《数字电子技术基础》总复习(101111).ppt

1、数字电子技术基础总复习,孙淑艳,本学期的主要内容,第一章 数字逻辑基础,第一节 概述 第二节 数制 第三节 各种数制之间的转换 第四节 码制 第五节 逻辑问题描述 第六节 逻辑代数基础 第七节 逻辑函数的五种描述方法 第八节 逻辑函数的化简,第一节 概述 一、模拟信号与数字信号 二、数字电路 第二节 数制计数的体制，计数的方法 四种常用的进制B、D、O、H 第三节 几种进制之间的转换 第四节 码制编码的方法 三种常用的编码BCD码、格雷码、ASCII码,第五节 逻辑问题的描述 一、三种基本逻辑关系与、或、非 二、逻辑代数 三、三种基本逻辑运算和几种复合逻辑运算 与运算 或运算 非运算 与非 或

2、非 异或 同或 与或非 第六节 逻辑代数基础 一、逻辑代数的基本定律 二、逻辑代数的三个基本规则 第七节 逻辑函数的五种描述方法 真值表、逻辑表达式、逻辑电路图、波形图、卡诺图,L=AB,L=A+B,L= AB,代入规则,反演规则,对偶规则,第八节 逻辑函数的化简 一、逻辑函数最简的标准：二级与或电路、乘积项和变量个数最少 二、代数化简法：消去多余的乘积项和每个乘积项中多余的变量 三、卡诺图化简法： (1) 将逻辑函数写成最小项表达式； (2) 按最小项表达式填卡诺图，凡式中包含了的最小项，其对应方格填1，其余方格填0； (3) 合并最小项，即将相邻的1方格圈成一组(包围圈)，每一组含2n个方

3、格，对应每个包围圈写成一个新的乘积项。 (4) 将所有包围圈对应的乘积项相加。,并项法： 吸收法： 消因子法： 消项法： 加项法： 配项法：,A+AB=A,A+A=A,第三章 组 合 逻 辑 电 路,第八节 常用中规模集成组合逻辑模块之五 数值比较器,第七节 常用中规模集成组合逻辑模块之四 算术运算电路,第六节 常用中规模集成组合逻辑模块之三 数据选择器,第五节 常用中规模集成组合逻辑模块之二 译码器,第四节 常用中规模集成组合逻辑模块之一 编码器,第三节 组合逻辑电路中的竞争冒险,第二节 用小规模集成电路(SSI)实现组合逻辑电路的设计,第一节 组合逻辑电路的分析,关于逻辑电路的基本概念,高

4、电平：电压在3.5V-5.0V，用H表示 低电平：电压在0V-1.5V，用L表示 正逻辑体制 负逻辑体制,正逻辑体制:将高电平用逻辑1表示，低电平用逻辑0表示,负逻辑体制:将高电平用逻辑0表示，低电平用逻辑1表示,正逻辑体制与负逻辑体制之间的关系,正逻辑体制,负逻辑体制,与运算,或运算,或运算,与运算,非运算,非运算,一、组合逻辑电路的特点及逻辑功能描述,zi = f (x1, x2 , , xn ) (i=1, 2, , m),组合逻辑电路的一般框图,工作特征: 在任何时刻，电路的输出状态只取决于同一时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。,结构特征: 1、输出、输入之间没有反馈延迟通路 2、

5、不含记忆单元,第一节 组合逻辑电路的分析 第二节 用小规模集成电路(SSI)实现组合逻辑电路的设计 完全描述和不完全描述的组合逻辑电路设计,编码：将某一信息变换为某一特定的代码的过程。,第四节 编码器,编码器：具有编码功能的逻辑电路。,编码器的分类：普通编码器和优先编码器。,二进制和十进制普通编码器 集成优先编码器74148及其应用,第五节 译码器,逻辑符号,（二）典型的中规模集成电路芯片74X138*,（三）二进制译码器的应用,1二进制译码器的扩展,2.实现多输出组合逻辑函数,3. 二进制译码器可以作为数据分配器使用,显示译码器： 共阴极和共阳极数码管 共阴极译码器74X48,实现多输出组合

6、逻辑函数解题方法,1、首先假设一个输入变量为高位，将函数式变换为最小项之和的形式；,2、在译码器的输出端加一个与非门，即可实现给定的组合逻辑函数。,二进制译码器可以作为数据分配器使用,可以选用G2A、G2B以及G作为数据输入端， Y0 Y1Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7作为数据输出端，A2AlA0作为地址选择信号。,第六节 数据选择器,逻辑符号,一、加法器 1.1位半加器 2.1位全加器,第七节 算术运算电路,逻辑符号,第七节 算术运算电路,二、超前进位集成4位加法器74LS283,带引脚名的逻辑符号,用74X283构成十进制加法器：构成一位8421BCD码的加法器,应用,用74X283完

7、成代码转换器： 将8421BCD码转换为余3码。,一、1位数值比较器,第八节 数值比较器,简化真值表,FAB = (A1B1) + ( A1=B1)(A0B0),FA=B=(A1=B1)(A0=B0),FAB = (A1B1) + ( A1=B1)(A0B0),二、2位数值比较器,两位数值比较器逻辑图,第四章 触发器,第一节 触发器的电路结构及工作特点,第二节 触发器的逻辑功能及功能转换,第三节 集成触发器的主要参数,两种触发器的逻辑功能,（1） 特性表,（2） 特性方程,Qn+1 = D,（3） 状态图,1. D 触发器,（3）状态转换图,（2）特性方程,2. JK 触发器,两种触发器的逻辑

8、功能,第五章 时序逻辑电路,第一节 概述,第二节 同步时序逻辑电路的分析,第三节 同步时序逻辑电路的设计,第四节 计数器,第五节 常用中规模计数器芯片及应用,第六节 数码寄存器与移位寄存器,一、时序逻辑电路的结构及特点,*电路由组合电路和存储电路组成。,*电路存在反馈。,结构特征:,时序电路,二、时序逻辑电路的分类,1. 按时钟信号CP作用方式：,米里（Mealy）型,2.按输出函数的依从关系：,Z = f（Qn，X）,二、时序逻辑电路的分类,莫尔（Moore）型,Z = f（Qn）,三、时序逻辑电路的描述方法,（一）逻辑方程组 （二）状态转换表（State Transition Table）

9、 （三）状态转换图（State Transition Diagram） （四）时序图（波形图）,四、时序逻辑电路分析的一般步骤,1观察电路的结构，确定电路是同步时序逻辑电路还是异步时序逻辑电路，是米里型电路还是莫尔型电路。 2写出各触发器的时钟方程。 3写出时序逻辑电路的输出方程。 4写出各触发器的驱动方程。 5将各触发器的驱动方程代入其特性方程，求得各触发器的次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程。 6根据状态方程得到该时序逻辑电路的状态表。 7根据状态表得到该时序逻辑电路的状态图。 8在给定的输入信号作用下得到该时序逻辑电路的时序图。 9根据状态图分析该时序逻辑电路的功能。,同步时序电路的

10、设计过程,五、同步时序逻辑电路的设计的一般步骤,六、常用中规模计数器芯片,七、集成计数器的应用,（一）计数器容量扩展 （二）组成任意进制计数器 （三）组成分频器 （四）组成序列信号发生器 （五）组成顺序脉冲发生器,（一）计数器容量扩展,将多个计数器进行级联，就可以扩大计数 范围。如：m个模N计数器级联，可以实现Nm的 计数器。 计数器级联的方式有两种： 1、级间并联进位方式同步级联方式 2、级间串联进位方式异步级联方式,（二）组成任意进制计数器,方法有两种：反馈清零法和反馈置数法。,（三）组成分频器,（四）组成序列信号发生器,（五）组成顺序脉冲发生器,序列信号是在时钟脉冲作用下产生的按一定规则

11、排列的一串周期性二进制信号。 用计数器和组合逻辑电路可以很方便地构成各种序列发生器。方法： 1、根据序列码的长度P，设计一个模P计数器； 2、设计适当的组合逻辑电路，再以模P计数器的输出作为该组合逻辑电路的输入即可。,顺序脉冲发生器是指能按一定时间、一定顺序轮流输出脉冲波形的电路，也称脉冲分配器或节拍脉冲发生器。 一般是由计数器和译码器组成。,用多片计数器采用同步级联或者异步级联实现。,第六章 脉冲波形的产生与整形,第一节 概述,第二节 555定时器,第三节 脉冲波形产生电路,第四节 脉冲波形整形电路,一、555定时器,1、555定时器芯片的内部电路,555定时器是一种应用方便的中规模集成电路, 广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。,电阻分压器,电压比较器,输出缓冲反相器,三极管开关,直接复位端,基本RS锁存器,2、555定时器功能表,3、555定时器的应用,tw2=R2C1n20.7R2C,tw1 = (R1+R2)C1n20.7(R1+R2)C,三要素法,二、 555定时器组成的多谐振荡器,三、用555定时器组成占空比可的调多谐振荡器,tw1=RBC1n20.7RBC,tw2 = RAC1n20.7RAC,1.阈值电压 （1）上限阈值电压UT+ （2）下限阈值电压UT- 2.回差电压