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1、 819数字电路逻辑设计 强化课程讲义 安徽大学819 数字电路逻辑设计(强化课程内部讲义)海文考研专业课教研中心http:/97海文考研专业课频道http:/ 目录第一部分 序言2第二部分 初试科目各章节知识点深度剖析4数字电路逻辑设计4第一章 绪论41.1本章知识点串讲41.2本章重难点总结51.3本章典型题库7第二章 逻辑函数及其化简72.1本章知识点串讲72.2本章重难点总结92.3本章典型题库13第三章 集成逻辑门203.1本章知识点串讲203.2本章重难点总结223.3本章典型题库24第四章 组合逻辑电路254.1本章知识点串讲254.2本章重难点总结314.3本章典型题库39第五
2、章 集成触发器505.1本章知识点串讲505.2本章重难点总结555.3本章典型题库56第六章 时序逻辑电路586.1本章知识点串讲586.2本章重难点总结626.3本章典型题库74第七章 半导体存储器877.1本章知识点串讲877.2本章典型题库91第八章 可编程逻辑器件918.1本章知识点串讲918.2本章典型题库92第九章 脉冲单元电路939.1本章知识点串讲93第十章 模数转换器和数模转换器9510.1本章知识点串讲95第一部分 序言为了更好的发挥本强化课程讲义和配套的强化课程对专业课复习的指导作用,提高考研同学专业课的复习效率,请认真阅读以下三点说明:一、非统考专业课命题的总体特征统
3、考专业课有教育部统一颁发的考试大纲,但非统考专业课教育部没有制定相应科目的考试大纲,是不是说非统考专业课的命题就没有可参考的官方权威依据了呢?不是,根据教育部关于招收攻读硕士学位研究生统一入学考试初试自命题工作的指导意见(试行),该指导意见中对非统考专业课命题工作做了非常细致的要求,是我们解析非统考专业课命题原则的政策依据。下面,我们解读其中和考研专业课命题和考试最为相关的内容,以飨考生。意见中指出,专业课的考试内容“应结合大学本科和硕士研究生培养目标确定,以进入研究生学习必备的专业基础知识、基本理论和基本技能为考查重点,突出考查分析问题及解决问题的能力。各考试科目应涵盖三门以上本科阶段主干专
4、业基础课程”。由此可见,非统考专业课的考查范围既涉及学科的基础知识、基本理论和技能,更突出考查学生的分析问题及解决问题的能力。这样设计考试内容的目的,该意见中明确表明是为了“使本学科专业的优秀本科毕业生获得及格或及格以上的成绩”,也就是为了保证研究生选拔的质量。因而,在试卷结构设计上,为了拉开区分度,试卷结构会按照学科专业特点,设计多种题型、一定比例的题量和不同层级的难度。对考生来说,需要明确知道该科目考试的题型种类、题量比例、各题型做题时间分配比例。此外,更为重要的,从学科知识点上来说,考生更需要掌握学科知识的基本点、重点、难点、高频考点,以及实际解决问题的综合能力。二、如何高效发挥强化课程
5、的指导作用经过基础阶段专业课的学习,考生应该对考研的基本信息有了比较清楚的认识,更重要的是,考生对专业课各科目的原理、公式、概念等学科核心基础知识应该有了一定程度的记忆、理解和掌握。并且,也已经厘清学科各章节知识点之间的逻辑脉络,建立起了系统、整体性的学科结构和知识框架脉络。换言之,只有考生在趋近或部分超过该水平的状态下,强化课程才能发挥更好的指导作用。如何最高效发挥强化课程的指导作用?这就需要考生明确的是,该强化课程、讲义和手头其他复习材料只能作为强化指导材料,核心研读的学习材料依旧是研招单位指定或默认的参考书、真题,只有通过多遍研读教材,结合强化课程的讲授,才能构建起完整的专业课知识体系,
6、透彻理解专业课的内在知识逻辑结构,并在精细研究历年真题之后,对重要的知识点达到理解、记忆、掌握和应用,这样,才能真正达到考研强化复习的目的,最终达到目标院校目标专业硕士研究生入学考试的水平和选拔标准。三、强化课程授课内容与功能概述承继专业课基础阶段的学习与逻辑,强化课程授课内容从总体上来说,是以历年真题和硕士点内部政策体现出来的专业课命题趋势、特点和考测逻辑为脉络,分级解析学科重点、难点和高频考点,并通过真题和典型题目详解使考生从重难点知识掌握到答题技巧得以全面强化,帮助考生高效构建应试系统框架和提升应试能力。为达到以上功能,该强化课程首先对目标院校及目标专业的初试科目进行深度解析,梳理出有效
7、复习与考核范围;第二,对考生在强化阶段专业课的复习提供了指导意见,结合公共课的复习状态,从专业课的学习内容到学习进程管理,都提出了合理的学习规划方案;第三,通过初试科目各章节知识点深度剖析、重难点总结和典型题练习,梳理出了学科相应的重点、难点、常考知识点,并通过配套练习,帮助考生全面构建、理解、掌握和运用专业课的知识体系和逻辑结构。第四,通过对真题的回顾、练习、比较、解析,以及将真题中考察的知识点回归至教材的分析中,我们可以得出真题的题型结构、题量比例、考查知识点出处、频次、考查知识点难度分级等对考生至关重要的复习备考指导信息。第二部分 初试科目各章节知识点深度剖析数字电路逻辑设计本书总计包括
8、11个章节,历年考试大纲规定章节有9章,其中重点章节是第2章、4章、5章和6章。其中第2章是整个数字逻辑电路的基础,主要包括基本的逻辑概念、逻辑运算、逻辑代数及逻辑函数的化简;第四章介绍组合逻辑电路的基本概念、特点及其分析设计方法;第5章介绍触发器的基本知识,也是最简单的时序逻辑电路,是第6章时序逻辑电路的基础。第6章主要介绍时序逻辑电路的组成原理及分析设计方法。这四个重点章节需要占到整个复习计划50%以上的时间。建议复习的时候将这四章联系在一起复习,中间的第三章待复习完这四章后再回头来复习。另外第3、7、8三章不必所有内容都要求掌握,只需掌握与考试相关的内容即可,这样更有利于节约大家的复习时
9、间,提高复习效率。第一章 绪论本章节包括4个知识点,数字信号、数值及其转换、常用的二-十进制代码(BCD码)及算术运算与二值逻辑运算。其中必须掌握的知识点是3个,数制及其转换、BCD码(8421码、余3码、5421码等)和二值逻辑运算。在复习过程中,首先通过熟悉教材内容了解知识点,然后通过理解并分析例题,做到了解例题是怎么解题的,为什么这么解,解题时用到了哪些知识点,遇到同类题目应该如何应对。最后再通过本讲义如下内容对应的例题,从分析、解题、易错点到布置作业,完成相应知识点的掌握过程。1.1本章知识点串讲【知识点1】数字信号数字信号是在时间和数量上都不连续的信号。在数字电路中采用只有0、1两种
10、数值组成的数字信号。数字信号类型分为电位型(不归0型)和脉冲型(归0型)。【知识点2】数制及其转换1. 数制三要素:基数、数符(数码)、位权例如:十进制的;其中5是数符,十进制的话数符a可以是0,1,9;10是基数,R进制基数就为R。位权值从左到右分别为100,10,1.2. 数的按位权展开一个R进制的数按位权展开:,系数数符:0,1,R-1;特别的16进制,系数数符:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。3. 将R进制转换成十进制方法:将R进制按位权展开,再按十进制运算规则运算,即可得到十进制数。4. 将十进制数转换成R进制数方法:将整数部分与小数部分分别进行转换。
11、整数部分:将十进制整数除以R,余数作为R进制数的最低位,然后将商除以R,余数作为次低位;重复以上步骤,记下余数,直至最后商为0,最后的余数作为R进制的最高位。小数部分:将小数部分逐次乘以R,取乘积的整数部分作为R进制的各有关数位,乘积的小数部分继续乘以R,直至最后乘积为0或达到一定的精度为止。5. 二进制、八进制、十六进制之间的转换以小数点为界,往左及往右转换。1位八进制数可以转换成3位二进制数,反之3位二进制数可以写成1位八进制数;1位十六进制数可以转换成4位二进制数,反之4位二进制数可以写成1位十六进制数。另外利用八进制数和十六进制数与二进制数之间的这种关系,不难实现八进制与十六进制数之间
12、的转换。例如:. 【知识点3】常用的二-十进制代码(BCD码)二-十进制代码:采用二进制码表示一个十进制数的代码,即BCD码。常用的BCD码(8421码、余3码、5421码、余3循环码等)。【知识点4】算术运算与逻辑运算当两个二进制数码表示数量大小时,他们可以进行数值运算,称为算术运算。二进制数的算术运算与十进制的算术运算基本相同。“逢二进一”、“借一当二”。二进制算术运算:1+1=10B,此处的“+”表示“算术加”。二值逻辑运算:1+1=1;此处的“+”表示逻辑或。1.2本章重难点总结1.2.1重难点知识点总结本章重点为常用数制之间的相互转换。1.2.2本章重难点例题讲解【例题1】将十进制数
13、转换成二进制数。解析:由于二进制数基数为2,所以逐次除以2取其余数(0或1): 商 余数 .1 .0 .1 .0 .10 .1所以 易错点:将10进制数逐次除以2,记录所得的余数。并不是将余数顺序组合起来就是我们所要的二进制数值,需要将最后一个余数作为最高位,第一个作为最低位,倒序排列。【例题2】将八进制数转换成十进制数。解析:将八进制数转换成十进制数,很简单,只需要将八进制数值按位权展开即可。本例中,基数为8,其展开式为:易错点:本类题型主要是各位的位权不要弄错,即以小数点为界,往左起分别为,。往右起位权分别为。另外,计算时需仔细。【例题3】解析:1.3本章典型题库1.3.1作业填空1. 两
14、个8位二进制数10101011和01001011进行逻辑加的结果为 。2. 十六进制数AB.CH对应的十进制数字是 。3. 已知一个带符号整数的补码由两个1和六个0组成,则该补码能够表示的最小整数是 。4. 二进制数10111000和11001010进行逻辑“与”运算,结果再与10100110进行逻辑“或”运算,最终结果的十六进制形式为()。 5Pentium处理器中的一个16位带符号整数,如果它的十六进制表示为FEDCH,那么它的十进制值为( -292)。5. 对两个逻辑值1施行逻辑加操作的结果是 。6. .若A=1100,B=0010,A与B运算的结果是1110,则其运算可以是算术加,也可以是逻辑 1.3.2作业答案1. 11101011 2. 171.75 3. -127 4. 10101110 5. 1 6. 加 。第二章 逻辑函数及其化简2.1本章知识点串讲【知识点1】二值逻辑代数的基本逻辑运算