数字电子技术基础复习大纲

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1、数字电子技术基础复习大纲数字电子技术基础复习大纲 数字电路特点：数字电路特点： 1.研究对象：输入研究对象：输入输出间的逻辑关系。输出间的逻辑关系。 2.采用二进制：二元函数，两种状态，用采用二进制：二元函数，两种状态，用 0、1 表示表示 3.分析工具：逻辑代数分析工具：逻辑代数 4.表达方式：真值表、逻辑表达式、逻辑图、卡诺图、时序图（波形图） 、状态 图等。表达方式：真值表、逻辑表达式、逻辑图、卡诺图、时序图（波形图） 、状态 图等。 5.分类：分类：(1)组合逻辑电路组合逻辑电路逻辑门电路逻辑门电路 (2)时序逻辑电路时序逻辑电路锁存器和触发器锁存器和触发器 主要内容：主要内容： 一、

2、数字逻辑基础（第一、数字逻辑基础（第 1 章，第章，第 2 章章) 二、组合逻辑电路（第二、组合逻辑电路（第 3、4 章）章） 三、时序逻辑电路（第三、时序逻辑电路（第 5、6 章）章） 四、半导体存储器和可编程逻辑器件（第四、半导体存储器和可编程逻辑器件（第 7 章）章） 五、脉冲波形的产生与变换（第五、脉冲波形的产生与变换（第 8 章）章） 六、六、A/D、D/A 转换（第转换（第 9 章）章） 一、数字逻辑基础一、数字逻辑基础 1、数制与码、数制与码 数制： 以数制： 以 R 为基数的计数体制为基数的计数体制 R=2、 8、 10、 16 位权：位权： Rn1R2R1R0.R1R2Rm

3、一般表达式：一般表达式：1n i Di imNKRn 整数位数、整数位数、m 小数位数、小数位数、Ki 各位系数、各位系数、R 基数，处于不同位置的数码基数，处于不同位置的数码 Ki 所代表的数值是不同的，每一位的权数（位权）是所代表的数值是不同的，每一位的权数（位权）是 Ri 。 数制间的转换：二进制与十六进制数、八进制数之间的转换数制间的转换：二进制与十六进制数、八进制数之间的转换 24=16，四位二进制数对应一位十六进制数。，四位二进制数对应一位十六进制数。23=8，三位二进制数对应一位八进 制数。举例：，三位二进制数对应一位八进 制数。举例： 3AF.2H = 0011 1010 11

4、11.0010 = 1110101111.001B 1111101.11B = 0111 1101.1100 = 7D.CH 十六进制和八进制是二进制的另一种表达形式，一一对应，能简单互换。十六进制和八进制是二进制的另一种表达形式，一一对应，能简单互换。 十进制数（十进制数（D）转二进制数：）转二进制数： 整数转换法：除整数转换法：除 2 取余，直至商为取余，直至商为 0，低位至高位，低位至高位 小数转换法：乘小数转换法：乘 2 取整，直至取整，直至 ，高位到低位，高位到低位 码码 编码：把若干个编码：把若干个 0 和和 1 按一定规律编排在一起，组成不同的代码，并且赋予每 个代码以固定的含义

5、（十进制数值、字母、符号等） 。编码器能自动实现编码操 作。按一定规律编排在一起，组成不同的代码，并且赋予每 个代码以固定的含义（十进制数值、字母、符号等） 。编码器能自动实现编码操 作。 用用 n 位二进制代码可以表达位二进制代码可以表达 2n个不同的信号，需要编码的信息有个不同的信号，需要编码的信息有 N 项，则项，则 2n N A.每一组代码都可以看作是一个包含特定含义的符号， 各组代码之间以及每组代每一组代码都可以看作是一个包含特定含义的符号， 各组代码之间以及每组代坚强男人1码内部各位之间没有一定的数值进位关系。码内部各位之间没有一定的数值进位关系。 B.信息与代码间的对应关系完全是

6、人为规定的，可以任意编，但在制定编码时， 应该使编码顺序有一定的规律可循。信息与代码间的对应关系完全是人为规定的，可以任意编，但在制定编码时， 应该使编码顺序有一定的规律可循。 几种常见编码几种常见编码 A.自然二进制码（自然二进制码（8421 码） ：在数值上与对应的十进制，恰好相等位数码） ：在数值上与对应的十进制，恰好相等位数 n 由由 N 决 定。决 定。 B.二二十进制码（十进制码（BCD 码） ：固定码） ：固定 4 位二进制编码表示十进制的位二进制编码表示十进制的 09 十个数码。十个数码。 由于由于 4 位二进制码可以表示位二进制码可以表示 24=16 种信号，所以在表示种信号

7、，所以在表示 09 这十个数码时就 有不同的组合，即不同的编码方式：这十个数码时就 有不同的组合，即不同的编码方式： 8421BCD 码、码、2421BCD 码、码、5421BCD 码、码、 余余 3 码：码：8421BCD 码码+0011 判断及填空：判断及填空： 1.四位二进制代码有四位二进制代码有 16 种组合，表示种组合，表示 09 十个十进制数时要去掉其中十个十进制数时要去掉其中 6 种。种。 2.二进制数二进制数 1001 和二进制代码和二进制代码 1001 都表示十进制数都表示十进制数 9。 3.二进制代码二进制代码 1000 和和 1001 都可以表示十进制数都可以表示十进制数

8、 9 。 4.（1001 1101 1111 0001）B=（9DF1）H 5. 10.10B=（ ）D 6. 16D=（ ）8421=（ ）8421BCD 7. FFH=（ ）B=（ ）O=（ ）D =（ ）8421BCD 2、基本逻辑运算及表达方式、基本逻辑运算及表达方式 逻辑代数是研究数字逻辑电路的数学工具。 逻辑代数是按一定逻辑规律进行 运算的代数，与普通代数一样也是用字母表示变量，区别在于：逻辑代数是研究数字逻辑电路的数学工具。 逻辑代数是按一定逻辑规律进行 运算的代数，与普通代数一样也是用字母表示变量，区别在于： 1.变量值只有变量值只有 0 和和 1，且只表示两种对立的逻辑状态，

9、不表示数量的大小。，且只表示两种对立的逻辑状态，不表示数量的大小。 2.表达方式： （表达方式： （1）真值表）真值表将输入变量的各种可能取值和相应函数值排列在一起 而组成的表格。 （将输入变量的各种可能取值和相应函数值排列在一起 而组成的表格。 （2）逻辑符号）逻辑符号规定的图形符号。 （规定的图形符号。 （3）逻辑函数表达式）逻辑函数表达式L=f（A、 B） （） （4）语句表、梯形图等。）语句表、梯形图等。 3.逻辑变量有原变量和反变量两类，普通代数中没有反变量。逻辑变量有原变量和反变量两类，普通代数中没有反变量。 4.逻辑代数中的基本运算有逻辑乘、 逻辑加、 逻辑非， 而普通代数有加、

10、 减、 乘、 除四种运算。逻辑代数中的基本运算有逻辑乘、 逻辑加、 逻辑非， 而普通代数有加、 减、 乘、 除四种运算。 基本逻辑运算：与、或、非【常见逻辑运算：基本逻辑运算：与、或、非【常见逻辑运算：P24】 异或：异或：LABABAB、同或：同或：LABABAB 3.逻辑关系表达方式间的转换：逻辑关系表达方式间的转换： 真值表表达式逻辑图 真值表表达式：把真值表中函数值等于 1 的变量组合挑出来；变量组合中变把真值表中函数值等于 1 的变量组合挑出来；变量组合中变量是 1 的写成原变量，是 0 的写成反变量；把组合中各个变量相乘，这样对应量是 1 的写成原变量，是 0 的写成反变量；把组合

11、中各个变量相乘，这样对应 于函数值为 1 的每个变量组合就可以写成一个乘积项，然后把这些乘积项相加于函数值为 1 的每个变量组合就可以写成一个乘积项，然后把这些乘积项相加 就的得到相应的逻辑表达式。 就的得到相应的逻辑表达式。 4、逻辑函数的变换和化简、逻辑函数的变换和化简 公式法变换化简，卡诺图化简（变量不超过 5） 坚强男人2常常用用吸收注注意意 根根据据 种种类类 常常用用 常常见见 方方法法例 1无 反A 逻逻辑辑 稳稳定定 最最简简 卡卡诺诺 （2 项，项，二、二、 1、逻性用用公式：公式：公公AB AAAA 收律意意公式的公式的扩扩逻辑函逻辑函数数 据据逻辑表逻辑表达达 类类，因此

12、，因此实实 用用的表达的表达方方 见见变换：变换：与与 法法： 与或与或表表 与或与或表表1 ：LA反 变 量 输AABBAB辑函数的辑函数的化化 辑辑函数化函数化简简 定定可靠。可靠。 简简与或表与或表达达 诺诺图化简图化简逻逻 2）卡诺图）卡诺图化化 并消去并消去 n组合逻组合逻辑辑 逻辑门电逻辑门电路路逻辑功能性能特点公公式法变换式法变换和和ABA ABAABAB 隐扩扩展应用如：展应用如：数数的变换的变换 达达式，可以式，可以画画 实实际中需要际中需要对对 方方式：与或、式：与或、 与与或或 与与非非 表表达式达式摩摩 表表达式达式或或BAB输 入 LABAABB化化简简 简简的意义：

13、的意义：逻逻达达式： 乘积式： 乘积项项 逻逻辑函数（辑函数（1 化化简逻辑函 个变量（简逻辑函 个变量（消消辑辑电路电路 路路半导半导体体工作速度 带负载能能点和和化简逻化简逻辑辑隐含律：AAAB画画出相应出相应的的 对对表达式表达式进进 与非与非与与非非 非非与非、与非、 与与 根定律（ 与表达式根定律（ 与表达式AB用与非BAB BAB 逻逻辑表达辑表达式式项项最少、 并最少、 并且且 ）卡诺图： 数的依据：）卡诺图： 数的依据： 消消去互为去互为反反体体器件的开器件的开关关度 灌电流能力拉电流辑辑函数函数 BCAABAB、反的的逻辑图，逻辑图， 进进行变换。行变换。 非非 与与或或 或

14、或非非 用与非门用与非门实实 摩根定摩根定律律非门实现：ABAB式式越简单，越简单，且且每个乘每个乘积积 由最小项由最小项构构 任何任何 2n个个 反反变量的因变量的因子子关关特性特性TT流负载 流负载ABBC反演律（摩根表达式的表达式的形形非非或非或非 实实现）现） 律律（用或非（用或非门门LABAAABB实现它的实现它的电电积积项中的变项中的变量量 构构成的按成的按相相 个个标标 1 的相的相邻邻 子子，保留，保留公公TL 和和 CMOSCA 根定律） ：形形式决定式决定门门门门实现）实现） ABABAA A电电路越简路越简单单量量也最少也最少的的 相相邻性规律邻性规律排排 邻邻最小项，最

15、小项， 公公因子） 。因子） 。 S 逻辑门电逻辑门电ABAABA .门门电路的个电路的个数数ABABABB A单单，电路工，电路工作作的的与或表达与或表达式式 排排列的方列的方格格 可以合并可以合并为为路路 BB数数和和AB B 作作越越式式。 格格图。图。 为为一一坚强男人3门门电电 线线与与 允允许许集集电电三三态态平平 3传传输输传传送送 P122、 （、 （1逻辑（2 路路图图 电路3、 、 编编 N 个个 优优先先 译译 把代 码操 二二进进 二二十十 显显示示 应应用用电电路负载路负载电电其他逻辑其他逻辑门门 与与：靠线：靠线的的 许许直接相直接相连连电电极开路门极开路门态态与非门