数字电子技术 总复习

第一章数字逻辑基础熟练掌握各种数制之间的换算。熟练掌握8421BCD码和十进制数之间的关系和变换。第二章逻辑门电路1.二极管：熟悉和理解二极管单向导电性。会判断电路中二极管状态。掌握理想模型和恒压模型。2.双极型三极管：具有放大和开关作用。熟悉和理解三极管共射极特性曲线及其工作区域的划分。掌握三极管三个状态的判别方法。3.基本逻辑门电路：熟悉二极管构成的与门、或门、三极管非门电路。理解TTL与非门电路主要技术参数的意义。掌握OC门和三态门的符号和逻辑功能。4.MOS门电路：掌握增强型MOS管的导通条件。会分析CMOS逻辑门、CMOS传输门的逻辑功能。第三章逻辑代数和组合逻辑电路1．熟记逻辑代数的基本公式、定律、三个规则。（异或运算的基本定律）2．熟练掌握两种方法化简逻辑函数：代数法和卡诺图法（含约束项）。3.掌握逻辑函数表示方法之间的相互转换。4．掌握组合逻辑电路的结构特点和功能特点。5．掌握组合逻辑电路的分析步骤：写出各输出端的逻辑表达式→化简和变换逻辑表达式→列出真值表→确定功能。6．掌握组合逻辑电路的设计步骤：根据设计求列出真值表→写出逻辑表达式(或填写卡诺图)→逻辑化简和变换→画出逻辑图第四章常用组合逻辑器件1．掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器等组合逻辑器件的逻辑功能及其应用。熟悉74138、74151芯片的逻辑功能。（注意：输入输出端数的关系，框图表示法，编号的对应关系）2．会用数据选择器设计组合逻辑函数；会用二进制译码器设计组合逻辑函数。第五章触发器1．触发器是双稳态电路。是记忆单元。根据逻辑功能的不同，触发器可分为：(1)RS触发器(2)JK触发器(3)D触发器(4)T触发器（T’触发器）熟练掌握各触发器的真值表和特征方程。2．按照触发方式不同，触发器可分为：(1)基本RS触发器。(2)同步触发器。(3)主从触发器。(4)边沿触发器。3．利用特征方程可实现不同功能触发器间逻辑功能的相互转换。第六章时序逻辑电路的分析1．熟练掌握时序逻辑电路的分析方法：逻辑图→时钟方程（异步）、驱动方程、输出方程→状态方程→状态转换真值表→状态转换图和时序图→逻辑功能。第七章常用时序逻辑器件1．计数器是一种常用的时序逻辑器件。计数器能用于统计输入脉冲的个数、定时、分频等。掌握计数器的逻辑功能和应用。3．寄存器是一种常用的时序逻辑器件。掌握数码寄存器和移位寄存器的工作原理。2．能够设计异步的二进制加、减计数器。熟悉74161、74290芯片的逻辑功能。能够用已有的M进制集成计数器构成N(任意)进制的计数器。第八章半导体存储器和可编程逻辑器件1.了解RAM的基本组成和工作原理。掌握容量的计算；会分析地址单元、存储单元、地址输入端、数据端、字长等之间的关系；会分析输入/输出控制电路。2.了解ROM电路的基本组成。3.了解PLD的基本表示方法。第九章脉冲波形的产生和变换1.熟悉555集成定时器的各管脚。熟练掌握555定时器的逻辑功能。2.熟悉由555集成定时器构成的单稳态电路、多谐振荡电路、施密特电路；掌握三种电路的工作原理及各电路指标的分析计算；会分析三种电路的应用电路。2.1半导体二极管例：电路如图所示，已知E=5V，Vi=10sinωtV，二极管的正向压降可忽略不计，试画出Vo的波形解：Viωt0ViVoRDE+-+-voωt05v10v5v2.1半导体二极管例：判断D的状态，求VAO。D为恒压模型，VD=0.7VRDD1D2D1D2AOAOAO6v12v6v3v6v3v(a)(b)(c)解:(a)先假设D截止判断出D正向偏置D导通，VAO=-11.3v(b)先假设D1D2截止判断出D1正偏D2反偏D1导通D2截止VAO=-0.7v(c)先假设D1D2截止D1D2均正偏D2优先导通D1截止VAO=5.3v10v18k2kD140K10K25K5K15V-+ACB2.4.4VVA1151401010CBCBVVVVVBC1101822VVC5.2152555VVB5.15.21BAVV截止D解：2.2半导体三极管6v0v5.4v-2.3v-5v-2.1v例:判断放大管管脚、极性、材料(a)(b)例：判别三极管的工作状态2020/2/82.2半导体三极管+V+－T123cbeRRbCCVIiBiCC四.三极管电路的分析方法（1）首先判断发射结是否正偏。判断方法如同二极管的判别。如果发射结正偏，管子导通；否则截止。(2)如果管子导通，计算电路中最大集电极电流ICM=ICS(饱和集电极电流）则饱和基极电流IBS=ICS/ß。计算电路中IB。若IBIBS则放大导通；IBIBS则饱和导通。另(2)*如果管子导通，计算出电路中的IB。假设管子在放大区，IC=ßIB.VCE=VCC-ICRL若VCEVCES则放大导通；若VCEVCES则饱和导通。解:根据饱和条件IB＞IBS解题。例：电路及参数如图所示，输入电压VI=3V三极管的VBE=0.7V。VCES=0V（1）若β＝60，试判断三极管的状态，并求出IC和VO的值。+V－++-T123RRbCCIVC（+12V）OV10kΩ100kΩ图1.4.6例1.4.1电路)mA0.023(1000.7-3BI)mA0.020(106012CCCBSRVI∵IB＞IBS∴三极管饱和。)mA1.2(1012CCCCSCRVIIV0CESOVV2.2半导体三极管（2）将RC改为6.8kΩ，重复以上计算。+V－++-T123RRbCCIVC（+12V）OV10kΩ100kΩ图1.4.6例1.4.1电路IB不变，仍为0.023mA)mA0.029(6.86012CCCBSRVI∵IB＜IBS∴三极管处在放大状态。)mA1.4(0.02360BIIC)V2.48(6.81.4-12-CCCCCEORIVVV2.2半导体三极管化简逻辑函数：)(GFADEBDDBBCCBCAABL)(GFADEBDDBBCCBCBAL（利用摩根律）)(GFADEBDDBBCCBA（利用）（配项法）BABAABDDBBCCBA（利用A+AB=A）)()(CCBDDBBCDDCBACBDBCDDBBCDCBCDBABCDDBBCDCBA（利用A+AB=A）DBBCBBDCA)(DBBCDCA3.1逻辑代数BABABAABL3.1逻辑代数化简逻辑函数BABABAABL化简逻辑函数CABCBBCAACLCABCBBCACLBABA10CABCBCBACABCBCBABCBABCBC3.2逻辑函数的卡诺图化简法4.最简与非与非式、与或非、或非或非式①由最简与或式→与非与非式例：L(ABCD)=∑m(1,5,9,10,11,13,14,15)11111111LABCDBACDCLACDCLACDC3.2逻辑函数的卡诺图化简法②由反函数的最简与或式→原函数的最简或与式→或非或非式例：L(ABCD)=∑m(1,5,9,10,11,13,14,15)11111111LABCDABCD③由反函数的最简与或式→原函数的最简与或非式CADCLCADCLCADCCADCCADCLCADCL得最简与—或表达式：（4）画出逻辑图。ACBCABL如果，要求用与非门实现该逻辑电路，就应将表达式转换成与非—与非表达式：3.4组合逻辑电路的设计ACBCABLACBCABACBCAB三、译码器的应用1．译码器的扩展用两片74138扩展为4线—16线译码器G1G2AG2B74138(2)0A1A2A1G2AG2BG74138(1)A1A2A012AA01A3AE0162YYYY4Y5YY3Y791410YYYY12Y13Y11Y152Y7YYYYY543016YY5Y7YYYYY543016YYY84.2译码器例：试用译码器和门电路实现逻辑函数：ACBCABLABCCABCBABCAL7653mmmm解：将逻辑函数转换成最小项表达式，再转换成与非—与非形式。=m3+m5+m6+m7用一片74138加一个与非门就可实现该逻辑函数。1G0A74138G2A2B12AGAY1YYY2YYY73Y4560ABC100L&步骤：①得出逻辑函数最小项形式。②将最小项式转换成与非与非式。③用二进制译码器和与非门实现该函数。2．用二进制译码器实现组合逻辑电路例：已知某组合逻辑电路的真值表，试用译码器和门电路设计该逻辑电路。解：写出各输出的最小项表达式，再转换成与非—与非形式:ABCCBACBACBAL7421mmmmmmmm7421CABCBABCAF65mmmmmm3653CABCBACBACBAG642mmmmmmmm06420输出输入001100101010101010011100000001010011100101110111LFGABC真值表4.2译码器用一片74138加三个与非门就可实现该组合逻辑电路。可见，用译码器实现多输出逻辑函数时，优点更明显。65mmmF37421mmmmL642mmmmG0与非—与非形式:3121YGYY74138A005Y2AGGY71YY2Y4A6A2BABC100FGL&&&4.2译码器三、数据选择器的应用1．数据选择器的通道扩展用两片74151组成“16选1”数据选择器D01D2D3D4D5D6D7DG0A1A2AYY74151(2)0D1DD2D34D5D6D7DG0A1AA2YY74151(1)YY≥11D12435DD2A3D0DDD13DD2DDDD1411819101DDA615DAA70&4.3数据选择器2．实现组合逻辑函数（1）当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入变量个数相同时，可直接用数据选择器来实现逻辑函数。例：用8选1数据选择器74151实现逻辑函数：ABCCABCBABCAL解：将逻辑函数转换成最小项表达式：=m3+m5+m6+m7YAD3474151G7DDDD162DY1DD02A5A0ABCL014.3数据选择器ACBCABLiiiDmGY70画出连线图。（2）逻辑函数的变量个数大于数据选择器的地址输入变量个数时。解：将A、B接到地址输入端，C加到适当的数据输入端。作出逻辑函数L的真值表，根据真值表画出连线图。CABCABLA3DD12DY1D0A0AB01C4选1数据选择器L14.3数据选择器例：用4选1数据选择器实现函数：CBACABBCAABCABLCBABCAAB4.3数据选择器cpL3.实现数据的并/串转换计数器Q2Q1Q0A2A1A0D0D1D2D3D4D5D6D774LS151GYL计数输入cp01001101二、集成数值比较器及其应用2．数值比较器的位数扩展（1）串联方式用2片7485组成8位二进制数比较器。1．集成数值比较器74854位二进制数比较器23F10IB0IA＝BAB0A＜BAAA3132F7485BFAAA＜B1I1A＞BBA＝BA223BBAA＞B0BB6BB4AA765745BAABB3A＜B7485(1)1113B2A200BF3AFIABA＞B2A＞BA3BAA＝B0BAFA＜BA1AIB2IBA＝B0010FA3A＜B2A＞BBA＞BF7485(2)BAFA1AA＜B0A＝BA＝BI0BIB32I1FA＞BA＜BFA＝BF4.4数值比较器4.5算术运算电路111114位加法器VD3D2D1D0B3B2B1B0A3A2A1A0C-1①.ABVD3D2D1D000100是原码②.AB