為，否則為0 同或同或。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 例例 設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的邏輯電設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的邏輯電路。正常情況下，紅、黃、綠燈只有一個(gè)亮，否則視路。正常情況下，紅、黃、綠燈只有一個(gè)亮，否則視為故障狀態(tài)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒有關(guān)人員修理。為故障狀態(tài)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒有關(guān)人員修理。 解解 1. 邏輯抽象邏輯抽象輸入變量：輸入變量：1 - 亮亮0 - 滅滅輸出變量：輸出變量：R（紅紅）Y（黃黃）G（綠綠）Z（有無故障有無故障）1 - 有有0 - 無無列真值表列真值表R

18、 Y GZ0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1100101112. 卡諾圖化簡(jiǎn)卡諾圖化簡(jiǎn)RYG0100 01 11 1011111YGRGRYGYRZ 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)YGRGRYGYRZ 3. 畫邏輯圖畫邏輯圖&1&111RGYZ數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)用用 MSI 實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)一、基本原理和步驟一、基本原理和步驟1. 原理：原理：選擇器輸出為標(biāo)準(zhǔn)與或式，含地址變量的選擇器輸出為標(biāo)準(zhǔn)與或式，含地址變量的全部最小項(xiàng)。例如全部最小

19、項(xiàng)。例如 而任何組合邏輯函數(shù)都可以表示成為最小項(xiàng)之和而任何組合邏輯函數(shù)都可以表示成為最小項(xiàng)之和的形式，故可用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)。的形式，故可用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)。013012011010AADAADAADAADY 01270120AAADAAADY 4 選選 18 選選 1數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)2. 步驟步驟(1) 根據(jù)根據(jù) n = k - 1 確定數(shù)據(jù)選擇器的規(guī)模和型號(hào)確定數(shù)據(jù)選擇器的規(guī)模和型號(hào)(n 選擇器選擇器地址碼地址碼，k 函數(shù)的函數(shù)的變量個(gè)數(shù)變量個(gè)數(shù))(2) 寫出函數(shù)的寫出函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式標(biāo)準(zhǔn)與或式和選擇器和選擇器輸出信號(hào)表達(dá)式輸出信號(hào)表達(dá)式(3) 對(duì)照比較確定選擇器各個(gè)輸入變

20、量的表達(dá)式對(duì)照比較確定選擇器各個(gè)輸入變量的表達(dá)式 (4) 根據(jù)采用的根據(jù)采用的數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器和和求出的表達(dá)式求出的表達(dá)式畫出連畫出連線圖線圖數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 練習(xí)練習(xí) 用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù)用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù) 解解 (2) 標(biāo)準(zhǔn)與或式標(biāo)準(zhǔn)與或式ABCCABCBABCAF ACBCABF (1) n = k 1 = 3 1 = 2 可用可用 4 選選 1 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 74LS153數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器013012011010AADAADAADAADY (3) 確定輸入變量和地址碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定輸入變量和地址碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系令令 A1 = A, A0 = B01 B

21、AABCBACBAF則則 D0 = 0 D1 =D2 = C D3 = 1方法一：公式法方法一：公式法ABDBADBADBADY3210 FA BY1/2 74LS153D3D2D1D0A1A0ST1C(4) 畫連線圖畫連線圖數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)用二進(jìn)制譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)用二進(jìn)制譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)一、基本原理與步驟一、基本原理與步驟1. 基本原理：基本原理：二進(jìn)制譯碼器又叫變量譯碼器或最小項(xiàng)二進(jìn)制譯碼器又叫變量譯碼器或最小項(xiàng)譯碼器譯碼器,它的它的輸出端提供了其輸入變量的輸出端提供了其輸入變量的全部最小項(xiàng)全部最小項(xiàng)。0127AAAY 0120AAAY 0121AAAY 0

22、, 1321 SSS0m 1m 7m 任何一個(gè)函數(shù)都可以任何一個(gè)函數(shù)都可以寫成最小項(xiàng)之和的形式寫成最小項(xiàng)之和的形式74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A0 A1 A2 STB STC STA Y7 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)2. 基本步驟基本步驟(1) 選擇集成二進(jìn)制譯碼器選擇集成二進(jìn)制譯碼器(2) 寫函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與非寫函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與非-與非式與非式(3) 確認(rèn)變量和輸入關(guān)系確認(rèn)變量和輸入關(guān)系練習(xí)練習(xí)用集成譯碼器實(shí)現(xiàn)函數(shù)用集成譯碼器實(shí)現(xiàn)函數(shù)ACBCABZ 3(1) 三個(gè)輸入變量，三個(gè)輸

23、入變量，選選 3 線線 8 線譯碼器線譯碼器 74LS138(2) 函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與非函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與非-與非式與非式CBABCACABABCZ 37653mmmm 7653mmmm (4) 畫連線圖畫連線圖 解解 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)(4) 畫連線圖畫連線圖(3) 確認(rèn)變量和輸入關(guān)系確認(rèn)變量和輸入關(guān)系CABAAA 012 令令76533YYYYZ CBABCACABABCZ 37653mmmm 則則74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A0 A1 A2 STB STC STA &Z3ABC1在輸出端需增加一個(gè)與非門在輸出端需增加一個(gè)與非門數(shù)字邏輯與數(shù)字

24、系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展集成數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展兩片兩片 8 選選 1（74151）16 選選 1數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器A2 A1 A0 A3 D15 D81Y1S74151 (2)D7A2D0ENA0A1YY2D7 D074151 (1)D7A2D0ENA0A1SYY1低位低位高位高位0 禁止禁止使能使能0 70 D0 D7 D0 D7 1 使能使能禁止禁止D8 D15 0 D8 D15 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)二進(jìn)制譯碼器的級(jí)聯(lián)二進(jìn)制譯碼器的級(jí)聯(lián)兩片兩片3 線線 8 線線4 線線-16 線線Y0Y7Y8Y1574LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A

25、0 A1 A2 STB STC STA 高位高位Y7 A0 A1 A2 A3 74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA 低位低位Y7 10工作工作禁止禁止有輸出有輸出無輸出無輸出 1禁止禁止工作工作無輸出無輸出有輸出有輸出0 78 15數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)用用 n 位二進(jìn)制代碼對(duì)位二進(jìn)制代碼對(duì) N = 2n 個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼的電路。個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼的電路。2 2、二進(jìn)制編碼器、二進(jìn)制編碼器 優(yōu)先編碼器允許多個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)有效。設(shè)計(jì)時(shí)所有優(yōu)先編碼器允許多個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)有效。設(shè)計(jì)時(shí)所有輸入信號(hào)已按優(yōu)先順序排隊(duì)。輸入信號(hào)已按優(yōu)先順序

26、排隊(duì)。3、半加器、半加器（Half Adder）兩個(gè)兩個(gè) 1 位二進(jìn)制數(shù)相加不考慮低位進(jìn)位。位二進(jìn)制數(shù)相加不考慮低位進(jìn)位。4、全加器、全加器（Full Adder）兩個(gè)兩個(gè) 1 位二進(jìn)制數(shù)相加，考慮低位進(jìn)位。位二進(jìn)制數(shù)相加，考慮低位進(jìn)位。 計(jì)算機(jī)鍵盤上有計(jì)算機(jī)鍵盤上有101個(gè)鍵，若用二進(jìn)制代碼進(jìn)行編碼，個(gè)鍵，若用二進(jìn)制代碼進(jìn)行編碼，至少應(yīng)為（至少應(yīng)為（ ）位）位 判斷：優(yōu)先編碼器只對(duì)優(yōu)先級(jí)別高的信息進(jìn)行編碼判斷：優(yōu)先編碼器只對(duì)優(yōu)先級(jí)別高的信息進(jìn)行編碼 1、16路數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入端（選擇控制端）有（路數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入端（選擇控制端）有（ ）個(gè)）個(gè) 5、組合邏輯電路產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的原因（電路

27、延時(shí)）、組合邏輯電路產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的原因（電路延時(shí)）數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)重點(diǎn)重點(diǎn): : 1. 1. RS、 JK 、D、T觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法； 2. 2. 常用集成觸發(fā)器的邏輯符號(hào)及時(shí)序圖的畫法。常用集成觸發(fā)器的邏輯符號(hào)及時(shí)序圖的畫法。 第第 5 5 章章 觸觸 發(fā)發(fā) 器器數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)(一一) RS 型觸發(fā)器型觸發(fā)器符號(hào)符號(hào)特性表特性表R SQ n+1功能功能 0 0 0 1 1 0 1 1Q n10不用不用保持保持置置1置置0不許不許特性方程特性方程nnQRSQ 10 RS約束條件約束條件CP 下降沿下降沿 時(shí)刻有效

28、時(shí)刻有效QQCPC11S IR延遲輸出延遲輸出 (主從主從)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)(二二) JK 型觸發(fā)器型觸發(fā)器符號(hào)符號(hào)特性表特性表J KQ n+1功能功能 0 0 0 0 1 0 1 1Q n01保持保持置置0置置1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)特性方程特性方程nnnQKQJQ 1CP下降沿下降沿 時(shí)刻有效時(shí)刻有效QQCPC11J IKQ n數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)(三三) D 型觸發(fā)器型觸發(fā)器符號(hào)符號(hào)特性表特性表特性方程特性方程CP 上升沿上升沿 時(shí)刻有效時(shí)刻有效QQCPC11DDQ n+1功能功能 0 0 1 1置置 0置置 1DQn 1數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)(四四)

29、 T 型觸發(fā)器型觸發(fā)器QQCPC11TTQ n+1功能功能 0 Q n 1 Q n保持保持翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)nnnnQTQTQTQ 1CP 下降沿下降沿時(shí)刻有效時(shí)刻有效(五五) T 型觸發(fā)器型觸發(fā)器QQCPC1Q n Q n+1功能功能 0 1 1 0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)nnQQ 1 CP 下降沿下降沿時(shí)刻有效時(shí)刻有效數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換步驟：轉(zhuǎn)換步驟：1. 寫已有、待求觸發(fā)器的特性方程；寫已有、待求觸發(fā)器的特性方程；2. 將待求觸發(fā)器的特性方程變換為與已有觸發(fā)器一致；將待求觸發(fā)器的特性方程變換為與已有觸發(fā)器一致；3. 比較兩個(gè)的特性方程，求出轉(zhuǎn)換邏輯；比

30、較兩個(gè)的特性方程，求出轉(zhuǎn)換邏輯；4. 畫電路圖。畫電路圖。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) JK D、T、T 、RS“JK”的的 特性方程：特性方程：nnnQKQJQ 1JK T“T” 的的 特性方程：特性方程：nnnQTQTQ 1TKJ QQCP1J C1 IKTJK T nnnQKQJQ 1T 的特性方程：的特性方程：nnQQ 1nnQQ 111 KJ即：即：T = 1QCP1J C1 IK1Q數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)D JK 、T、T 、RSD TT ：nnnQTQTQ 1nnnQTQTQTD QQCP1D C1 =1D T T ：nQD nnQQ 1QQCP1D C1

31、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)練習(xí)：已知CP、J、K ，畫輸出波形（下降沿觸發(fā)）QKJCP數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)5.1 基本觸發(fā)器的邏輯符號(hào)與輸入波形如圖P5.1所示。試作出 Q、Q 的波形。SDRDQQ圖 P5.1數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Mar-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:SRQQSRDD圖 P5.1123456ABCD6543

32、21DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:24-M ar-2002Sheet of File:E :D esign E xplorer 99 SE L ibraryY angH engX inM yD esign.ddbD raw n B y:SRRRS+5VBAQQ圖 P5.2數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)5.2 圖P5.2電路，在開關(guān)S由A點(diǎn)撥到B點(diǎn)，再由B點(diǎn)撥回A點(diǎn)過程中，A、B兩點(diǎn)電壓波形如圖中所示。試作出 Q 和 Q 端的波形。UA t UB t 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)UA t UB t Q t t Q 圖 P5.2數(shù)字邏輯與

33、數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)5.3 分析圖P5.3的邏輯功能：列出真值表，導(dǎo)出特征方程并說明 SD 、RD 的有效電平。1 111 000 1Qn0 0Qn+1SD RD 1110010010110100SDRDQnSDRD=0 Qn+1=SD+RDQn解：(1)列真值表如下 (2)求特征方程SD、RD 高電平有效數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)QRD1G11G2QSD圖 P5.3123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:24-M ar-2002Sheet of File:E :D esign E xplorer 99 SE

34、L ibraryY angH engX inM yD esign.ddbD raw n B y:1DC 1RCPRDQ圖 P5.8數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)5.8 維阻D觸發(fā)器構(gòu)成的電路如圖P5.8所示，試作Q端波形。CPRDQ解：特征方程為：Qn+1=D=QnQ端波形如上所示。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)5.10 畫出圖P5.10中Q端的波形。設(shè)初態(tài)為“0”。CPQA解：特征方程為：Qn+1=D=QnAQ端波形如上所示。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Mar-2002

35、Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:1DC1=1ACP123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Mar-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:1DC1R1JC11KRCPCPDRD1212QQ圖 P5.10圖 P5.12數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)5.12 畫出圖P5.12電路中Q1、Q2

36、的波形。CP1RDCP2D解：特征方程為：=D CP1 ,Q1n+1Q2n+1= Q1n CP2數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)CP1RDCP2DQ1Q20Q1 、Q2 端波形如下所示。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)5.13 畫出圖P5.13電路中 Q1和 Q2 的波形。RDCP1CP2數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Mar-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn

37、By:1DC1R1JC11KRCPCPRD1212QQ圖 P5.13解：特征方程為：Q2n+1= Q1n CP2Q1n+1= Q2n CP1數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)Q1 、Q2 端波形如下所示。Q1RDCP1CP2Q2數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)本章的重點(diǎn)：本章的重點(diǎn)： 1 1同步時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法；同步時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法； 2 2常用的中規(guī)模集成時(shí)序邏輯電路器件（寄存器、常用的中規(guī)模集成時(shí)序邏輯電路器件（寄存器、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器）的應(yīng)用。）的應(yīng)用。第六章第六章 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)一、時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)一、時(shí)

38、序邏輯電路的特點(diǎn)數(shù)字?jǐn)?shù)字電路電路邏輯邏輯功能功能組合邏輯電路組合邏輯電路時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路（基本構(gòu)成單元（基本構(gòu)成單元 門電路）門電路）（基本構(gòu)成單元（基本構(gòu)成單元 觸發(fā)器）觸發(fā)器）任何時(shí)刻電路的輸出，不僅和該時(shí)刻的輸入任何時(shí)刻電路的輸出，不僅和該時(shí)刻的輸入信號(hào)有關(guān)，而且還取決于電路原來的狀態(tài)。信號(hào)有關(guān)，而且還取決于電路原來的狀態(tài)。1. 邏輯功能：邏輯功能：2. 電路組成：電路組成：與時(shí)間因素與時(shí)間因素( CP )有關(guān)；有關(guān)；含有記憶性的元件含有記憶性的元件( 觸發(fā)器觸發(fā)器 )。二、時(shí)序電路邏輯功能的分類二、時(shí)序電路邏輯功能的分類按時(shí)鐘控制方式劃分：按時(shí)鐘控制方式劃分：同步時(shí)序電路同步時(shí)

39、序電路觸發(fā)器共用一個(gè)時(shí)鐘觸發(fā)器共用一個(gè)時(shí)鐘 CP，要更新，要更新狀態(tài)的觸發(fā)器同時(shí)翻轉(zhuǎn)。狀態(tài)的觸發(fā)器同時(shí)翻轉(zhuǎn)。異步時(shí)序電路異步時(shí)序電路電路中所有觸發(fā)器沒有共用一個(gè)電路中所有觸發(fā)器沒有共用一個(gè) CP。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)1. 分析步驟分析步驟時(shí)序電路時(shí)序電路時(shí)鐘方程時(shí)鐘方程驅(qū)動(dòng)方程驅(qū)動(dòng)方程狀態(tài)表狀態(tài)表狀態(tài)圖狀態(tài)圖時(shí)序圖時(shí)序圖CP觸觸發(fā)發(fā)沿沿特性方程特性方程輸出方程輸出方程狀態(tài)方程狀態(tài)方程計(jì)算計(jì)算邏輯功能邏輯功能數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)的一般步驟設(shè)計(jì)的一般步驟時(shí)序邏輯時(shí)序邏輯問題問題邏輯邏輯抽象抽象狀態(tài)轉(zhuǎn)換狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（表）圖（表）狀態(tài)狀態(tài)化簡(jiǎn)化簡(jiǎn)最簡(jiǎn)狀態(tài)最簡(jiǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（表）轉(zhuǎn)換圖（表）電路方程式電路方程式（狀態(tài)方程）（狀態(tài)方程）求出求出驅(qū)動(dòng)方程驅(qū)動(dòng)方程選定觸發(fā)選定觸發(fā)器的類型器的類型邏輯邏輯電路圖電路圖檢查能否檢查能否自啟動(dòng)自啟動(dòng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)1. 功能：功能： 對(duì)時(shí)鐘脈沖對(duì)時(shí)鐘脈沖 CP 計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。2. 主要組成單元：主要組成單元：時(shí)鐘觸發(fā)器時(shí)鐘觸發(fā)器 十二進(jìn)制加