数电读书笔记

1、书名 ：数字电子技术基础作者 ：林涛 出版社 ：清华大学出版社 读书时间 ：2013年 11月10日 2013年11月22日 内容简介 ：数字电子技术基础 （第 2 版）依据新修订的高等工业学校电子 技术基础课程教学基本要求 ，并结合多年的教学实践经验编写而成。 主要内容包括数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、 时序逻辑电路、半导体存储器、脉冲波形的产生与变换、 a d 与 d /a转换、可编程逻辑器件、vhdl语言简介及其在数字系统分析与设 计中的应用举例等。各章前有内容提要、学习提示，章未有小结、思 考题与习题。数字电子技术基础 （第 2 版）可作为高等学校电气信息类、 电子信

2、息类、 计算机类及相近专业本科生数字电子技术基 础教材和教学参考书，也可作为有关工程技术人员的参考书。 读书笔记： 摘抄 ：组合逻辑电路组合逻辑电路是指在任何时刻， 逻辑电路的输出状态只取决于该 时刻各输入状态的组合， 而与逻辑电路原来的状态无关。 组合逻辑电 路的结构特点是：电路由各种门电路构成，不存在反馈。描述组合逻辑电路的功能的主要方式有以下几种。1. 逻辑函数表达式逻辑函数表达式通常以与或表达式表示， 并且化简为最简与或表 达式，这种表达形式的有点是便于进行逻辑推导。2. 逻辑电路图逻辑电路图简称为逻辑图， 组合逻辑电路图是由各种门电路的逻 辑符号及相互连线组成。3. 真值表 以表格的

3、形式描述输入变量的各种取值组合与输出函数值的对 应关系，输入变量取值组合的顺序通常以对应二进制数的顺序表示。4. 波形图 波形图是以数字波形的形式表示逻辑电路输入与输出的逻辑关 系。5. 卡诺图： 卡诺图不仅可以作为简化逻辑函数的工具，而且也是描述逻辑函 数的一种方式， 卡诺图中的每一个小方格与真值表中每一组输入变量 取值组合事实上存在一一对应的关系， 在某种意义上说， 卡诺图是真 值表的图形表示。组合逻辑电路的分析方法：（1）写出逻辑函数表达式。根据已知的逻辑电路图，从输入到输 出逐级写出逻辑电路的逻辑函数表达式。（2）化简逻辑函数表达式。一般情况下，有逻辑电路写出的逻辑 表达式不是最简与或

4、表达式， 因此需要对逻辑函数表达式进行化简或 者变换，以便用最简与或表达式来表示逻辑函数。3）列写真值表。根据逻辑表达式列出反应输入输出逻辑变量互 相关系的真值表。 （4）分析并用文字概括出电路的逻辑功能。根据逻辑真值表，分 析并确定逻辑电路所实现的逻辑功能。组合逻辑电路设计的一般方法。（1）列出真值表。（2）写出逻辑数表达式。（3）化简或变换逻辑函数的表达式。（4）画出逻辑电路图。编码器和译码器：编码器在数字系统中，用特定代码（比如 BCD 码、二进制码等）表示 各种不同的符号、字母、数字等有关信号的过程称之为编码。1. 二进制编码器能过实现用n为二进制代码对N=2的n次方个一般信号进行编

5、码的电路，称之为二进制编码器，这种编码器又称之为普通编码器。2. 优先编码器 在优先编码器电路中，允许两个以上的输入信号同时输入有效， 为了保证输出代码与输入信号的一一对应关系， 即每次只对一个输入 信号惊醒编码，因此，再设计优先编码器时，将所有输入信号按优先 顺序排好队，当N个输入信号同事输入有效时，只能对其中优先权最 高的一个输入信号进行编码。 这种编码器广泛应用于计算机系统的中断请求和数字控制的排队逻辑电路中3. 二 -十进制编码器将表示十进制数 的 10个信号分别转换 4 位二 进制代码的电路，称为二 -十进制编码器。译码器1. 二进制译码器二进制译码器输入时 n 位二进制码，输出有

6、2 的 n 次方条线。2. 74183 应用举例74138的基本功能是 3线-8线译码器，但由于它具有 3 个使能控 制端S1. S2. S3及能提供最小项的与非门电路结构。使 74138译码器 的扩展及灵活应用比较方便。3. 二-十进制译码器二-十进制译码器也称BCD译码器，它的逻辑功能是将输入的一 组BCD码译成十个高低电平输出信号。4. 数字显示译码器数字显示译码器不同于上述的译码器， 它的主要功能是译码驱动数字显示器件，数字显示的方式分三种：（ 1 ）字形重叠式，即将不同字符的电极重叠起来，使相应的 电极发亮，则可显示需要的字符。（ 2）分段式，即在同一个平面上按笔画分布发光段，利用不

7、 同发光段组合，显示不同的数码。3）点阵式，由一些按一定规律排列的可发光的点组成，通 过发光点组合显示不同的数码。数据分配器与数据选择器数据分配器在数据传输的过程中， 常需要把一条通道上的数据分配到不同的 数据通道上， 实现这一功能的电路成为数据分配器 （也称多路数据分 配器，多路数据调节器） 。数据选择器数据选择器（MUX）的逻辑功能是在地址选择信号的控制下， 从多路数据中选择出一路数据作为输出信号， 相当于多输入的单刀多 掷开关。1. 数据选择器的功能描述2. 数据选择器的扩展如需要选择的数据通道较多时， 可以选用八选一或十六选一数据 选择器，也可以把几个数据选择器连接起来扩展数据输入端。

8、3. 数据选择器的应用数据选择器的应用很广泛，他不仅可以实现有选择的传递数据， 而且还可以作为逻辑函数发生器， 实现所有要求的逻辑函数功能， 也 可以将并行数据转化为串行数据进行传输。计数器2 的 n 次方进制计数器组成规律1. 2 的 n 次方进制同步加计数器同步计数器中，每个触发器在 CP的作用下同时形成新状态，由2的 n 次方进制加计数规律可知，最低位每来一个时钟脉冲就应翻转 一次，而其他各位应在其所有低位全为 1 时，再来时钟脉冲才翻转（低 位向高位进位），考虑到JK触发器的动作特点，用JK触发器实现2 的n次方进制加计数器，其各级J、K输入关系如下：J0=K0=1J1=K1=Q0J2

9、=K2=Q1Q2J2=K3=Q2Q1Q0Jm=Km=Qm-1Qm-2 Q0=Qm-1Jm-12. 2 的 n 次方进制同步减计数器通过对 2 的 n 次方进制减计数器规律的研究可知， 最低位触发器 应每来一个时钟脉冲就翻转一次， 高位触发器只要有在低位全部为 0、 低位需向高位借位时，在时钟脉冲作用下才翻转，用 JK触发器实现 时，其各级J ,K输入应满足以下格式：J0=K0=1J1=K1=Q0J2=K2=Q1Q0J2=K3=Q2Q1Q0Jm二Km二Qm1Qm-2 Q0二Qmh1Jm13. 2的n次方进制异步加计数器将所有触发器都接成计数器工作状态（即Q的n+1次=Q的n次， 对于D触发器，使

10、Di二Qi对于JK触发器，使Ji=Ki=1,在电路连接时 只需要考虑CP脉冲的来源。4 2 的 n 次方进制异步减计数器将所有触发器仍固定接成计数工作状态，只需要设计 CP脉冲。 最低位的时钟脉冲输入端直接与外部输入 CP脉冲相连；其他位应当 在低位由 0 变 1 时，向高位产生借位信号，使高位翻转。由于 2 进制异步计数器的高位触发器状态变化必须在低位触发器产 生进位或借位信号才能实现， 因此这类计数器称为串行计数器， 故异 步计数器的工作速度较同步计数器低。集成计数器1. 74161 功能74161 是同步四位二进制加计数器，它有异步清零，同步预置数 等功能。2. 74LS193的功能74

11、LS193是双时钟同步四位二进制可逆计数器，能够预置数。3. 74LS290的功能74LS290 是异步二 -五 -十进制计数器。计数器的设计方法设计计数器电路可以触发器作为基本单元电路， 也可以集成计数器为基础，后者设计过程更简单方便。 1.级联法,2.反馈清零法 ,3.反馈 置数法。 感悟 ：通过这次学习 数字电子技术基础 （第 2 版）让我更加了解了 数电这门课程虽然说在学习中有许多的不理解， 但总的来说， 学习的 思路还是很清楚的， 并增强了对数字电子技术这门课程的兴趣。 了解 了更多电子元件的工作原理，如： 74LS138、74LS148、7448 等。 最 开始学的是数制与码制，

12、特别是二进制的一些东西， 主要是为后面的 学习打基础，可以说，明白二进制是后面学习最基础的要求。一些逻 辑代数方面的基本知识， 首先就有很多的逻辑代数的公式， 然后就是 逻辑函数了， 让我感觉其实这里的函数和原来学的其实都差不多， 只 不过这里是逻辑函数， 每一个变量的取值只有 0和 1罢了，然后就是 用不同的方式来表达逻辑函数，学了很多方法，有逻辑图，波形图等 等，逻辑函数的两种标准形式最小项之和和最大项之积， 还有逻辑 函数的化简方法， 之后还有一些无关项和任意项的知识。 总而言之前 两章的内容还是比较简单的， 都是一些基础的东西， 没有多大的难度， 学习起来也相对轻松。但是后面的组合逻辑电路，比如编码器，译码 器，数据选择器，加法器等等，我感觉这些都很复杂的，分析起来都 很麻烦，更别说设计了，我要做的就是明白它的工作原理，知道它的 设计思想就行了。还有就是触发器，首先，触发器的种类有点多，有 SR锁存器，D触发器，JK触发器，每种触发器有不同的功能，其次， 触发器还有不同的触发方式， 很容易弄混淆， 接着讲了寄存器和计数 器这两种时序逻辑电路，同样是比较麻烦的。最后是时序逻辑电路的 设计。想要学好，还需要多看书才行，遇到了一些问题也要多查找各 种相关资料，我觉得时序逻辑电路是非常有用的，可以实现很多功能, 对于以后的学习都