数字电子技术基础第五版期末知识点总结

1/9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：AABA消去律：BABAAABAAB多余项定律：CAABBCCAAB反演定律：BAABBABABAABBABA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BDCDABACBAABCDF)(解：BDCDABACBAABCDF)(BDCDABABA)(CBACCBABDCDAB)(BBABA2/9CDADB)(DBBDBCDB)(DDAD例1.2利用卡诺图化简逻辑函数)107653()(、、、、mABCDY约束条件为8)4210(、、、、m解：函数Y的卡诺图如下：0001111000011110ABCD111×11××××DBAY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：TbeVV，饱和：CSBSBIIi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2-75、输出低电平负载电流IOL6、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3/9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）逻辑功能真值表化简写出逻辑函数式逻辑图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3.1所示表3.1ABCY000000000000000011111111111111113.经化简函数Y的最简与或式为：ACBCABY4.用门电路与非门实现函数Y的与非—与非表达式为：ACBCABY4/9逻辑图如下：YABC&&&&5.用3—8译码器74LS138实现由于74LS138为低电平译码，故有iiYm由真值表得出Y的最小项表示法为：7653mmmmY7653mmmm7653YYYY用74LS138实现的逻辑图如下：ABC1074LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A2A1A0S2S1S3Y&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：13011201110110011DAADAADAADAAY三变量多数表决电路Y输出函数为：ABCCABCBABCAY令A=A1，B=A0，C用D10~D13表示，则5/910ABCBACBABAY∴D10=0，D11=C，D12=C，D13=1逻辑图如下：1D10D11D12D131274LS153A1A00CABYY7.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：nnQRSQ1SR=0JK：nnnQKQJQ1D：DQn1T：nnnQTQTQ1T'：nnQQ1三、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6/9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=1T1=Q0···Ti=Qi-1Qi-2···Q1Q03.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7/9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。8/9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6.5所示555265184V0VCC7R1R2C30.01uF图6.52.电路参数：充电：(R1+R2)C放电：R2C周期：T=(R1+2R2)Cln2占空比：212112RRRRTtqw二、用555电路组成施密特触发器1.电路如图6.1所示2.回差计算CCTVV32，CCTVV31回差TTVVV3.对应Vi输入波形、输出波形如图6.2所示三、用555电路组成单稳电路1.电路如图6.3所示稳态时VO=0。Vi2有负脉冲触发时VO=1。9/95552651840.01uFV0VCCVi3图6.13ttVCCVCCVCC213V0Vi图6.2555675840.01V0VCC3图6.32（Vi2）1RCViV0tttw图6.4Vi2.脉宽参数计算3.波形如图6.4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Sf，原信号最高频率为maxf，则max2ffS。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10/9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=0AVCCBY0CY1G2AY2G2BY3G1Y4Y7Y5GNDY6Vcc&YABCABCY00000101001110010111011100010111XYZZYXZYXZYXF7420742074207420yyyyFmmmmmmmmFmmmmF11/9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？000000010010001101000101101110101001100001110110Q3Q2Q1Q00ABDQQQLD＞CPABCDETEPQAQBQD74161CP1&LDRDQC12/9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：22102011200,QKQQJQKJQKJ(2).状态方程：210*21010*10202*0QQQQQQQQQQQQQQ13/9(3).输出方程：2QY(4).状态转换表：2Q1Q0Q*2Q*1Q*0QY00000101001110010111011100101001110000001101000100001111(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14/9