數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)

總結(jié)組合邏輯電路時(shí)序邏輯電路1.特點(diǎn),分析,設(shè)計(jì),2.常用功能器件:定義,功能,集成芯片應(yīng)用編碼器,譯碼器,數(shù)據(jù)選擇器,數(shù)據(jù)分配器,比較器,加法器1.特點(diǎn),分析,設(shè)計(jì),2.常用功能器件:定義,功能,集成芯片應(yīng)用計(jì)數(shù)器,寄存器門電路構(gòu)成觸發(fā)器電路構(gòu)成簡(jiǎn)化:邏輯代數(shù)第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)基本要求1.正確理解以下基本概念：正邏輯、負(fù)邏輯、數(shù)制與碼制、二極管與三極管的開關(guān)作用和開關(guān)特性、邏輯變量、邏輯函數(shù)、“與、或、非”基本邏輯關(guān)系。2.熟練掌握三極管三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)及判別方法。3.熟練掌握邏輯函數(shù)的幾種表示方法（真值表、表達(dá)式、邏輯圖），并會(huì)相互轉(zhuǎn)換。(1)(54)D=(0101,0100)8421=(1011,0100)2421(2)(87.15)D=(1000,0111.0001,0101)8421=(1110,1101.0001,1011)2421(3)(239.03)D=(0010,0011,1001.0000,0011)8421

=(0010,0011,1111.0000,0011)2421

基本定律和恒等式第二章邏輯門電路基本要求1.正確理解以下基本概念：推拉式輸出、線與、高阻態(tài)。2.熟練掌握各種門電路的邏輯功能。3.熟悉各種門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)及應(yīng)用中注意的問(wèn)題。

電路如圖所示，試用表格方式列出各門電路的名稱，輸出邏輯表達(dá)式以及當(dāng)ABCD=1001時(shí)，各輸出函數(shù)的值。第三章組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)基本要求1.正確理解以下基本概念：邏輯變量、邏輯函數(shù)、“與、或、非”基本邏輯關(guān)系、競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。2.熟練掌握邏輯函數(shù)的幾種常用的表示方法：真值表、邏輯表達(dá)式、邏輯圖、卡諾圖。并能熟練的相互轉(zhuǎn)換。3.熟練掌握邏輯代數(shù)基本定律、基本運(yùn)算規(guī)則，能夠熟練用其對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行代數(shù)化簡(jiǎn)及表達(dá)式轉(zhuǎn)換。4.熟練掌握卡諾圖化簡(jiǎn)法。5.熟練掌握組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法。基本邏邏輯關(guān)關(guān)系小小結(jié)

邏輯符號(hào)表示式與&ABYABY≥1或非1YAY=ABY=A+B與非&ABY或非ABY≥1異或=1ABYY=AB組合邏邏輯電電路的的分析析步驟驟：組合邏邏輯電電路分分析方方法1、由由邏輯輯圖寫寫出各各輸出出端的的邏輯輯表達(dá)達(dá)式；；2、化化簡(jiǎn)和和變換換邏輯輯表達(dá)達(dá)式；；3、列列出真真值表表；4、根根據(jù)真真值表表或邏邏輯表表達(dá)式式，經(jīng)經(jīng)分析析最后后確定定其功功能。。根據(jù)已已知邏邏輯電電路，，經(jīng)分分析確確定電電路的的的邏邏輯功功能。。1、邏輯輯抽象象（約約定））：根根據(jù)實(shí)實(shí)際邏邏輯問(wèn)問(wèn)題的的因果果關(guān)系系確定定輸入入、輸輸出變變量，，并定定義邏邏輯狀狀態(tài)的的含義義；2、根據(jù)邏邏輯描描述列列出真真值表表；3、由真值表寫寫出邏輯表表達(dá)式;5、畫出邏輯圖圖。4、根據(jù)器件的的類型,簡(jiǎn)化和變換換邏輯表達(dá)達(dá)式一、組合邏邏輯電路的的設(shè)計(jì)步驟驟根據(jù)實(shí)際邏邏輯問(wèn)題，，求出所要要求邏輯功功能的最簡(jiǎn)簡(jiǎn)單邏輯電電路。組合邏輯電電路的設(shè)計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)故故障指示電電路，具體體要求為：：（1）兩臺(tái)電動(dòng)動(dòng)機(jī)同時(shí)工工作時(shí)，綠綠燈亮；（2）一臺(tái)電動(dòng)動(dòng)機(jī)發(fā)生故故障時(shí)，黃黃燈亮；（3）兩臺(tái)電動(dòng)動(dòng)機(jī)同時(shí)發(fā)發(fā)生故障時(shí)時(shí)，紅燈亮亮。解1.設(shè)定A、B分別表示兩兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)機(jī)這兩個(gè)邏邏輯變量，，F(xiàn)綠、F黃、F紅分別表示示綠燈、黃黃燈、紅燈燈；且用0表示電動(dòng)機(jī)機(jī)正常工作作，1表示電動(dòng)機(jī)機(jī)發(fā)生故障障；1表示燈亮，，0表示燈滅。。2.建立真值表表按設(shè)計(jì)要求求可得真值值表ABF綠F黃F紅001000101010010110013.根據(jù)真值表表求得輸出出邏輯函數(shù)數(shù)的表達(dá)式式4.化簡(jiǎn)上述邏邏輯函數(shù)表表達(dá)式，并并轉(zhuǎn)換成適適當(dāng)?shù)男问绞健Ｓ捎谏仙鲜鲞壿嫼瘮?shù)的表達(dá)達(dá)式都是最最簡(jiǎn)了，所所以不用再再化簡(jiǎn)。5.根據(jù)邏輯函函數(shù)表達(dá)式式畫出邏輯輯電路圖。。第三章組組合邏輯模模塊及其應(yīng)應(yīng)用基本要求1.熟練掌握譯譯碼器、編編碼器、數(shù)數(shù)據(jù)選擇器器、數(shù)值比比較器的邏邏輯功能及及常用中規(guī)規(guī)模集成電電路的應(yīng)用用。2.熟練掌握半半加器、全全加器的邏邏輯功能，，設(shè)計(jì)方法法。3.正確理解以以下基本概概念：編碼、譯碼碼、組合邏邏輯電路、、時(shí)序邏輯輯電路。用譯碼器實(shí)實(shí)現(xiàn)邏輯函函數(shù)的步驟驟1.寫出邏輯函函數(shù)的最小小項(xiàng)和的形形式；2.將邏輯函數(shù)數(shù)的最小項(xiàng)項(xiàng)和的表達(dá)達(dá)式變換成成與非與非非式；3.畫出接線圖圖。4.如果函數(shù)為為4變量函數(shù)，，用3/8線譯碼器實(shí)實(shí)現(xiàn)，則需需先用兩片片3/8線譯碼器擴(kuò)擴(kuò)展成4/16線譯碼器，，在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)行以以上步驟。。例1試用譯碼器器和門電路路實(shí)現(xiàn)邏輯輯函數(shù)：解：將邏輯函數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換成最最小項(xiàng)表達(dá)達(dá)式，再轉(zhuǎn)換成與與非—與非形式。。=m3+m5+m6+m7=用一片74138加一個(gè)與非非門就可實(shí)現(xiàn)該該邏輯函數(shù)數(shù)。利用8選1數(shù)據(jù)選擇器器組成函數(shù)數(shù)產(chǎn)生器的的一般步驟驟a、將函數(shù)變變換成最小小項(xiàng)表達(dá)式式b、使器件處處于使能狀狀態(tài)c、地址信號(hào)S2、S1、S0作為函數(shù)的的輸入變量量d、處理數(shù)據(jù)據(jù)輸入D0~D7信號(hào)電平。。邏輯表達(dá)達(dá)式中有mi,則相應(yīng)Di=1，其他的數(shù)數(shù)據(jù)輸入端端均為0。要實(shí)現(xiàn)的邏邏輯函數(shù)中中的變量個(gè)個(gè)數(shù)與數(shù)據(jù)據(jù)選擇器的的地址輸入入端的個(gè)數(shù)相同同，將變量量與數(shù)據(jù)選選擇器的地地址輸入端端一一對(duì)應(yīng)應(yīng)即可。如果要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的邏輯函函數(shù)中的變變量個(gè)數(shù)與與數(shù)據(jù)選擇擇器的地址址輸入端的的個(gè)數(shù)不同同，不能用用前述的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單辦法。。應(yīng)分離出出多余的變變量，把它它們加到適適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)據(jù)輸入端。。例2試用8選1數(shù)據(jù)選擇器器74X151實(shí)現(xiàn)單輸出出組合邏輯輯函數(shù)解法一：其中：S2=A,S1=B,S0=C比較Y與L，當(dāng)D5=D7=1,D0=D1=D2=D4=0時(shí)Y=L由譯碼器74138和8選1數(shù)據(jù)選擇器器74151組成如圖所所示的邏輯輯電路。X2X1X0及Z2Z1Z0為兩個(gè)三位位二進(jìn)制數(shù)數(shù)。試分析析電路的邏邏輯功能。。試用8選1數(shù)據(jù)選擇器器74151和門電路設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)四四位二進(jìn)制制碼奇偶校校驗(yàn)器。要要求當(dāng)輸入入的四位二二進(jìn)制碼中中有奇數(shù)個(gè)個(gè)1時(shí)，輸出為為1，否則為0。解設(shè)四四位二進(jìn)制制碼ABCD為輸入邏輯輯變量，校校驗(yàn)結(jié)果L為輸出邏輯輯變量。所所對(duì)應(yīng)的奇奇偶校驗(yàn)器器的邏輯關(guān)關(guān)系真值表表。ABCDL00000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110110100110010110第四章觸觸發(fā)器基本要求1.熟練掌握各各類觸發(fā)器器的邏輯功功能（功能能表、特性性方程、狀狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖、驅(qū)動(dòng)表表）。2.熟練掌握各各種不同結(jié)結(jié)構(gòu)的觸發(fā)發(fā)器的觸發(fā)發(fā)特點(diǎn)，并并能夠熟練練畫出工作作波形。3.熟悉觸發(fā)器器的主要參參數(shù)。4.熟悉各類觸觸發(fā)器間的的相互轉(zhuǎn)換換。5.了解各類觸觸發(fā)器的結(jié)結(jié)構(gòu)和工作作原理。1寫出圖示各各電路的狀狀態(tài)方程。。2觸發(fā)器的狀狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖如圖所示示，寫出該該觸發(fā)器的的特性方程程，如用JK觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)現(xiàn)同樣的功功能，寫出出相應(yīng)的邏邏輯關(guān)系表表達(dá)式，并并畫出電路路圖。第五章時(shí)時(shí)序邏輯電電路基本要求1.正確理解以以下基本概概念：組合合邏輯電路路、時(shí)序邏邏輯電路、、同步和異異步、計(jì)數(shù)數(shù)和分頻。。2.熟練掌握二二進(jìn)制、十十進(jìn)制計(jì)數(shù)數(shù)器的工作作原理、邏邏輯功能；；二進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器的設(shè)設(shè)計(jì)方法。。3.了解時(shí)序邏邏輯電路的的分析方法法和設(shè)計(jì)方方法。時(shí)序邏輯電電路分析的一般步驟驟:1.觀察電路的的結(jié)構(gòu)，確定電路是是同步時(shí)序序邏輯電路路還是異步步時(shí)序邏輯輯電路，是是米里型電電路還是莫莫爾型電路路。４.確定電路的的邏輯功能能.3.列出狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換表或畫畫出狀態(tài)圖圖和波形圖圖；2.根據(jù)給定的的時(shí)序電路路圖,寫出下列各各邏輯方程程式：(1)寫出各觸發(fā)發(fā)器的時(shí)鐘鐘方程。(2)寫出時(shí)序邏邏輯電路的的輸出方程程。(3)寫出各觸發(fā)發(fā)器的驅(qū)動(dòng)動(dòng)方程。(4)將各觸發(fā)器的的驅(qū)動(dòng)方程代代入其特性方方程，求得各各觸發(fā)器的次次態(tài)方程.設(shè)計(jì)同步時(shí)序序邏輯電路的的一般步驟同步時(shí)序電路路的設(shè)計(jì)過(guò)程程(1)根據(jù)給定的邏邏輯功能建立立原始狀態(tài)圖圖和原始狀態(tài)態(tài)表(2)狀態(tài)化簡(jiǎn)-----求出最簡(jiǎn)狀態(tài)態(tài)圖；合并等價(jià)狀態(tài)態(tài)，消去多余余狀態(tài)的過(guò)程程稱為狀態(tài)化化簡(jiǎn)等價(jià)狀態(tài)：在相同的輸入入下有相同的的輸出，并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換到同一個(gè)個(gè)次態(tài)去的兩兩個(gè)狀態(tài)稱為為等價(jià)狀態(tài)。。①明確電路的輸入條件和相應(yīng)的輸出要求，分別確定輸入變量和輸出變量的數(shù)目和符號(hào)。②找出所有可能的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系。③根據(jù)原始狀態(tài)圖建立原始狀態(tài)表。(3)狀態(tài)編碼（狀狀態(tài)分配）；；(4)選擇觸發(fā)器的的類型(6)畫出邏輯圖并并檢查自啟動(dòng)動(dòng)能力。給每個(gè)狀態(tài)賦賦以二進(jìn)制代代碼的過(guò)程。。根據(jù)狀態(tài)數(shù)確確定觸發(fā)器的的個(gè)數(shù)，(5)求出電路的激激勵(lì)方程和輸輸出方程；（M:狀態(tài)數(shù);n:觸發(fā)器的個(gè)數(shù)）2n-1<M≤2n

選取編碼方案案的原則應(yīng)有有利于所選觸觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)動(dòng)方程及電路路輸出方程的的簡(jiǎn)化和電路路的穩(wěn)定例設(shè)計(jì)一個(gè)串行行數(shù)據(jù)檢測(cè)器器。對(duì)它的要要求是：連續(xù)續(xù)輸入3個(gè)或3個(gè)以上的1時(shí)輸出為1,其它情況下輸輸出為0.解：設(shè)輸入數(shù)數(shù)據(jù)為輸入變變量，用X表示；檢測(cè)結(jié)結(jié)果為輸出變變量，用Y表示，其狀態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)換表為其中S0為沒(méi)有1輸入的以前狀狀態(tài)，S1為輸入一個(gè)1以后的狀態(tài)，，S2為輸入兩個(gè)1以后的狀態(tài)，，S3為連續(xù)輸入3個(gè)或3個(gè)以上1的狀態(tài)。由狀態(tài)表可以以看出，S2和S3為等價(jià)狀態(tài)，，可以合并成成一個(gè)。其化簡(jiǎn)后狀態(tài)態(tài)圖為由于電路的狀狀態(tài)為3個(gè)，故M＝3,應(yīng)取觸發(fā)器的的數(shù)目為n＝2.取00、01和10分別對(duì)應(yīng)S0、S1和S3,若選定的觸發(fā)發(fā)器為JK觸發(fā)器，則其其輸出端的卡卡諾圖為分開的卡諾圖圖為化簡(jiǎn)后電路的的狀態(tài)方程為為可得驅(qū)動(dòng)方程程為輸出方程為其對(duì)應(yīng)的邏輯輯電路如圖5.4.3所示其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖為由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖可知，此電電路可以自啟啟動(dòng)。時(shí)序邏輯電路路的自啟動(dòng)設(shè)設(shè)計(jì)前一節(jié)的時(shí)序序電路設(shè)計(jì)中中，電路的自自啟動(dòng)檢查是是在最后一步步進(jìn)行的，如如果不能自啟啟動(dòng)，還要返返回來(lái)從新修修改設(shè)計(jì)。如如果在設(shè)計(jì)過(guò)過(guò)程中能夠考考慮自啟動(dòng)的的問(wèn)題，就可可以省略檢查查自啟動(dòng)這一一步驟了。例設(shè)計(jì)一七進(jìn)制制計(jì)數(shù)器，要要求它能夠自自啟動(dòng)。已知知該計(jì)數(shù)器的的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖及狀態(tài)編碼碼如圖5.4.4所示。解：由所給的狀態(tài)態(tài)圖得出電路路次態(tài)的卡諾諾圖為各個(gè)輸出端的的卡諾圖為則輸出端的狀狀態(tài)方程為由于進(jìn)位信號(hào)號(hào)是在011狀態(tài)譯出，故故輸出方程為為注意：在上述合并1中，如果將×項(xiàng)圈入，則當(dāng)當(dāng)作1處理；否則作作0處理。這就是是無(wú)形中給無(wú)無(wú)效狀態(tài)（×）指定了次態(tài)態(tài)。如果想電電路自啟動(dòng)，，必須是無(wú)效效狀態(tài)的次態(tài)態(tài)應(yīng)改為有效效狀態(tài)。前面所得的電電路狀態(tài)方程程都是沒(méi)包含含×，也就是將它它取成000,仍是無(wú)效狀態(tài)態(tài)，電路則不不會(huì)自啟動(dòng)。。如果將×××取成有效狀態(tài)態(tài)則電路就會(huì)會(huì)自啟動(dòng)。若若修改Q2n＋1的卡諾圖如下下那么電路的狀狀態(tài)方程改為為若由JK觸發(fā)器構(gòu)成，，則應(yīng)將上述述狀態(tài)方程改改寫成JK觸發(fā)器特性方方程的標(biāo)準(zhǔn)形形式，即則驅(qū)動(dòng)方程為為根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程程和輸出方程程可畫出七進(jìn)進(jìn)制計(jì)數(shù)器的的邏輯電路如如圖5.4.5所示。它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換換圖為故電路可以自自啟動(dòng)。注：修改輸出出端邏輯式時(shí)時(shí)，也可以修修改其它兩端端，這視得到到的狀態(tài)方程程最簡(jiǎn)而定。。注意：在無(wú)效效狀態(tài)不止一一個(gè)的情況下下，為保證電電路能夠自啟啟動(dòng)，必須使使每個(gè)無(wú)效狀狀態(tài)都能直接接或間接地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為某一有效效狀態(tài)。第五章時(shí)時(shí)序邏輯電路路基本要求1.熟悉常用中規(guī)規(guī)模集成計(jì)數(shù)數(shù)器的邏輯功功能及應(yīng)用。。2.熟練掌握計(jì)數(shù)數(shù)器的分析方方法。3.熟悉寄存器的的工作原理、、邏輯功能。。帶引腳名的邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào)用RCO端來(lái)實(shí)現(xiàn)完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖試分別用以下下方法設(shè)計(jì)一一個(gè)七進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器：（1）利用74290的異步清零功功能；（2）利用74163的同步清零功功能；（3）利用74161的同步置數(shù)功功能。試分別用以下下方法設(shè)計(jì)一一個(gè)七進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器：（1）利用74290的異步清零功功能；（2）利用74163的同步清零功功能；（3）利用74161的同步置數(shù)功功能。試分別用以下下方法設(shè)計(jì)一一個(gè)七進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器：（1）利用74290的異步清零功功能；（2）利用74163的同步清零功功能；（3）利用74161的同步置數(shù)功功能。74161試分別用以以下方法設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)82進(jìn)制計(jì)數(shù)器器：（1）利用74290的異步清零零功能；（（2）利用74160的異步清零零功能；（（3）利用74160的同步置數(shù)數(shù)功能。試分別用以以下方法設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)82進(jìn)制計(jì)數(shù)器器：（1）利用74290的異步清零零功能；（（2）利用74160的異步清零零功能；（（3）利用74160的同步置數(shù)數(shù)功能。試分別用以以下方法設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)82進(jìn)制計(jì)數(shù)器器：（1）利用74290的異步清零零功能；（（2）利用74160的異步清零零功能；（（3）利用74160的同步置數(shù)數(shù)功能。第六章脈脈沖波形的的產(chǎn)生與整整形基本要求1.熟練掌握555定時(shí)器的結(jié)結(jié)構(gòu)及功能能。2.熟練掌握555定時(shí)器構(gòu)成成的三種基基本脈沖電電路（單穩(wěn)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器器、多諧振振蕩器、施施密特觸發(fā)發(fā)器）的結(jié)結(jié)構(gòu)、工作作原理、主主要參數(shù)的的計(jì)算。會(huì)會(huì)分析555定時(shí)器應(yīng)用用電路的工工作原理。。R1R2（3）電路振蕩