(无水印)《数字电子技术基础》辅导提纲

1、数字电子技术基础课程辅导提纲军区空军自考办第一章 数字逻辑基础一、 内容提要1、电子电路分为两大类：模拟电路和数字电路。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。特点有：精度高、抗干扰能力强；便于长期保存使用方便；保密性好；结构简单、容易制造；便于集成及系列化生产。2、数字信号的特点：时间上离散：只在某些时刻有定义；数值上离散： 变量只能是有限集合的一个值，常用0、1二元数值表示。例如：开关的断开、闭合，电压的高、低。3、进位制：即计数方法，表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。用一定

2、位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符号等信息称为编码。4、逻辑代数的三种基本运算：与逻辑（与运算）、或逻辑（或运算）、非逻辑（非运算）。5、逻辑表达式：由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。在逻辑表达式中，等式右边的字母A、B、C、D等称为输入逻辑变量，等式左边的字母Y称为输出逻辑变量，字母上面没有非运算符的叫做原变量，有非运算符的叫做反变量。6、逻辑函数：如果对应于输入逻辑变量A、B、C、的每一组确定值，输出逻辑变量Y就有唯一确定的值，则称Y是A、B、C、的逻辑函数。与普通代数不同的是，在逻辑代数中，不管是变量还是函数，其取值都只能是0或1，并且这里的0和1只表示两种不同

3、的状态，没有数量的含义。7、逻辑代数常量之间的关系： 与运算： 或运算：非运算：8、逻辑代数的基本公式：9、逻辑代数的基本定理：10、逻辑代数的常用公式：11、逻辑代数运算的基本规则：（1）代入规则：任何一个含有变量A的等式，如果将所有出现A的位置都用同一个逻辑函数代替，则等式仍然成立。这个规则称为代入规则。（2）反演规则：对于任何一个逻辑表达式Y，如果将表达式中的所有“·”换成“”，“”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，那么所得到的表达式就是函数Y的反函数（或称补函数）。这个规则称为反演规则。12、逻辑函数的表示方法：真值

4、表、逻辑式、逻辑图、波形图。13、逻辑函数的化简方法有：公式化简法和的卡诺图化简法。二、 基本要求了解数字信号与数字电路的特点；了解逻辑变量和逻辑函数的概念；掌握逻辑函数的公式化简法和的卡诺图化简法。三、 重点内容逻辑代数的三种基本运算、基本定理及运算的基本规则；逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法。四、 典型例题1、填空题（1） 69.75D=_B=_H。答案：1000101.11 、 45.C（2）10101.11B=_D=_H。答案：21.75 、 15.C（3）（10001100）2=（ ）10答案：8C（4）逻辑函数的表示方法：真值表,_ _,_和_。答案： 逻辑函数表达式 逻辑电路图

5、 卡诺图（5）逻辑代数的三个基本规则为_,_和_。答案： 代入规则 反演规则 对偶规则（6）逻辑代数三种最基本的运算是_，_和_。答案：与运算 或运算 非运算（7）BCD编码中最常用的编码是_。答案：8421码（8）晶体三极管作为电子开关时，其工作状态必须为 状态或 状态。答案：饱和；截止2、选择题（1）n个变量可以构成（ ）个最小项。A)nB)2nC) D)答案：C（2）逻辑函数A（BC）写成与或表达式为（ ）A） B） C） D）答案：C（3）右图卡诺图化简的结果正确的是：（ ）A. B. C. D. 答案：A（4）“一个事件要发生需要具备多个条件，只有当所有条件都具备后，此事件才会发生。

6、”这句话所表达的逻辑关系是？A 与非 B 或 C 非 D 与答案：D（5）右图卡诺图化简结果正确的是： A. B. C. D. 答案：D（6）下图表示“与非”逻辑关系的符号是:答案：A（7）与右图逻辑关系相对应的函数表达式为:A. B. C. D. 答案：A3、化简题（1）用代数化简法化简逻辑函数解：（2）用代数化简法化简逻辑函数解：（3）用卡诺图化简法化简逻辑函数Z(A.B.C.D)=m(0,2,4,5,8,10,11,15)答案：卡诺图： 化简结果：（4）用卡诺图化简法化简逻辑函数Z(A.B.C.D)= m(3.6.8.9.11.12)+ d(0.1.2.13.14.15)答案：卡诺图：

7、化简结果： （5）用卡诺图法化简答案：（6）用代数法求函数 的最简“与-或”表达式。答案：（7）用代数法化简函数。答案： 五、 思考题1.3.2 1.3.7 六、作业题1.3.1 1.3.3 1.3.4 1.3.5 第二章 逻辑门电路一、内容提要1、逻辑门电路：用以实现逻辑运算的电子电路。简称门电路。2、基本和常用门电路有：与门、或门、非门（反相器）、与非门、或非门、与或非门和异或门等。3、数字系统中所用的为两值逻辑0和1。逻辑0和1： 电子电路中用高、低电平来表示。获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的导通、截止（即开、关）两种工作状态。4、正逻辑：用高电平表示逻辑1，用低电平表示逻

8、辑0；负逻辑：用低电平表示逻辑1，用高电平表示逻辑0。正负逻辑之间存在着简单的对偶关系，例如正逻辑与门等同于负逻辑或门等。5、TTL集成逻辑门电路的输入和输出结构均采用半导体三极管作为开关元件，所以称晶体管晶体管逻辑门电路，简称TTL电路。 TTL电路的基本环节是反相器。6、集电极开路输出的门电路称为OC门； OC门的输出端可以并联，实现线与功能； OC门电路在工作时需外接负载电阻和电源。7、三态门的输出有三种可能出现的状态：高电平、低电平、高阻。8、TTL与门电路使用中的实际问题：1）多余或暂时不用的输入端不能悬空，可按以下方法处理：（1）与其它输入端并联使用。（2）将不用的输入端按照电路功

9、能要求接电源或接地。比如将与门、与非门的多余输入端接电源，将或门、或非门的多余输入端接地。二、基本要求了解集电极开路门和三态门的工作原理；掌握三极管的开关条件及三种工作状态的特点；熟练掌握基本逻辑门电路、TTL与非门电路逻辑功能的分析及描述。三、重点内容基本逻辑门电路、TTL与非门电路逻辑功能的分析及描述。四、典型例题1、填空题（1）集成TTL与非门的输出高电平约为_伏，输出低电平约为_伏。答案： 3.6 ；0.3（2）TTL与非门的输入端悬空，相当于接_电平。答案： 高（3）三态门的输出不仅有高电平和低电平，还有第三态为_。答案： 高阻输出状态（4）在计算机系统中，为了使各逻辑部件在总线上能

10、相互分时传送信号，可使用_门电路。答案： 三态输出（5）CMOS门电路的静态功耗比TTL门电路_；CMOS门电路的开关速度比TTL门电路_。答案：小； 低（6）TTL三态门的三种可能输出状态是（ ）、（ ）、（ ）。答案：高电平 、低电平、高阻 （7）TTL与非门正常工作时使用的电源电压是 V，低电平电压为 V，高电平电压为 V。答案：5 ， 0.3 ， 3.6 （8）OC 门的输出端必须外接上拉 。答案：上拉电阻（9）使函数 取值为1的最小项有 个。答案：32、选择题（1）在 TTL 逻辑门中，为实现“线与”，应选用(A) 三态门； (B) OC 门； (C) 异或门； (D) 与非门。答案

11、：B五、思考题2.1.4 2.2.5 2.3.2 2.4.5六、作业题2.2.1 2.3.1 2.4.1 2.6.3 第三章 组合逻辑电路一、内容提要1、数字电路按其完成逻辑功能的不同特点，可划分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。组合逻辑电路：指该电路在任一时刻输出的稳定状态，仅取决于该时刻的输入信号，而与输入信号作用前电路所处的状态无关。特点：从电路结构上看，组合逻辑电路仅由门电路组成，电路中无记忆元件，输入与输出之间无反馈。2、分析组合逻辑电路,一般是根据已知的逻辑电路,找出其逻辑函数表达式,或写出其真值表,从而了解其电路的逻辑功能。 有时分析的目的在于检验所设计的逻辑电路是否能实现预定

12、的逻辑功能。 分析组合逻辑电路的一般步骤：用文字或符号标出各个门的输入或输出。从输入端到输出端逐级写出输出函数对输入变量的逻辑函数表达式，也可由输出端向输入端逐级推导，最后得到以输入变量表示的输出逻辑函数表达式。用逻辑代数化简法或卡诺图化简法对输出逻辑函数表达式进行化简，并列出真值表。根据真值表或逻辑函数表达式确定电路的逻辑功能。2、组合逻辑电路的设计方法：根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路。设计步骤如下：1）进行逻辑抽象，将一个实际的逻辑问题抽象为一个逻辑函数。首先分析所给实际逻辑问题的因果关系，将引起事件所产生的条件作为输入变量，引起事件所产生的结果作为输出函数，

13、再分别以二值逻辑0和1给以逻辑赋值，列出真值表。2）根据真值表可写出输出逻辑函数的“与或”表达式。3）将输出逻辑函数表达式进行化简或变换。4）根据化简或变换后的输出逻辑函数表达式，画出其逻辑图。3、常用的组合逻辑电路有：加法器、数值比较器、编码器、译码器、数据选择器、数据分配器。4、七段数码管（LED）各字段分布如图所示：LED字段分布图5、组合逻辑电路的冒险与竞争：竞争：在组合电路中，信号经由不同的途径达到某一点的时间有先有后。 冒险：由于竞争而引起电路输出发生瞬间错误现象。表现为输出端出现了原设计中没有的窄脉冲，常称其为毛刺。冒险现象消除方法：利用冗余项；吸收法；取样法。二、基本要求熟练掌

14、握组合逻辑电路的特点及分析方法并掌握设计方法；了解常用的组合逻辑电路加法器、编码器、译码器等的工作原理；了解组合逻辑电路的冒险与竞争产生原因及消除方法。三、重点内容组合逻辑电路的特点及分析方法。四、典型例题1、填空题（1）共阴极接法七段发光二极管，a,b,d,e,g为高电平，其它为低电平，显示数字_。答案： 2（2）共阳极接法七段发光二极管，b,e为高电平，其它为 低电平，显示数字_。答案：5（3）对于一个有n个输入端，m个输出段的编码器，m、n之间应该满足_答案：（4）每个触发器可以记录（ ）位二进制码，因为它有（ ）个稳态。答案：1；2（5）3个输出变量最多可以对_个状态进行编码。3线8线

15、译码器有_ 个输入端，有_ 个输出端。答案：8 ，3， 8 （6）组合逻辑电路的输出状态 取决于同一时刻输入信号的状态，而与电路原来的状态 。答案：仅，无关2、选择题（1）8路数据选择器应有（ ）个选择控制端。(A)2(B)3 (C) 6(D) 8答案：B（2）下列电路中，不属于组合逻辑电路的是(A) 编码器； (B) 译码器； (C) 数据选择器； (D) 计数器。答案：D3、分析题（1）分析下图实现的逻辑功能。&&1&&P1P2P3ABSC答案： 真值表：所以该电路实现的功能是半加器（2）分析如图三所示电路的逻辑功能.答案：由逻辑电路可得函数表达式： 真值表

16、： 该电路的功能为：四选一数据选择器4、设计题（1）设计一个供A、B、C三人使用的简单表决电路，以表决某一提案是否通过，如多数赞成，则提案通过，以指示灯亮表示，否则，提案不通过，指示灯不亮。解：按设计要求列出真值表。根据真值表写出逻辑函数表达式。F=ABC+ABC+ABC+ABC用卡诺图化简逻辑函数F。F=AB+AC+BC根据化简后的逻辑函数表达式，可画出由两级与非门组成的逻辑电路图（2）用与非门设计一个A、B、C、D四人表决器以表决某一提案是否通过，其中A有一票否决权，在A表示同意的情况下，B、C、D三人遵从少数服从多数的原则。 答案： 状态赋值，令逻辑1表示同意提案逻辑0表示不同意提案，输

17、出F为1表示提案通过，0表示提案不通过由题意可得简化真值表： 由真值表可得与非形式的函数表达式： 由函数表达式可得表决器的逻辑电路：（3）试用8选1数据选择器实现函数Y = ABC 。 答案 故令 A2 A1 A0 = A B C ，D1 = D2 = D4 = D7 = 1 ， D0 = D3 = D5 = D6 = 0 ，可得 (4) 1.利用3线 8线译码器74LS138 和门电路实现下面的函数。（74LS138的译码工作条件为STA = 1，）答案： 五、思考题3.3.2 3.4.1 3.5.1 3.5.2 六、作业题3.3.1 3.3.3 3.3.5 3.4.7 第四章 时序逻辑电路

18、一、内容提要1、触发器是能够存储一位二进制信号的基本单元电路；是构成时序逻辑电路的基本单元电路。基本特性：（1）有两个稳定状态，可分别表示二进制数码0和1，无外触发时将维持稳态输出；（2）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转）；（3）有两个互补输出端。分类：基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器、边沿触发器。2、在数字电路中，凡是任一时刻的稳定输出不仅决定于该时刻的输入，而且还和电路原来的状态有关者，都叫做时序逻辑电路，简称时序电路。时序电路的特点：具有记忆功能。时序电路的基本单元：触发器。3、在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。数码寄存器：存储二进制数码、运算结果或指

19、令等信息的电路。移位寄存器：不但可存放数码，而且在移位脉冲作用下，寄存器中的数码可根据需要向左或向右移位。 4、计数器是时序逻辑电路的具体应用，用来累计并寄存输入脉冲个数，计数器的基本组成单元是各类触发器。计数器的种类很多。按其工作方式可分为同步计数器和异步计数器；按其进位制可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；按其功能又可分为加法计数器、减法计数器和加/减可逆计数器等。二、基本要求掌握时序逻辑电路的特点；掌握各类触发器的组成及逻辑功能分析；掌握移位寄存器和计数器的组成和逻辑功能分析。三、重点内容触发器、移位寄存器和计数器的组成和逻辑功能分析。四、典型例题1、填空题（1）时序电路任

20、一时刻的输出状态不但与该时刻的_状态有关，而且与_状态有关。答案：输入 ； 上一时刻电路（2）D 触发器的特性方程为 _ ；J-K 触发器的特性方程为_ 。答案：2、选择题（1）下列中规模通用集成电路中，（ ）属于时序逻辑电路。(A)   多路选择器T580 (B)计数器T4193 (C)并行加法器T692 (D)译码器T4138答案：B（2）下列电路中，不属于时序逻辑电路的是(A)计数器；(B)移位寄存器； (C)译码器； (D)顺序脉冲发生器。答案：C（3）下图中，正确的输出波形为答案：A3、分析题（1）分析所示电路的逻辑功能。（2）分析下图所示电路的逻辑功能。画出状态

21、转换图和时序图。（3）分析图四所示电路。要求：(1)写状态方程(2)求状态表(3)画状态图(4)时序图(5)说明逻辑功能 答案： 状态方程： 状态表： （3）状态图： 时序图： 电路功能：同步五进制加法计数器（4）分析下图为几进制计数器。要求列出状态转换表并画出工作波形，设 Q0 Q3 的初态为零态。 CT74LS290CT74LS290功能表功能答案： R 0 = Q 1 Q 2，故为六进制计数器 （5）试分析下图下面时序电路：（1）写出该电路的驱动方程，状态方程和输出方程；（2）画出Q1Q0的状态转换图；（3）根据状态图分析其功能；答案：（1）根据电路图可得到的方程为：驱动方程： (2分)

22、状态方程： (4分)输出方程：; (2分)（2）将Q1Q0的各个代入上述的方程，可得到状态转换图如下所示：(4分)（3）由状态转换图可知，该电路为四进制减法计数器，B端的输出是借位输出；且此电路能自启动。(3分)五、思考题6.1.2 6.2.2 六、作业题6.2.3 6.2.4 6.2.8 第五章 脉冲信号的产生于整形一、内容提要1、能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做多谐振荡器。2、单稳态触发器在数字电路中一般用于定时（产生一定宽度的矩形波）、整形（把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形）以及延时（把输入信号延迟一定时间后输出）等。单稳态触发器具有下列特点：（1）电路有一个稳态和一个暂稳态。

23、（2）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。（3）暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。3、施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。4、555定时器：为数字模拟混合集成电路。可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5K的电阻分压器，故称555。在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。 二、基本要求掌握多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的电路组成及工作原理，掌握555定时器的组成及应用举例。三、重点内容微分型单稳态触发器的电路组

24、成及工作原理及应用；555定时器的组成及应用举例。四、典型例题1、分析题（1）分析如图所示电路,画出uc及uo波形,计算uo脉冲周期。（2）试分析下图构成何种电路，并对应输入波形画出uO 波形。答案：解：为施密特触发器 （3）指出下图构成什么电路？画出uc及uo波形，并计算其输出频率。 答案：构成多谐振荡器。 = fO =110.7 ( R1 + 2 R 2 ) C126ms 7.94Hz 五、思考题9.3.1 9.4.1 六、作业题9.1.3 9.2.2 9.3.2 9.4.2第六章 A/D与D/A转换器一、内容提要1、 能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器，简称A/D转换器或ADC；能将数字量转换为模拟量的电路称为数模转换器，简称D/A转换器或DAC。ADC和DAC是沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口。2、 D/A转换器的功能是将输入的二进制数字信号转换成相对应的模拟信号输出。D/A转换器根据工作原理基本上可分为二进制权电阻网络D/A转换器和T型电阻网络D/A转换器两大类。由于T型电阻网络D/A转换器只要求两种阻值的电阻，因此最适合于集成工艺，集成D/A转换器普遍采用这种电路结构。3、A/D转换器的功能是将输入的模拟信号转换成一组多位的二进制数字