數(shù)電讀書筆記

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦數(shù)電讀書筆記書名：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

：林濤

出版社：清華高校出版社

讀書時(shí)光：2022年11月10日————2022年11月22日

內(nèi)容簡(jiǎn)介：

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)》依據(jù)新修訂的《高等工業(yè)小學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，并結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐閱歷編寫而成。主要內(nèi)容包括數(shù)字規(guī)律基礎(chǔ)、規(guī)律門電路、組合規(guī)律電路、觸發(fā)器、時(shí)序規(guī)律電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、脈沖波形的產(chǎn)生與變換、a／d與d／a轉(zhuǎn)換、可編程規(guī)律器件、vhdl語言簡(jiǎn)介及其在數(shù)字系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)中的應(yīng)用舉例等。各章前有內(nèi)容提要、學(xué)習(xí)提醒，章未有小結(jié)、思量題與習(xí)題。《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)》可作為高等小學(xué)電氣信息類、電子信息類、計(jì)算機(jī)類及相近專業(yè)本科生數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教材和教學(xué)參考書，也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

讀書筆記：

①摘抄：

組合規(guī)律電路

組合規(guī)律電路是指在任何時(shí)刻，規(guī)律電路的輸出狀態(tài)只取決于該時(shí)刻各輸入狀態(tài)的組合，而與規(guī)律電路本來的狀態(tài)無關(guān)。組合規(guī)律電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：電路由各種門電路構(gòu)成，不存在反饋。

描述組合規(guī)律電路的功能的主要方式有以下幾種。

1.規(guī)律函數(shù)表達(dá)式

規(guī)律函數(shù)表達(dá)式通常以與或表達(dá)式表示，并且化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或表達(dá)式，這種表達(dá)形式的有點(diǎn)是便于舉行規(guī)律推導(dǎo)。

2.規(guī)律電路圖

規(guī)律電路圖簡(jiǎn)稱為規(guī)律圖，組合規(guī)律電路圖是由各種門電路的規(guī)律符號(hào)及互相連線組成。

3.真值表

以表格的形式描述輸入變量的各種取值組合與輸出函數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，輸入變量取值組合的挨次通常以對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的挨次表示。

4.波形圖

波形圖是以數(shù)字波形的形式表示規(guī)律電路輸入與輸出的規(guī)律關(guān)系。

5.卡諾圖：

卡諾圖不僅可以作為簡(jiǎn)化規(guī)律函數(shù)的工具，而且也是描述規(guī)律函數(shù)的一種方式，卡諾圖中的每一個(gè)小方格與真值表中每一組輸入變量取值組合事實(shí)上存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，在某種意義上說，卡諾圖是真值表的圖形表示。

組合規(guī)律電路的分析辦法：

（1）寫出規(guī)律函數(shù)表達(dá)式。按照已知的規(guī)律電路圖，從輸入到輸出逐級(jí)寫出規(guī)律電路的規(guī)律函數(shù)表達(dá)式。

（2）化簡(jiǎn)規(guī)律函數(shù)表達(dá)式。普通狀況下，有規(guī)律電路寫出的規(guī)律表達(dá)式不是最簡(jiǎn)與或表達(dá)式，因此需要對(duì)規(guī)律函數(shù)表達(dá)式舉行化簡(jiǎn)或者變換，以便用最簡(jiǎn)與或表達(dá)式來表示規(guī)律函數(shù)。

（3）列寫真值表。按照規(guī)律表達(dá)式列出反應(yīng)輸入輸出規(guī)律變量相互

關(guān)系的真值表。

（4）分析并用文字概括出電路的規(guī)律功能。按照規(guī)律真值表，分析并確定規(guī)律電路所實(shí)現(xiàn)的規(guī)律功能。

組合規(guī)律電路設(shè)計(jì)的普通辦法。

（1）列出真值表。

（2）寫出規(guī)律數(shù)表達(dá)式。

（3）化簡(jiǎn)或變換規(guī)律函數(shù)的表達(dá)式。

（4）畫出規(guī)律電路圖。

編碼器和譯碼器：

編碼器

在數(shù)字系統(tǒng)中，用特定代碼（比如BCD碼、二進(jìn)制碼等）表示各種不同的符號(hào)、字母、數(shù)字等有關(guān)信號(hào)的過程稱之為編碼。

1.二進(jìn)制編碼器

能過實(shí)現(xiàn)用n為二進(jìn)制代碼對(duì)N=2的n次方個(gè)普通信號(hào)舉行編碼的電路，稱之為二進(jìn)制編碼器，這種編碼器又稱之為一般編碼器。

2.優(yōu)先編碼器

在優(yōu)先編碼器電路中，允許兩個(gè)以上的輸入信號(hào)同時(shí)輸入有效，為了保證輸出代碼與輸入信號(hào)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即每次只對(duì)一個(gè)輸入信號(hào)驚醒編碼，因此，再設(shè)計(jì)優(yōu)先編碼器時(shí)，將全部輸入信號(hào)按優(yōu)先挨次排好隊(duì)，當(dāng)N個(gè)輸入信號(hào)同事輸入有效時(shí)，只能對(duì)其中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)輸入信號(hào)舉行編碼。這種編碼器廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中斷哀求和數(shù)字控制的排隊(duì)規(guī)律電路中。

3.二-十進(jìn)制編碼器

將表示十進(jìn)制數(shù)0.1.2.3.4.5.6.7.8.9的10個(gè)信號(hào)分離轉(zhuǎn)換4位二進(jìn)制代碼的電路，稱為二-十進(jìn)制編碼器。

譯碼器

1.二進(jìn)制譯碼器

二進(jìn)制譯碼器輸入時(shí)n位二進(jìn)制碼，輸出有2的n次方條線。

2.74183應(yīng)用舉例

74138的基本功能是3線-8線譯碼器，但因?yàn)樗哂?個(gè)使能控制端S1.S2.S3及能提供最小項(xiàng)的與非門電路結(jié)構(gòu)。使74138譯碼器的擴(kuò)展及靈便應(yīng)用比較便利。

3.二-十進(jìn)制譯碼器

二-十進(jìn)制譯碼器也稱BCD譯碼器，它的規(guī)律功能是將輸入的一組BCD碼譯成十個(gè)凹凸電平輸出信號(hào)。

4.數(shù)字顯示譯碼器

數(shù)字顯示譯碼器不同于上述的譯碼器，它的主要功能是譯碼驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示器件，數(shù)字顯示的方式分三種：

（1）字形重疊式，即將不同字符的電極重疊起來，使相應(yīng)的電極發(fā)亮，則可顯示需要的字符。

（2）分段式，即在同一個(gè)平面上按筆畫分布發(fā)光段，利用不同發(fā)光段組合，顯示不同的數(shù)碼。

（3）點(diǎn)陣式，由一些按一定邏輯羅列的可發(fā)光的點(diǎn)組成，通過發(fā)光點(diǎn)組合顯示不同的數(shù)碼。

數(shù)據(jù)分配器與數(shù)據(jù)挑選器

數(shù)據(jù)分配器

在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，常需要把一條通道上的數(shù)據(jù)分配到不同的數(shù)據(jù)通道上，實(shí)現(xiàn)這一功能的電路成為數(shù)據(jù)分配器（也稱多路數(shù)據(jù)分配器，多路數(shù)據(jù)調(diào)整器）。

數(shù)據(jù)挑選器

數(shù)據(jù)挑選器（MUX）的規(guī)律功能是在地址挑選信號(hào)的控制下，從多路數(shù)據(jù)中挑選出一路數(shù)據(jù)作為輸出信號(hào)，相當(dāng)于多輸入的單刀多擲開關(guān)。

1.數(shù)據(jù)挑選器的功能描述

2.數(shù)據(jù)挑選器的擴(kuò)展

如需要挑選的數(shù)據(jù)通道較多時(shí)，可以選用八選一或十六選一數(shù)據(jù)挑選器，也可以把幾個(gè)數(shù)據(jù)挑選器銜接起來擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸入端。

3.數(shù)據(jù)挑選器的應(yīng)用

數(shù)據(jù)挑選器的應(yīng)用很廣泛，他不僅可以實(shí)現(xiàn)有挑選的傳遞數(shù)據(jù)，而且還可以作為規(guī)律函數(shù)發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)全部要求的規(guī)律函數(shù)功能，也可以將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行數(shù)據(jù)舉行傳輸。

計(jì)數(shù)器

2的n次方進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成邏輯

1.2的n次方進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器

同步計(jì)數(shù)器中，每個(gè)觸發(fā)器在CP的作用下同時(shí)形成新狀態(tài)，由2的n次方進(jìn)制加計(jì)數(shù)邏輯可知，最低位每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖就應(yīng)翻轉(zhuǎn)一次，而其他各位應(yīng)在其全部低位全為1時(shí)，再來時(shí)鐘脈沖才翻轉(zhuǎn)（低位向

高位進(jìn)位），考慮到JK觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)，用JK觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)2的n次方進(jìn)制加計(jì)數(shù)器，其各級(jí)J、K輸入關(guān)系如下：

J0=K0=1

J1=K1=Q0

J2=K2=Q1Q2

J2=K3=Q2Q1Q0

·

·

Jm=Km=Qm-1Qm-2…Q0=Qm-1Jm-1

2.2的n次方進(jìn)制同步減計(jì)數(shù)器

通過對(duì)2的n次方進(jìn)制減計(jì)數(shù)器邏輯的討論可知，最低位觸發(fā)器應(yīng)每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖就翻轉(zhuǎn)一次，高位觸發(fā)器只要有在低位所有為0、低位需向高位借位時(shí)，在時(shí)鐘脈沖作用下才翻轉(zhuǎn)，用JK觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)時(shí)，其各級(jí)J,K輸入應(yīng)滿足以下格式：

J0=K0=1

J1=K1=Q0

J2=K2=Q1Q0

J2=K3=Q2Q1Q0

·

·

Jm=Km=Qm-1Qm-2…Q0=Qm-1Jm-1

3.2的n次方進(jìn)制異步加計(jì)數(shù)器

將全部觸發(fā)器都接成計(jì)數(shù)器工作狀態(tài)（即Q的n+1次=Q的n次，對(duì)于D觸發(fā)器，使Di=Qi;對(duì)于JK觸發(fā)器，使Ji=Ki=1），在電路銜接時(shí)只需要考慮CP脈沖的來源。

4．2的n次方進(jìn)制異步減計(jì)數(shù)器

將全部觸發(fā)器仍固定接成計(jì)數(shù)工作狀態(tài)，只需要設(shè)計(jì)CP脈沖。最低位的時(shí)鐘脈沖輸入端直接與外部輸入CP脈沖相連；其他位應(yīng)該在低位由0變1時(shí)，向高位產(chǎn)生借位信號(hào)，使高位翻轉(zhuǎn)。

因?yàn)?進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器的高位觸發(fā)器狀態(tài)變化必需在低位觸發(fā)器產(chǎn)生進(jìn)位或借位信號(hào)才干實(shí)現(xiàn)，因此這類計(jì)數(shù)器稱為串行計(jì)數(shù)器，故異步計(jì)數(shù)器的工作速度較同步計(jì)數(shù)器低。

集成計(jì)數(shù)器

1.74161功能

74161是同步四位二進(jìn)制加計(jì)數(shù)器，它有異步清零，同步預(yù)置數(shù)等功能。

2.74LS193的功能

74LS193是雙時(shí)鐘同步四位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，能夠預(yù)置數(shù)。

3.74LS290的功能

74LS290是異步二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)辦法

設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器電路可以觸發(fā)器作為基本單元電路，也可以集成計(jì)數(shù)器為基礎(chǔ)，后者設(shè)計(jì)過程更容易便利。1.級(jí)聯(lián)法,2.反饋清零法,3.反饋置數(shù)法。

②感悟：

通過這次學(xué)習(xí)《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)》讓我越發(fā)了解了數(shù)電這門課程雖然說在學(xué)習(xí)中有許多的不理解，但總的來說，學(xué)習(xí)的思路還是很清晰的，并增加了對(duì)數(shù)字電子技術(shù)這門課程的愛好。了解了更多電子元件的工作原理，如：74LS138、74LS148、7448等。最開頭學(xué)的是數(shù)制與碼制，特殊是二進(jìn)制的一些東西，主要是為后面的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，可以說，明了二進(jìn)制是后面學(xué)習(xí)最基礎(chǔ)的要求。一些規(guī)律代數(shù)方面的基本學(xué)問，首先就有無數(shù)的規(guī)律代數(shù)的公式，然后就是規(guī)律函數(shù)了，讓我感覺其實(shí)這里的函數(shù)和本來學(xué)的其實(shí)都差不多，只不過這里是規(guī)律函數(shù)，每一個(gè)變量的取值惟獨(dú)0和1罷了，然后就是用不同的方式來表達(dá)規(guī)律函數(shù)，學(xué)了無數(shù)辦法，有規(guī)律圖，波形圖等等，規(guī)律函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)形式—最小項(xiàng)之和和最大項(xiàng)之積，還有規(guī)律函數(shù)的化簡(jiǎn)辦法，之后還有一些無關(guān)項(xiàng)和隨意項(xiàng)的學(xué)問。總而言之前兩章的內(nèi)容還是比較容易的，都是一些基礎(chǔ)的東西，沒有多大的難度，學(xué)習(xí)起來也相對(duì)輕松。但是后面的組合規(guī)律電路，比如編碼器，譯碼器，數(shù)據(jù)挑選器，加法器等等，我感覺這些都很復(fù)雜的，分析起來都很棘手，更別說設(shè)計(jì)了，我要做的就是明了它的工作原理，知道它的設(shè)計(jì)思想就行了。還有就是觸發(fā)器，首先，觸發(fā)器的種類有點(diǎn)多，有SR鎖存器，D觸發(fā)器，JK觸發(fā)器，每種觸發(fā)器有不同的功能，第二，觸發(fā)器還有不同的觸發(fā)方式，很簡(jiǎn)單弄混淆，接著講了寄存器和計(jì)數(shù)器這兩種時(shí)序規(guī)律電路，同樣是比較棘手的。最后是時(shí)序規(guī)律電路的設(shè)計(jì)。想要學(xué)好，還需要多看書才行，碰到了一些問題也要多查找各種

相關(guān)資料，我覺得時(shí)序規(guī)律電路是十分實(shí)用的，可以實(shí)現(xiàn)無數(shù)功能，對(duì)于以后的學(xué)習(xí)都很重要。

學(xué)習(xí)《數(shù)字電子技術(shù)