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1、数字电子技术知识点第1章 数字逻辑基础1 .数字信号、模拟信号的定义.数字电路的分类2 .数制、编码其及转换要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、842IBCD之间进行相互转换。举例 1： (37.25)()2= ()16= ()8421300解：(37.25) 10= (100101.01 )2= ( 25.4)16= (00110111.00100101 )8421bcd3 .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1,相同为零；同或运算：相同为1，相异为零：非运算：零
2、变1， I变零；要求：熟练应用上述逻辑运算。4 .数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。真值表(组合逻辑电路)或状态转换真值表(时序逻辑电路)：是由变量的所有可能取值组合及其对 应的函数值所构成的表格。逻辑表达式：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：是由表示变显的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。逻辑图：00011110A&是由表示逻辑运算0011X1B L.的逻辑符号所构成0100X0_ 的图形。波形图或1100XX1-y 时序图:1011XXB -&是由输入变 有可能取值c -J量的所组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。状态图(
3、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。 要求：掌握这五种(对组合逻辑电路)或六种(对时序逻辑电路)方法之间的相互转换。5 .逻辑代数运算的基本规那么比拟,得驱:动方程:乌向=。酉2 2竺。;0/ =Q；Q就Qn+1= JQn + KQn)。=函、K = l/”、(=函/=。、(=检查电路能否自启动：将无效状态111代入状态方程计算：可见111的次态为有效状态000,电路能够自启动。也向=。恒+ Q2Q0Q1 = 0Q向=。坦四+2。1=。V3.集成计数器和寄存器的应用：构成N进制计数器，构成环形计数器和扭环形计数器。要求：熟练掌握74LS160、74LS
4、161、74LS162、74LS163四种集成计数器应用，比方分析或设计N进制 计数器；熟练掌握74LS194应用，比方分析或设计环形计数器和扭环形计数器。1 .用同步清零端或置数端归零构成N进置计数器(1)写出状态Sn一1的二进制代码。(2)求归零逻辑，即求同步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。(3)画连线图。2 .用异步清零端或置数端归零构成N进置计数器(1)写出状态Sn的二进制代码。(2)求归零逻辑，即求异步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。(3)画连线图。举例15：用74LSI61来构成一个十二进制计数器。解：(1)用异步清零端CR归零：Sn=S12=U00那么电路为:CR=Q注：
5、这里DoD3可随意处理。Qo Q Qi。3Dq D L)2 。3(a)用异步清零端诙归零(2)用同步置数端而归零:SN=Sn = 1011那么电路为：注：这里DoD3必须都接0。0 Q 02。3Do D L)2。3(b)用同步置数端力归零举例16：用74LS160来构成一个48进制同步加法计数器。解：因74LS160为同步十进制计数器，要构成48进制同步加法计数器须用二片74LS160来实现，现采用异步清零实现：S48=OIOOIO(X),取高位片的Qc和低位片的Qd作归零反应信号。即清零端而归零 信号为：CR = QcQd低，那么电路连线图为:VCCRCORAQBCLRVCCCLKRCOAQ
6、ABQBCQCDQDENPENTGNDLOADR K p D L L N N CCABCDEG（三）计算和画图题型：要求：会分析电路工作原理，说明电路功能；会根据题意计算电路参数，或 正确画出电路波形。举例17：如图电路，完成以下问题：1）说明这是什么电路？2）求电路的输出信号频率/3）画出%及V。的波形。4-Vcc20 k Ohm 20 k OhmVoGND TRI OUT RES555Rir2VCC DIS THR CON20 uF解：1）这是个由555定时器构成的多谐振荡器。2）其振荡周期为7 = 0.7(K+2%)C=0.7(20 + 40)x103 x20xl0-6=0.84s那么其
7、频率为/ = - =那么其频率为/ = - =10i43) M及V。的波形的波形为:三、基本概念练习一、判断题1 . CMOS门电路为双极型电路，而TTL门电路那么为单极型电路。().能够实现线与功能的门电路是0C门或0D门。()2 .施密特触发器的特点是只有一个稳态，需在外加信号作用下才能由稳态翻转到暂稳态。().在时钟脉冲的控制下，根据输入信号T不同情况，但凡具有保持和翻转功能的电路，称为T触发器。( ).某电路任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号，而且与电路的原状态有关，该电路为时序逻辑电 路。()3 .假设集成555定时器的第4脚接低电平时，不管输入信号为任意值，定时器始终输出高电平
8、。() 二、填空题：1 ( 44. 375 ) (F：! - 8 = 16 -H,2IBC0o. Y=AB (C+D),它的反函数二；对偶函数X=。2 .或非逻辑运算特点是,异或逻辑运算特点为 o. n-2线译码器的输入代码为 个，输出代码为 个。3 .就单稳态触发器和施密特触发器而言，假设要实现延时、定时的功能，应选用；假设要实现波形 变换、整形的功能，应选用 o.一位二进制计数器可实现 分频；n位二进制计数器，最后一个触发器输出的脉冲频率是输入频率的 倍。三、选择题.八位二进制数所能表示的最大十进制数为()。(a) 255(b) 88(c) 99(d) 128.以下图中能实现Y = A。逻
9、辑运算的电路是()。?+Ucc(b)(d)3.8421BCD十进制译码器，数字输入信号端和数字输出信号端分别有()个。(a)4 和 16(b) 3 和 8(c) 3 和 10(d) 4 和 10.四个触发器构成十进制加法计数器，假设触发器输出从低位至高位分别为Q“、Qi、Qz、Q：(,那么输出进位 信号C为( )(a) QQ (b) QQQQ。 (c) QQQ。 (d) Q：,Q。4 .能将输入三角波信号转换成矩形脉冲信号输出的电路是()。(a)多谐振荡器(b) A/D转换器(c)单稳态触发器(d)施密特触发器.假设A/D转换器输入模拟电压的变化范围为05V,那么输出10位二进制数可以分辨的最
10、小模拟电压为( )(a) 1. 5mV(b)2. 4mV (c)4. 9mV (d)6. 5mV数字电子技术复习一、主要知识点总结和要求.数制、编码其及转换：要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD,格雷码之间 进行相互转换。举例 1： (37. 25) 10= ()2= () 16= () 8421001解：(37.25) 10=( 100101.01)2= (25.4 )16= (00110111.00100101)8421bcd1 .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于饱和状态和截止状态。2) TTL门电路典型高电平为
11、3.6 V,典型低电平为0.3 V。3) 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、低电平。5)门电路参数：噪声容限Vnh或Vnl、扇出系数N。、平均传输时间tpd.要求：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 信号画出各种逻辑门电路的输出波形。举例2：画出以下电路的输出波形。解：由逻辑图写出表达式为：Y = A + BC = A + B + C,那么输出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I为零，全零为1；异或运算
12、：相异为1,相同为零；同或运算：相同为1,相异为零；非运算：零变1, 1变零；要求：熟练应用上述逻辑运算。4 .数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。真值表(组合逻辑电路)或状态转换真值表(时序逻辑电路)：是由变量的所有可能取值组合及其对 应的函数值所构成的表格。逻辑表达式：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：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。CD.0001111000011110逻辑图：是由表示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可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电 平所构成的图形。状态图（只有
13、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。 要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。5 .逻辑代数运算的基本规那么 反演规那么：对于任何一个逻辑表达式Y,如果将表达式中的所有“”换成“ +”换成“0”换成“1”，“1”换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，那么所得到的表达式就 是函数丫的反函数丫（或称补函数）。这个规那么称为反演规那么。对偶规那么：对于任何一个逻辑表达式丫，如果将表达式中的所有“”换成“ +”换成“”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，而变量保持不变，那么可得到的一个新的函数表达式Y, Y，称为函
14、Y的对 偶函数。这个规那么称为对偶规那么。要求：熟练应用反演规那么和对偶规那么求逻辑函数的反函数和对偶函数。举例3：耳=ABC + ABC + BC = A + ABC + BC= BC + BC = B(C +C) = B= BC + BC = B(C +C) = B解：反函数：Y =（A + B）（C + D+E）对偶函数：Y, = （A + BC+D + E）.逻辑函数化简要求：熟练掌握逻辑函数的两种化简方法。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、定理和规那么来化简逻辑函数。举例4：用公式化简逻辑函数：= ABC + ABC + BC解:图形化简：逻辑函数的图形化简
15、法是将逻辑函数用Q诺图来表示，利用卡诺图来化简逻辑函数。（主 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：y（4，氏C） = Zm（0,2,3,7） + Zd（4,6）解：画出卡诺图为VBaa A. . .A那么y = G + 一3二一1 0 1 1/ o6 .触发器及其特性方程 _I）触发器的的概念和特点：触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。其具有如下特点：它有两个稳定的状态：0状态和1状态；在不同的输入情况下，它可以被置成0状态或1状态，即两个稳态可以相互转换;当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。具有记忆功能2）不同逻辑功能的触发器的特性方程为：rs触发器：Qn
16、 X =S + RQ，约束条件为：rs=o,具有置0、置1、保持功能。JK触发器：=10+匠。，具有置0、置1、保持、翻转功能。D触发器：。向=D ,具有置0、置1功能。t触发器：Q” = TQn + TQn,具有保持、翻转功能。触发器：Qm =。（计数工作状态），具有翻转功能。要求：能根据触发器（重点是JK-FF和D-FF）的特性方程熟练地画出输出波形。举例6：J, K-FF电路和其输入波形，试画出 cp _irnj-Ln-T!-xrd _n_rg|x -h i : rN如上q _n_n_7 .脉冲产生和整形电路1）施密特触发器是一种能够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。
17、要求：会根据 输入波形画输出波形。特点：具有滞|口1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的自激振荡电路。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，产生定时、延时脉冲信号，或对输入波形整形。特点：电路有一个稳态和一个暂稳态。在外来触发脉冲作用卜电路由稳态翻转到暂稳态。暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。要求：熟练掌握555定时器构成的上述电路，并会求有关参数（脉宽、周期、频率）和画输出波形。举例7：
18、施密特电路具有逆时针的滞|口1特性，试画出输出波形。解：8 . A/D和D/A转换器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、编码四局部构成。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。ADC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的接口。1) D/A转换器的分辨率分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为位的D/A转换器中，输出电压能区分2个不同 的输入二进制代码状态，能给出2个不同等级的输
19、出模拟电压。分辨率也可以用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。 举例8： 10位D/A转换器的分辨率为：12,0-111023 0.0012) A/D转换器的分辨率A/D转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示，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05V,输出8位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V2 03（b）用同步置数端历归零举例16：用74LS160来构成一个48进制同步加法计数器。解：因74LS160为同步十进制计数器，要构成48进制同步加法计数器须用二片74LS160来实现，现采用异步清零实现：S4g=01001000,取高位片的Qc和
20、低位片的Qd作归零反应信号。即清零端而归零 信号为：CR = Qc鬲。/）红，那么电路连线图为:O=；CP Hz/50%b-vccRCOQD ENT LOADccABiGRK F D CLCLA B c DENGN74160COABCBTCCQQQQNA VR E O说明电路功能；会根据题意计算电路参数，或（三）计算和画图题型：要求：会分析电路工作原理, 正确画出电路波形。举例17：如图电路，完成以下问题：1）说明这是什么电路？2）求电路的输出信号频率/3）画出片及%的波形。Vo+ VccRjVc20 uF20 k Ohm 20 k Ohm555 GND VCC TRI DIS OUT THR
21、 RES CON解：3)这是一个由555定时器构成的多谐振荡器。4)其振荡周期为T = 0.7(R +2/?2)C=0.7(20 + 40)X103 x20xl0-6=0.84s0那么其频率为f=1 _ 1T (184bL24z3)%及V。的波形的波形为:三、基本概念练习一、判断题1 . CMOS门电路为双极型电路，而TTL门电路那么为单极型电路。().能够实现“线与”功能的门电路是0C门或0D门。()2 .施密特触发器的特点是只有一个稳态，需在外加信号作用下才能由稳态翻转到暂稳态。().在时钟脉冲的控制下，根据输入信号T不同情况，但凡具有保持和翻转功能的电路，称为T触发器。( ).某电路任意
22、时刻的输出不仅取决于当时的输入信号，而且与电路的原状态有关，该电路为时序逻辑电 路。()3 .假设集成555定时器的第4脚接低电平时，不管输入信号为任意值，定时器始终输出高电平。()二、填空题：1 . ( 44. 375 ) 1产2 = 8 = =8421BCD。2 . Y=AB (C+D),它的反函数二：对偶函数V二。3 .或非逻辑运算特点是，异或逻辑运算特点为“. n-2 n线译码器的输入代码为 个，输出代码为 个。4 .就单稳态触发器和施密特触发器而言，假设要实现延时、定时的功能，应选用；假设要实现波形 变换、整形的功能，应选用。5 .位二进制计数器可实现 分频；n位二进制计数器，最后一
23、个触发器输出的脉冲频率是输入频率的 倍。三、选择题1 .八位二进制数所能表示的最大十进制数为()。(a) 255(b) 88(c) 99(d) 128.以下图中能实现丫 = A3逻辑运算的电路是()。?+Ucc(b)(0(d)3.8421BQ)十进制译码器，数字输入信号端和数字输出信号端分别有()个。(a)4 和 16(b) 3 和 8(c) 3 和 10(d) 4 和 10.四个触发器构成十进制加法计数器，假设触发器输出从低位至高位分别为Q。、Qi、Qz、Q：,那么输出进位 信号C为( )(a) Q?.Qi (b) Q3Q2Q1Q0 (c) QQQd (d) Q3Q0.能将输入三角波信号转换
24、成矩形脉冲信号输出的电路是()。(a)多谐振荡器(b) A/D转换器(c)单稳态触发器(d)施密特触发器.假设A/D转换器输入模拟电压的变化范围为05V,那么输出10位二进制数可以分辨的最小模拟电压为 ( )(a) 1. 5mV(b)2. 4mV(c)4. 9mV(d)6. 5mV数电课程各章重点第一章逻辑代数基础知识要点一、二进制、十进制、十六进制数之间的转换：二进制数的原码、反码和补码二、逻辑代数的三种基本运算以及5种复合运算的图形符号、表达式和真值表：与、或、非三、逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规那么逻辑代数的基本公式逻辑代数常用公式：吸收律：A + AB=A消去律：4 + M =
25、A + 8 AB+AB = A多余项定律：AB + AC+BC = AB + AC反演定律：丽=N +5A + B = AA5+初=43 +其豆基本规那么：反演规那么和对偶规那么，例1-5四、逻辑函数的三种表示方法及其互相转换逻辑函数的三种表示方法为：真值表、函数式、逻辑图会从这三种中任一种推出其它二种，详见例1-7五、逻辑函数的最小项表示法：最小项的性质；例1-8六、逻辑函数的化简：要求按步骤解答1、利用公式法对逻辑函数进行化简2、利用卡诺图对逻辑函数化简3、具有约束条件的逻辑函数化简例 1.1利用公式法化简 F(ABCD) = ABC + JB+AD + C + BD 解:F(ABCD)
26、= ABC + B + AD + C + BD(48C + C = A8 + C)(B + BD = B + D)() + *) = O)= ab+7Jb + ad+c+bd=B + AD + C + BD= B + D+AD + C= B + D + C例1.2 利用卡诺图化简逻辑函数 Y(ABCD) = W(3、5、6、7、10)约束条件为Z7(0、l、2、4、8)解：函数Y的卡诺图如下：第二章门电路知识要点一、三极管开、关状态1、饱和、截止条件：截止：Vhe$=4二2、反相器饱和、截止判断二、基本门电路及其逻辑符号与门、或非门、非门、与非门、0C门、三态门、异或；传输门、OC/OD门及三
27、态门的应用三、门电路的外特性1、输入端电阻特性：对TTL门电路而言，输入端通过电阻接地或低电平时，由于输入电流流过该电阻，会在电阻上产生压降，当电阻大于开门电阻时，相当于逻辑高电平。习题2-7以下内容了解2、输入短路电流加输入端接地时的输入电流叫做输入短路电流IlSo3、输入高电平漏电流Lh输入端接高电平时输入电流4、输出高电平负载电流Ioh5、输出低电平负载电流Iol6、扇出系数No一个门电路驱动同类门的最大数目第三章组合逻辑电路知识要点一、组合逻辑电路：任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关组合逻辑电路的分析方法（按步骤解题）逻辑图- 写出逻辑函数式上化不真值表一逻辑功
28、能假设干常用组合逻辑电路译码器（74LS138）全加器（真值表分析）数选器（74151和74153）组合逻辑电路设计方法（按步骤解题）1、用门电路设计2、用译码器、数据选择器实现例3.1试设计一个三位多数表决电路1、用与非门实现2、用译码器74LS138实现3、用双4选1数据选择器74LS153解：1.逻辑定义设A、B、C为三个输入变量，Y为输出变量。逻辑1表示同意，逻辑0表示不同意，输出变量Y=1表示事件成立，逻辑。表示事件不成立。2 .根据题意列出真值表如表3.1所示表3.1AR CY0000001()01000111100()1011110111113 .经化简函数Y的最简与或式为：Y
29、= AB+BC+AC4 .用门电路与非门实现函数Y的与非一与非表达式为：Y = ABBCAC逻辑图如下:5 .用38译码器74LS138实现由于74LS138为低电平译码，故有% =由真值表得出Y的最小项表示法为：Y =+ tn5 + m6 + /n7川74LS138实现的逻辑图如下:%一Y,*Y3一Y4Y5Y6一y78口 SIRA2AIA.)& -S2一S3%一Y,*Y3一Y4Y5Y6一y78口 SIRA2AIA.)& -S2一S36 .用双4选1的数据选择器74LS153实现74LS153内含二片双4选1数据选择器，由于该函数丫是三变量函数，故只需用一个4选1即可,如果是4变显函数，那么需
30、将二个4选1级连后才能实现74LSI53输出Yi的逻辑函数表达式为：Y = 4 AQo + A 1 + A+ 4 4Q三变量多数表决电路丫输出函数为:Y = ABC + ABC + ABC + ABC令a=Ai，B=Ao，C用DioD13表示，那么*Dio=O Dn=C Di2=C, Di3=l逻辑图如下：B注：实验中1位二进制全加器设计：用138或153如何实现？ 1位二进制全减器呢？第四章触发器知识要点一、触发器：能储存一位二进制信号的单元二、各类触发器框图、功能表和特性方程RS： Q,+l =S + RQr,SR=OJK：。向=JQn+ KQD：Q,+l = DT：Qt+ =TQ-vTQ
31、nT,：Qn+l =Q三、各类触发器动作特点及波形图画法基本RS触发器：Sd、Rd每一变化对输出均产生影响时钟控制RS触发器：在CP高电平期间R、S变化对输出有影响主从JK触发器：在CP=1期间，主触发器状态随R、S变化。CP下降沿，从触发器按主触发器状 态翻转。在CP=1期间，JK状态应保持不变，否那么会产生一次状态变化。触发器：Q是CP的二分频边沿触发器：触发器的次态仅取决于CP （上升沿/下降沿）到达时输入信号状态。四、触发器转换D触发器和JK触发器转换成T和T，触发器第五章时序逻辑电路知识要点一、时序逻辑电路的组成特点：任一时刻的输出信号不仅取决于该时刻的输入信号，还和电路原状态有 关
32、。时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储电路组成。二、同步时序逻辑电路的分析方法（按步骤解题）逻辑图f写出驱动方程f写出状态方程f写出输出方程f画出状态转换图（详见例5-1）三、典型时序逻辑电路1 .移位寄存器及移位寄存器型计数器。2 .用T触发器构成二进制加法计数器构成方法。To=lT）=Q（iTi=Qi.i Qi-2 Qi Qo3 .集成计数器框图及功能表的理解4位同步二进制计数器74LSI61：异步清0（低电平），同步置数，CP上升沿计数，功能表4位同步十进制计数器74LS160：同74LS161最简逻辑表达式为人真普c第2章逻辑门电路（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
33、工作状态处于饱和状态和截止状态。2） TTL门电路典型高电平为3.6 V,典型低电平为0.3 V。3） 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、低电平。5）门电路参数：噪声容限Vnh或V、l、扇出系数N。、平均传输时间tpu。6） OC |,1 （集电极开路门）的主要应用。7）三态门的主要应用。8）门电路多余输入端的处理。要求：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 信号画出各种逻辑门电路的输出波形。举例9：画出以下电路的输出波形。C BAC BA解：由逻辑图写出表达式为：Y = A + BC = A-B + C,那么输出Y见上。举例 10： P91,作业 2.7、2.8.第3章组合逻辑电路.常用组合逻辑部件的作用和特点1 .会用组合逻辑部件设计逻辑函数要求：掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比拟器、半加器、全加器的定义，功能和特点，以及 应用。举例11：能两个1位二进制数进行相加而求得利及进位的逻辑电路称为生加量。第4章触发器1）触发器的的概念和特点：触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。其具有如下特点：它