数电期末复习提纲

1、LOGO复习要点复习要点n数字逻辑概论数字逻辑概论 n逻辑代数逻辑代数 n逻辑门电路逻辑门电路 n组合逻辑电路组合逻辑电路 n锁存器和触发器锁存器和触发器 n时序逻辑电路时序逻辑电路 n存储器存储器 n脉冲波形的变换与产生脉冲波形的变换与产生 nA/D、D/A变换变换 第一章数字逻辑概论第一章数字逻辑概论n 数字信号与模拟信号的概念数字信号与模拟信号的概念n 进制与码制进制与码制二进制、八进制、十进制、十六二进制、八进制、十进制、十六进制之间的转换进制之间的转换8421BCD码码、格雷码（、格雷码（十进制数与十进制数与8421BCD码转换）码转换）n 三种基本逻辑运算、复合逻辑运算三种基本逻辑

2、运算、复合逻辑运算与、或、非与、或、非运算运算、与非、或非、异或、同或、与非、或非、异或、同或n 逻辑函数表示方法逻辑函数表示方法及其及其相互转换相互转换逻辑图、逻辑函数、真值表、卡诺图、时序（波形）图逻辑图、逻辑函数、真值表、卡诺图、时序（波形）图n 原码、反码、原码、反码、补码补码正数、正数、负数的补码负数的补码第二章逻辑代数第二章逻辑代数n 基本公式、常用公式、基本规则基本公式、常用公式、基本规则 反演规则反演规则,对偶规则对偶规则,代入规则代入规则例例:写出下列逻辑函数的对偶式及反函数写出下列逻辑函数的对偶式及反函数 （要求直接用对偶规则和反演规则写）（要求直接用对偶规则和反演规则写）

3、n 逻辑函数的公式化简法逻辑函数的公式化简法n 逻辑函数的逻辑函数的卡诺图化简法（画、填、圈、读）卡诺图化简法（画、填、圈、读）最小项、最小项、n变量最小项个数、性质，几何相邻、逻辑相邻变量最小项个数、性质，几何相邻、逻辑相邻卡诺图化简规律、画圈原则，具有无关项的函数化简卡诺图化简规律、画圈原则，具有无关项的函数化简2FABCABC2()()FAB C A BCABC A BC2对偶式：反函数： F第二章逻辑代数第二章逻辑代数 例：用卡诺图方法化简例：用卡诺图方法化简( , ,)(3,5,8,9,10,12)(0,1,2,13)F A B C DmdFBDACABCD例2.6.1 用卡诺图简化

4、下列逻辑函数，并写成最简与或式)13,12,11,10, 8 , 7 , 4 , 2()15,14, 9 , 6 , 1 , 0(),(dDCBAY解：解：Y Y的卡诺图如表的卡诺图如表2.6.12.6.1所示所示ABABCDCD0000010111111010表表2.6.1 Y的卡诺图的卡诺图000011110101则最简与或式为则最简与或式为CBADY111111 具有无关项的逻辑函数及其化简第三章逻辑门电路第三章逻辑门电路n 定性理解定性理解n 二极管、三极管二极管、三极管、MOS管的开关特性管的开关特性n OD门、门、OC门、线与的概念，三态门（总线传输）门、线与的概念，三态门（总线传

5、输）n 了解正负逻辑、双向传输门；了解正负逻辑、双向传输门；n 门电路多余输入端的门电路多余输入端的处理处理与门、与非门的多余输入端接高电平（与门、与非门的多余输入端接高电平（“1”）或门、或非门的多余输入端接低电平（或门、或非门的多余输入端接低电平（“0”） TTL电路多余的输入端悬空表示输入为高电平；电路多余的输入端悬空表示输入为高电平； CMOS电路多余的输入端绝对不允许悬空，否则电电路多余的输入端绝对不允许悬空，否则电路将不能正常工作。路将不能正常工作。应根据需要接地或接高电平。应根据需要接地或接高电平。第四章组合逻辑电路第四章组合逻辑电路n 组合逻辑电路概念、特点组合逻辑电路概念、特

6、点n 分析和设计方法分析和设计方法 由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路n 竞争冒险竞争冒险 识别方法（表达式一定条件下出现识别方法（表达式一定条件下出现 就有可能）就有可能） 消除方法消除方法实实际际逻逻辑辑问问题题最最简简（或或最最逻逻辑辑图图化化简简变变换换真真值值表表逻逻辑辑表表达达式式合合理理）表表达达式式组合逻辑组合逻辑电路电路逻辑表达式逻辑表达式最简表达式最简表达式真值表真值表逻辑功能逻辑功能化简化简变换变换AAA A或者例3：分析如图所示电路的逻辑功能组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析举例举例n 解：1）写出逻辑表达式并化简BA

7、CABACMABCABBCNCBAABBACAABAMPABCCBAABCCBACMCNQCBABABCABNBABR组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析举例举例2）填写真值表 由于逻辑函数F已展成最小项标准表达式，所以可直接写出真值表，如右表所示CBAABCCBACBACBAABCCBACBAPQRFABCF00000011010101101001101011001111组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析举例举例组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析举例举例3) 组合电路功能分析 凡是输入变量取值组合中1的个数为奇数时，输出f 为1。所以，该电路的逻辑功能为三变量奇校验电路。n 例4：在一个

8、激光射击游戏中，允许射手在规定时间内打三枪：这三枪必须一枪打飞机，一枪打坦克，一枪打汽车。获奖条件：命中不少于两枪，且其中必须有一枪命中的是飞机。试用与非门设计判别获奖的电路。组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计举例举例解：1）定义输入、输出变量，逻辑赋值。设输入变量：A：打飞机，A=1表打中，A=0表未打中B：打坦克， B=1表打中，B=0表未打中C：打汽车， C=1表打中，C=0表未打中F：输出变量， F=1表获奖，F=0表未获奖组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计举例举例n2) 建立真值表。n3) 根据真值表求输出函数的最简与或逻辑表达式。现用卡诺图化简，F的最简表达式为F=AB+ACA

9、BCF00000010010001101000101111011111111组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计举例举例ABC0100 01 11 10n 4) 将与或逻辑表达式转换为与非与非逻辑表达式：n 5）画出逻辑电路图ACABACABF组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计举例举例译码器应用译码器应用例2：用74HC138实现函数解（1）化为最小项之和形式 （2）变换为反函数形式 7420mmmmXYZZYXZYXZYXFXYZZYXZXF74207420mmmmmmmmF（3）输入变量）输入变量X、Y、Z分别接分别接A2、A1、A0，使，使能端接有效电平，译码能端接有效电平，译码器输出

10、端加一个与非门器输出端加一个与非门即可。即可。数据选择器应用数据选择器应用2、逻辑函数产生器数据选择器的主要特点：n（1）具有标准与或表达式的形式n（2）提供了地址变量的全部最小项n（3）一般情况下，Di可以作一个变量处理 因为任何组合逻辑函数总可以用最小项之和的标准形式构成。所以，利用数据选择器的输入Di来选择地址变量组成的最小项mi，可以实现任何所需的组合逻辑函数。数据选择器应用数据选择器应用n用数据选择器实现逻辑函数时，应将函数的变量接到地址变量端，若函数变量个数为K，数据选择器的地址变量个数为n，则有三种情况：n（1）K=n时，则逻辑函数的最小项数目与输入Di的数目一样，可直接实现逻辑

11、函数。n 先将逻辑函数的输入变量按次序接至地址变量端，于是逻辑函数的最小项mi与数据选择器的输入Di一一对应。如果函数包含某些最小项，把与它们对应的输入接1，否则接0。数据选择器应用数据选择器应用n例5：用8选1数据选择器产生逻辑函数n解：先化成最小项之和的形式： 再变换为数据选择器的输出形式 L=m3D3+m5D5+m6D6+m7D7 由上式可得：D3、D5、D6、D7都应该取1值，而式中没出现的最小项的控制变量都应该取0值。XYZYXYZXLXYZZXYZYXYZXXYZYXYZXL数据选择器应用数据选择器应用n（2）Kn时，应分离出多余变量，将其余下的变量和数据选择器的地址变量端一一对应

12、连接，而将分离出来的变量按一定的规则接到数据选择器的输入Di端。n例6：用4选1数据选择器产生逻辑函数 先让A=A1，B=A0 L=m0D0+m1D1+m2D2+m3D3ABCBACBAL1AB0BACBACBAABCBACBAL数据选择器应用数据选择器应用n（3）Kn时，应将多余的地址变量端接1或0例7：用8选1数据选择器产生函数F=AB+AB数据选择器应用数据选择器应用n练习1：试用4选1数据选择器实现逻辑函数n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。数据选择器应用数据选择器应用n练习2：用数据选择器实现函数 L(A, B, C,

13、D)=m(0, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13)算术运算电路算术运算电路全加器全加器1、真值表：2、逻辑表达式：3、逻辑图与符号：思考：能否用74151/74138设计全加器？ A B Ci S Co 70iiiDmY第四章组合逻辑电路第四章组合逻辑电路n 分析和设计方法分析和设计方法 由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路n 集成组合器件集成组合器件 编码器：编码器：什么是编码？什么是什么是编码？什么是优先编码优先编码？ 编码输出（原码、反编码输出（原码、反码）码）, 4线线-2线、线、8线线-3线优先编码器线优先编码器 译

14、码器译码器/数据分配器：数据分配器：74138,使能端有效时使能端有效时 数据选择器：数据选择器：74HC151 数值比较器数值比较器 加法器加法器n 集成组合器件应用集成组合器件应用 二进制二进制译码器译码器和和数据选择器数据选择器均能作为通用器件来实现一般组合均能作为通用器件来实现一般组合逻辑电路（如：逻辑电路（如：产生逻辑函数产生逻辑函数），掌握各自的），掌握各自的设计方法设计方法和特点。和特点。 (0,1,2,7)iiYm i第五章锁存器和触发器第五章锁存器和触发器n 锁存器与触发器概念、特性锁存器与触发器概念、特性 锁存器：锁存器：对脉冲电平敏感的对脉冲电平敏感的存储电路，在特定输入

15、脉冲电平作存储电路，在特定输入脉冲电平作用下改变状态。用下改变状态。 触发器：触发器：对脉冲边沿敏感对脉冲边沿敏感的存储电路，在时钟脉冲的上升或下的存储电路，在时钟脉冲的上升或下降沿的变化瞬间改变状态降沿的变化瞬间改变状态n 基本基本SR锁存器：锁存器：与非门构成、或非门构成，有效信号、与非门构成、或非门构成，有效信号、 约束条件约束条件，功能，功能n SR触发器、触发器、D触发器、触发器、JK触发器、触发器、T和和T触发器触发器（特性方程特性方程）现态、次态的概念，给出现态求次态，给出现态、次态求现态、次态的概念，给出现态求次态，给出现态、次态求驱动信号驱动信号n 逻辑功能的描述方法：逻辑功

16、能的描述方法：状态转换表、状态方程、状态图、时状态转换表、状态方程、状态图、时序图、功能表、序图、功能表、（画波形图）（画波形图）n 各类触发器间的转换各类触发器间的转换第五章锁存器和触发器第五章锁存器和触发器n 触发器的比较触发器的比较第六章时序逻辑电路第六章时序逻辑电路n 时序逻辑电路的概念、特点时序逻辑电路的概念、特点不仅与当前输入信号有关，而且与电路原来的状态有不仅与当前输入信号有关，而且与电路原来的状态有关关电路由组合电路和存储电路组成。电路由组合电路和存储电路组成。 电路存在反馈电路存在反馈n 时序电路功能的表达方法时序电路功能的表达方法逻辑方程组、状态表、状态图、时序图逻辑方程组

17、、状态表、状态图、时序图n 分析和设计方法分析和设计方法同步时序电路的分析同步时序电路的分析同步时序电路的设计同步时序电路的设计第六章时序逻辑电路第六章时序逻辑电路n 例：试分析图示时序电路逻辑功能，写出触发器驱动方程、电路的状态例：试分析图示时序电路逻辑功能，写出触发器驱动方程、电路的状态方程和输出方程，列出状态表，画出状态图方程和输出方程，列出状态表，画出状态图。 解解 ： （1）根据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程）根据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程 J=? K=? （驱动方程）（驱动方程） Y=? （输出方程）（输出方程）第六章时序逻辑电路第六章时序逻辑电路 解解 ：（：（1）根

18、据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程）根据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程 （2）将驱动方程代入）将驱动方程代入JK触发器的特性方程，触发器的特性方程，可以得到各触发器的状态方程可以得到各触发器的状态方程 （3）写出输出方程）写出输出方程第六章时序逻辑电路第六章时序逻辑电路（4）列出状态转换表）列出状态转换表 电路的状态转换表电路的状态转换表Qn2 Qn1 Qn0Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1Y0 0 00 0 100 0 10 1 000 1 00 1 100 1 11 0 001 0 01 0 101 0 11 1 001 1 00 0 011 1 10 0 01第六章时序逻辑电路第

19、六章时序逻辑电路（5）状态转换图）状态转换图 时序图时序图 （5）逻辑功能）逻辑功能 是一个同步七进制加法计数器，是一个同步七进制加法计数器，Y为进位脉冲，为进位脉冲，能够自启动。能够自启动。 第六章时序逻辑电路第六章时序逻辑电路n 集成时序器件集成时序器件数码寄存器、移位寄存器数码寄存器、移位寄存器计数器计数器区别计数器位数、计数器的进制数、所用触发器个数区别计数器位数、计数器的进制数、所用触发器个数同步二进制加同步二进制加/减法计数器、异步二进制加减法计数器、异步二进制加/减计数器减计数器环形计数器、扭环形计数器环形计数器、扭环形计数器n 用集成计数器构成任意进制计数器用集成计数器构成任意

20、进制计数器反馈清零法反馈清零法反馈置数法反馈置数法第六章时序逻辑电路第六章时序逻辑电路n计数器应用计数器应用计数、计时计数、计时分频分频：从较高频率的输入信号得到较低频率的输出信号的过：从较高频率的输入信号得到较低频率的输出信号的过程程脉冲分配脉冲分配：一种能够在周期时钟脉冲作用下输出各种节拍脉：一种能够在周期时钟脉冲作用下输出各种节拍脉冲的数字电路，也称节拍产生器。冲的数字电路，也称节拍产生器。产生周期序列信号产生周期序列信号 利用计数器的状态循环特性和数据选择器利用计数器的状态循环特性和数据选择器(或其它组或其它组合逻辑器件合逻辑器件)，可以实现计数型周期序列产生器。，可以实现计数型周期序

21、列产生器。 计数器的计数器的模数模数M等于序列的周期等于序列的周期，计数器的状态输出计数器的状态输出作为数据选择器的地址变量作为数据选择器的地址变量，要产生的序列作为数据要产生的序列作为数据选择器的数据输入选择器的数据输入，数据选择器的输出即为输出序列数据选择器的输出即为输出序列。第七章第七章 存储器存储器n 存储器的分类及特点存储器的分类及特点n 存储容量的扩展存储容量的扩展n 基本概念：基本概念：字数、字长、存储容量、存储单元、地字数、字长、存储容量、存储单元、地址线、数据线址线、数据线第八章脉冲波形的变换与产生第八章脉冲波形的变换与产生n 555定时器的电路结构和功能定时器的电路结构和功能n 用用555定时器构成定时器构成单稳态触发器：一个稳态，一个暂稳态，单稳态触发器：一个稳态，一个暂稳态，暂稳态的持暂稳态的持续时间续时间仅取决于仅取决于RC电路的参数值电路的参数值。（。（应用应用）施密特触发器：施密特触发器：两种稳定状态。两种稳定状态。两个阈值电压两个阈值电压多谐振荡器：多谐振荡器：没有稳定状态，只有两个暂稳态没有稳定状态，只有两个暂稳