数字电子技术综述回顾.docx

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1、数字电子技术复习一、重要知识点总结和规定1 .数制、编码其及转换：规定：能纯熟在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD,格雷码之间进行互相转换。举例1：(37.25)10二()2二()16-()842IBCU解：(37.25)io=(100101.01)2=(25.4)6=(00110111.00100101)8421bcd2 .逻辑门电路：(1)基本概念1)数字电路中晶体管作为开关使用时，是指它的工作状态处在饱和状态和截止状态。2) TT1门电路经典高电平为3.6V,经典低电平为0.3VQ3) OC门和OD门具有线与功能。4)三态门电路的特点、逻辑功能和应用。高阻态、高电平、低电

2、平。5)门电路参数：噪声容限VNH或VN1、扇出系数N。、平均传播时间tpd。规定：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握OC门和OD门，三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出多种逻辑门电路时输出波形。举例2：画出下列电路0输出波形。解：由逻辑图写出体现式为：y=ABC=A+BTc,则输出Y见上。3 .基本逻辑运算的特点：与运算：见零为零，全1为1；或运算：见1为1,全零为零；与非运算：见零为1,全1为零；或非运算：见1为零，全零为1；异或运算：相异为I,相似为零；同或运算：相似为1,相异为零；非运算：零变1,1变零；规定：纯熟应用上述逻辑运算。4 .数字电路逻辑功能的几种表达措施及互相转换。真

3、值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有也许取值组合及其对应的函数值所构成的表格。逻辑体现式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。卡诺图：是由表达变量的所有也许取值组合的小方格所构成的图形。0011X10100X01100XX1011XXO111ICI逻辑图：是由表达逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。波形图或时序图：是由输入变量的所有也许取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成日勺图形。状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。规定：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）措

4、施之间的互相转换。5 .逻辑代数运算的基本规则反演规则：对于任何一种逻辑体现式Y,假如将体现式中的所有“”换成“+”换成换成“1”，“1，换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，那么所得到的体现式就是函数Y日勺反函数Y（或称补函数）。这个规则称为反演规则。对偶规则:对于任何一种逻辑体现式Y,假如将体现式中的所有“”换成“+”,“十”换成“，“0”换成“1”，“1”换成“0”，而变量保持不变，则可得到的一种新的函数体现式Yz,Y/称为函Y的对偶函数。这个规则称为对偶规则。规定：纯熟应用反演规则和对偶规则求逻辑函数的反函数和对偶函数。举例3：求下列逻辑函数日勺反函数和对偶函数Y=ABCDE

5、解：反函数：T=（）（CDE）；对偶函数：百（A+m（C+*）6 .逻辑函数化简规定：纯熟掌握逻辑函数的两种化简措施。公式法化简：逻辑函数的公式化简法就是运用逻辑代数的基本公式、定理和规则来化简逻辑函数。举例4：用公式化简逻辑函数：Yx=ABCABCBC解：K=ABC+ABC+BC=（1A）BCBC=BC+BC=B（C+C）=图形化简：逻辑函数的图形化简法是将逻辑函数用卡诺图来表达，运用卡诺图来化简逻辑函数。（重要适合于3个或4个变量的化简）举例5：用卡诺图化简逻辑函数:解：画出卡诺图为则丫=彳+37.触发器及其特性方程y(AB,C)=n(0,2,3,7)+J(4,6)1）触发器的日勺概念和特

6、点:触发器是构成时序逻辑电路日勺基本逻辑单元。其具有如下特点：它有两个稳定的状态：0状态和1状态；在不一样的输入状况下，它可以被置成0状态或1状态，即两个稳态可以互相转换；当输入信号消失后，所置成日勺状态可以保持不变。具有记忆功能2）不一样逻辑功能的触发器的特性方程为：RS触发器：Qe=S+NQ,约束条件为：RS=O,具有置0、置1、保持功能。JK触发器：Qn+1=JQnKQn，具有置0、置1、保持、翻转功能。D触发器：Qn+=D,具有置0、置1功能。T触发器：QH=TOn+亍Q”,具有保持、翻转功能。T,触发器：。向=。（计数工作状态），具有翻转功能。规定：能根据触发器（重点是JK-FF和D

7、-FF）的特性方程纯熟地画出输出波形。举例6：已知J,KFF电路和其输入波形，试画出8 .脉冲产生和整形电路D施密特触发器是一种可以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。规定：会根据输入波形画输出波形。特点：具有滞回特性，有两个稳态，输出仅由输入决定，即在输入信号到达对应门限电压时触发翻转，没有记忆功能。2）多谐振荡器是一种不需要输入信号控制，就能自动产生矩形脉冲日勺自激振荡电路。特点：没有稳态，只有两个暂稳态，且两个暂稳态能自动转换。3）单稳态触发器在输入负脉冲作用下，产生定期、延时脉冲信号，或对输入波形整形。特点：电路有一种稳态和一种暂稳态。在外来触发脉冲作用下，电路由稳态

8、翻转到暂稳态。暂稳态是一种不能长期保持的状态，通过一段时间后，电路会自动返回到稳态。规定：纯熟掌握555定期器构成的上述电路，并会求有关参数（脉宽、周期、频率）和画输出波形。举例7：已知施密特电路具有逆时针的滞回特性，试画出输出波形。解:v-施密特Fo电路_(设E+=5V,e=2V)9 .A/D和D/A转换器1) A/D和D/A转换器概念：模数转换器：能将模拟信号转换为数字信号的电路称为模数转换器，简称A/D转换器或ADC。由采样、保持、量化、编码四部分构成。数模转换器：能将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器，简称D/A转换器或DAC。由基准电压、变换网络、电子开关、反向求和构成。AD

9、C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日勺接口。2) )D/A转换器的辨别率辨别率用输入二进制数的有效位数表达。在辨别率为位的D/A转换器中，输出电压能辨别2个不一样的输入二进制代码状态，能给出2个不一样等级的输出模拟电压。辨别率也可以用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表达。举例8：10位D/A转换器的辨别率为：3) A/D转换器的辨别率A/D转换器的辨别率用输出二进制数日勺位数表达，位数越多，误差越小，转换精度越高。举例9：输入模拟电压的变化范围为O5V,输出8位二进制数可以辨别的最小模拟电压为5VX2-8=20mV;而输出12位二进制数可以辨别出J最小

10、模拟电压为5VX2T2e.22iV10.常用组合和时序逻辑部件的作用和特点组合逻辑部件：编码器、译码器、数据选择器、数据分派器、半加器、全加器。时序逻辑部件：计数器、寄存器。规定：掌握编码器、译码器、数据选择器、数据分派器、半加器、全加器、计数器、寄存器的定义，功能和特点。举例10：能对两个1位二进制数进行相加而求得和及进位的逻辑电路称为生加墨二、经典题型总结及规定(-)分析题型1 .组合逻辑电路分析：分析思绪：由逻辑图写出输出逻辑体现式；将逻辑体现式化简为最简与或体现式；由最简与或体现式列出真值表；分析真值表，阐明电路逻辑功能。规定：纯熟掌握由门电路和组合逻辑器件741SI38、741S15

11、3741S151构成的多种组合逻辑电路的分析。举例I1分析如图逻辑电路的逻辑功能。解：由逻辑图写出输出逻辑体现式Y=Y1Y2Y3=ABBCAC将逻辑体现式化简为最简与或体现式Y=AB+BC-CA由最简与或体现式列出真值表分析真值表，阐明电路逻辑功能当输入A、B、C中有2个或3个为1时，输出Y为1,否则输出Y为0。因此这个电路实际上是一种3人表决用的组合逻辑电路：只要有2票或3票同意，表决就通过。2 .时序逻辑电路分析：分析思绪：由电路图写出时钟方程、驱动方程和输出方程;将驱动方程代入触发器的特性方程，确定电路状态方程；分析计算状态方程，列出电路状态表；由电路状态表画出状态图或时序图；分析状态图

12、或时序图，阐明电路逻辑功能。规定：纯熟掌握同步时序电路，例如同步加法计数器、减法计数器、环形计数器、扭环形计数器的分析。举例12：如图所示时序逻辑电路,并画出状态转换图和时序图。解：时钟方程为：CPO=CP1=CPJo=QKo=IU1=I试分析它的逻辑功能，验证与否能自启动,Q1CP鼓励方程为：将鼓励方程代入J-K-FF的特性方程可得状态方程为QF=JOg+股”a审Q产=J1遵+kQ；=Q；a由状态方程做出状态转换表为:QQoQo+,0001011010001100则状态转换图和时序图为:可见电路具有自启动特性，这是一种三进制计数器。（二）设计题型1 .组合逻辑电路设计：设计思绪：由电路功能描

13、述列出真值表；由真值表写出逻辑体现式或卡若图；将体现式化简为最简与或体现式；实现逻辑变换，画出逻辑电路图。规定：纯熟掌握用常用门电路和组合逻辑器件741S138、741S153741S151设计实现多种组合逻辑电路。举例13：某汽车驾驶员培训班进行结业考试，有三名评判员，其中A为主评判员，B和C为副评判员，在评判时按照服从多数原则通过，但主评判员认为合格也通过，试用与非门实现该逻辑电路。（或用74138、74151、74153实现）解：由题意可作出真值表为：用卡诺图化简为ABCYOOOOOO1OO1OO则输出逻辑体现式为Y=A+BC=ABC用与非门实现逻辑电路图为：2 .时序逻辑电路设计：设计

14、思绪：由设计规定画出原始状态图或时序图；简化状态图，并分派状态；选择触发器类型，求时钟方程、输出方程、驱动方程；画出逻辑电路图；检查电路能否自启动。规定：纯熟掌握同步时序电路，例如同步加法计数器、减法计数器的设计实现。举例14：设计一种按自然态序变化的7进制同步加法计数器，计数规则为逢七进1,产生一种进位输出。解：建立原始状态图：/Y/O/O/OOToTotfO(K)一(M)I-O1OfOI1I/。110-101-100/0/0简化状态图，并分派状态：已经是最简，已是二进制状态；选择触发器类型，求时钟方程、输出方程、驱动方程：因需用3位二进制代码，选用3个下降沿触发的触发器，分别用FFo、FFi、FF2表达。由于规定采用同步方案，故时钟方程为：CP0=CP1=CP2=CP输出方程:状态方程:Qo+1Q1n+1Q1、宴40111100001101100XU(a)Qr1的卜诺图0100I0IOOO11110(b)Ord的卜诺图。片=绫/+心/_=霞S1*+=n+m