数字电路复习总结.ppt

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1、数字电路复习课 逻辑符号对照逻辑符号对照曾用符号曾用符号美国符号美国符号ABYABYABYAAY国标符号国标符号AB&A1ABYAB1常量和变量的异或运算常量和变量的异或运算因果互换律因果互换律如果如果则有则有第一章第一章 小小 结结一、数制和码制一、数制和码制一、数制和码制一、数制和码制1.数制：数制：计数方法或计数体制计数方法或计数体制 各种数制之间的相互转换，特别是各种数制之间的相互转换，特别是十进制十进制二进制二进制的转换，的转换，要求熟练掌握。要求熟练掌握。2.码制：码制：常用的常用的 BCD 码有码有 8421 码、码、2421 码、码、5421 码、余码、余 3 码等，其中以码等

2、，其中以 8421 码码使用最广泛。使用最广泛。第二章第二章第二章第二章 小结小结小结小结一、常用逻辑关系及运算一、常用逻辑关系及运算一、常用逻辑关系及运算一、常用逻辑关系及运算1.三种基本逻辑运算：三种基本逻辑运算：与与、或、非、或、非2.复合逻辑运算：复合逻辑运算：与非与非、或非、与或非、异或、同或、或非、与或非、异或、同或二、逻辑代数的公式和定理二、逻辑代数的公式和定理二、逻辑代数的公式和定理二、逻辑代数的公式和定理 、规则、规则、规则、规则真值表真值表 函数式函数式 逻辑符号逻辑符号1.代入规则代入规则2.反演规则反演规则3.对偶规则对偶规则三、逻辑函数常用的表示方法：三、逻辑函数常用

3、的表示方法：三、逻辑函数常用的表示方法：三、逻辑函数常用的表示方法：真值表、卡诺图、函数式、逻辑图和波形图。真值表、卡诺图、函数式、逻辑图和波形图。它们各有特点，但本质相同，可以相互转换。尤它们各有特点，但本质相同，可以相互转换。尤其是由其是由真值表真值表 逻辑图逻辑图 和和 逻辑图逻辑图 真值表真值表，在逻在逻辑电路的分析和设计中经常用到，必须熟练掌握。辑电路的分析和设计中经常用到，必须熟练掌握。四、逻辑函数的化简法四、逻辑函数的化简法四、逻辑函数的化简法四、逻辑函数的化简法 化简的方法主要有化简的方法主要有公式化简法公式化简法和和图形化简法图形化简法两种。两种。1.公式化简法：公式化简法：

4、可化简任何复杂的逻辑函数，但要求能熟可化简任何复杂的逻辑函数，但要求能熟练和灵活运用逻辑代数的各种公式和定理，练和灵活运用逻辑代数的各种公式和定理，并要求具有一定的运算技巧和经验。并要求具有一定的运算技巧和经验。2.图形化简法：图形化简法：简单、直观，不易出错，有一定的步骤和简单、直观，不易出错，有一定的步骤和方法可循。但是，当函数的变量个数多于方法可循。但是，当函数的变量个数多于六个时，就失去了优点，没有实用价值。六个时，就失去了优点，没有实用价值。约束项：约束项：（无关项）（无关项）可以取可以取 0，也可以取，也可以取 1，它的取值对逻辑函，它的取值对逻辑函数值没有影响，应充分利用这一特点

5、化简数值没有影响，应充分利用这一特点化简逻辑函数，以得到更为满意的化简结果。逻辑函数，以得到更为满意的化简结果。第四章第四章 小结小结一、组合逻辑电路的特点一、组合逻辑电路的特点一、组合逻辑电路的特点一、组合逻辑电路的特点 组合逻辑电路是由各种门电路组成的组合逻辑电路是由各种门电路组成的没有记忆功没有记忆功能能的电路。它的特点是任一时刻的输出信号只取决于的电路。它的特点是任一时刻的输出信号只取决于该时刻的输入信号，而与电路原来所处的状态无关。该时刻的输入信号，而与电路原来所处的状态无关。逻辑图逻辑图逻辑表达式逻辑表达式化简化简真值表真值表说明功能说明功能二、组合逻辑电路的分析方法二、组合逻辑电

6、路的分析方法二、组合逻辑电路的分析方法二、组合逻辑电路的分析方法 三、组合逻辑电路的设计方法三、组合逻辑电路的设计方法三、组合逻辑电路的设计方法三、组合逻辑电路的设计方法 逻辑抽象逻辑抽象列真值表列真值表写表达式写表达式化简或变换化简或变换画逻辑图画逻辑图四、常用中规模集成组合逻辑电路四、常用中规模集成组合逻辑电路四、常用中规模集成组合逻辑电路四、常用中规模集成组合逻辑电路 1.加法器：加法器：实现两组多位二进制数相加的电路。实现两组多位二进制数相加的电路。根据进位方式不同，可分为串行进位加法根据进位方式不同，可分为串行进位加法器和超前进位加法器。器和超前进位加法器。2.编码器：编码器：将输入

7、的电平信号编成二进制代码的电路。将输入的电平信号编成二进制代码的电路。主要包括二进制编码器、二主要包括二进制编码器、二 十进制编码十进制编码器和优先编码器等。器和优先编码器等。3.译码器：译码器：将输入的二进制代码译成相应的电平信号。将输入的二进制代码译成相应的电平信号。主要包括二进制译码器、二主要包括二进制译码器、二 十进制译码十进制译码器和显示译码器等。器和显示译码器等。集成芯片：集成芯片：74LS148、8 线线 3 线优先编码器线优先编码器集成芯片：集成芯片：74LS138（TTL）3线线 8线译码器（二进制译码器）线译码器（二进制译码器）4.数据选择器：数据选择器：在地址码的控制下，

8、在同一时间内从在地址码的控制下，在同一时间内从多路输入信号中选择相应的一路信号多路输入信号中选择相应的一路信号输出的电路。常用于数据传输中的并输出的电路。常用于数据传输中的并-串转换。串转换。集成芯片：集成芯片：74LS151741535.数据分配器：数据分配器：在地址码的控制下，将一路输入信号在地址码的控制下，将一路输入信号传送到多个输出端的任何一个输出端传送到多个输出端的任何一个输出端的电路。常用于数据传输中的串的电路。常用于数据传输中的串-并转并转换。换。集成芯片：集成芯片：无专用芯片，可用二进制集成译码器实现。无专用芯片，可用二进制集成译码器实现。（TTL）8 选选 1 数据选择器数据

9、选择器（TTL）4 选选 1 数据选择器数据选择器6.数值比较器：数值比较器：数据选择器：数据选择器：译码器译码器:7.用中规模集成电路实现组合逻辑函数用中规模集成电路实现组合逻辑函数第四章第四章 小小 结结 一、触发器一、触发器和门电路一样，也是组成数字电路的基和门电路一样，也是组成数字电路的基和门电路一样，也是组成数字电路的基和门电路一样，也是组成数字电路的基本逻辑单元。它有本逻辑单元。它有本逻辑单元。它有本逻辑单元。它有两个基本特性：两个基本特性：两个基本特性：两个基本特性：1.有两个稳定的状态有两个稳定的状态（0 状态和状态和 1 状态）。状态）。2.在外信号作用下，两个稳定状态可相互

10、转换；没在外信号作用下，两个稳定状态可相互转换；没有外信号作用时，保持原状态不变。有外信号作用时，保持原状态不变。因此，触发器具有记忆功能，常用来保存二进制信息。因此，触发器具有记忆功能，常用来保存二进制信息。二、触发器的逻辑功能二、触发器的逻辑功能 指触发器输出的次态指触发器输出的次态 Qn+1 与输出的现态与输出的现态 Qn 及输入及输入信号之间的逻辑关系。触发器逻辑功能的描述方法主要信号之间的逻辑关系。触发器逻辑功能的描述方法主要有有特性表、卡诺图、特性方程、状态转换图和波形图特性表、卡诺图、特性方程、状态转换图和波形图（时序图）。（时序图）。根据根据逻辑功能逻辑功能不同，时钟触发器可分

11、为不同，时钟触发器可分为（1）RS 触发器触发器（约束条件）（约束条件）（3）D 触发器触发器（4）T 触发器触发器（5）T 触发器触发器 利用特性方程可实现不同功能触发器间逻辑功能的利用特性方程可实现不同功能触发器间逻辑功能的相互转换。相互转换。（2）JK 触发器触发器第五章第五章 小小 结结一、时序逻辑电路的特点一、时序逻辑电路的特点数字数字电路电路逻辑逻辑功能功能组合逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路（基本构成单元（基本构成单元 门电路）门电路）（基本构成单元（基本构成单元 触发器）触发器）任何时刻电路的输出，不仅和该时刻的输入任何时刻电路的输出，不仅和该时刻的输入信号有关，而

12、且还取决于电路原来的状态。信号有关，而且还取决于电路原来的状态。1.逻辑功能：逻辑功能：2.电路组成：电路组成：与时间因素与时间因素(CP)有关；有关；含有记忆性的元件含有记忆性的元件(触发器触发器)。二、时序电路逻辑功能的表示方法二、时序电路逻辑功能的表示方法逻辑图、逻辑表达式、状态表、卡诺图、逻辑图、逻辑表达式、状态表、卡诺图、状态转换图（简称状态图）和时序图状态转换图（简称状态图）和时序图三、时序电路的基本分析方法三、时序电路的基本分析方法实质：实质：逻辑图逻辑图状态图状态图关键：关键：求出状态方程，列出状态表，根据状态表画求出状态方程，列出状态表，根据状态表画出状态图和时序图，由此可分

13、析出时序逻辑出状态图和时序图，由此可分析出时序逻辑电路的功能。电路的功能。四、时序电路的基本设计方法四、时序电路的基本设计方法实质：实质：状态图状态图逻辑图逻辑图关键：关键：根据设计要求求出最简状态表（图），再通根据设计要求求出最简状态表（图），再通过卡诺图求出状态方程和驱动方程，由此画过卡诺图求出状态方程和驱动方程，由此画出逻辑图。出逻辑图。五、五、寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器寄存器寄存器 存储二进制数据或者代码。存储二进制数据或者代码。移位寄存器移位寄存器 不但可存放数码，还能对数据进行移不但可存放数码，还能对数据进行移 位操作。位操作。移位寄存器移位寄存器有单向移位寄存器和双向移

14、位寄存器。有单向移位寄存器和双向移位寄存器。集成移位寄存器集成移位寄存器使用方便、功能全、输入输出方式使用方便、功能全、输入输出方式 灵活。灵活。六、计数器六、计数器1.按计数进制分：按计数进制分：二进制计数器、十进制计数器和二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器任意进制计数器2.按计数增减分：按计数增减分：加法计数器、减法计数器和可逆（加加法计数器、减法计数器和可逆（加/减）计数器减）计数器3.按触发器翻转是否同步分：按触发器翻转是否同步分：同步计数器和异步计数器同步计数器和异步计数器 记录输入脉冲记录输入脉冲 CP 个数的电路，是极具典型性和代个数的电路，是极具典型性和代表性的表性的时

15、序逻辑电路时序逻辑电路。七、中规模集成计数器七、中规模集成计数器 功能完善、使用方便灵活，能很方便地构成功能完善、使用方便灵活，能很方便地构成 N 进制进制（任意）（任意）计数器计数器。主要方法有两种：。主要方法有两种：1.用用同步同步置置 0 端或置数端清零获得端或置数端清零获得 N 进制计数器进制计数器根据根据 N-1 对应的二进制代码写反馈清零函数。对应的二进制代码写反馈清零函数。2.用用异步异步置置 0 端或置数端清零获得端或置数端清零获得 N 进制计数器进制计数器根据根据 N 对应的二进制代码写反馈清零函数。对应的二进制代码写反馈清零函数。当需要扩大计数器的容量时，可将多片集成计数器

16、进当需要扩大计数器的容量时，可将多片集成计数器进行级联。如行级联。如两片两片16 进制集成计数器进制集成计数器16 16 进制计数器进制计数器两片两片10 进制集成计数器进制集成计数器10 10 进制计数器进制计数器VAVB输出端输出端输出端输出端 电压电压电压电压控制端控制端控制端控制端 高电平高电平高电平高电平触发端触发端触发端触发端低电平低电平低电平低电平触发端触发端触发端触发端放电端放电端放电端放电端复位端复位端复位端复位端UCC分压器分压器分压器分压器比较器比较器比较器比较器R R-S S触发器触发器触发器触发器放电管放电管放电管放电管地地+C1+C2QQRDSD5K5K5KT2 2

17、4 456 67 78 83 31 12/3 UCC1/3 UCC555定时器的工作定时器的工作 第第8 8章章 脉冲电路脉冲电路(重点重点)2/3 UCC2/3 UCC1/3 UCC011/3 UCC112/3 UCC1/3 UCC00RDSDV6V2比较结果比较结果比较结果比较结果1/3 UCC不允许不允许2/3 UCC+C1+C2.5K5K5KVAVBUCCRDSD562u u+u u 时，时，u uo o=+=+U Uom om 1 1u u+u u 时，时，u uo o=U Uom om 0 0V V6 6V V2 22/3 2/3 U UCCCC1/3 2/3 2/3 U UCCC

18、C1/3 1/3 U UCCCC2/3 1/3 1/3 U UCCCCQ QT T1 10 0保持保持保持保持导通导通导通导通截止截止截止截止保持保持保持保持综上所述，综上所述，综上所述，综上所述，555功能表为：功能表为：功能表为：功能表为：QQRDSDT输出输出输出输出R RD DS SD D1 10 01 10 01 11 1Q QT T1 10 0保持保持保持保持导通导通导通导通截止截止截止截止保持保持保持保持3 37 76脚脚2 2脚脚2VCC/3VCC/3大于大于大于大于2VCC/32VCC/3VCC/3VCC/3小于小于小于小于小于小于大于大于保持保持保持保持RD晶体管晶体管Tu

19、o0111001导通导通导通导通截止截止3#7#QQ555定时器的引脚定时器的引脚62784153555R1C+R2C1+VCCuO一、多谐振荡器一、多谐振荡器 是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生矩形脉冲。可以自动地产生矩形脉冲。多谐振荡器多谐振荡器没有稳定状态，没有稳定状态，只有两个暂稳态。暂稳态间的相只有两个暂稳态。暂稳态间的相互转换完全靠电路本身电容的充互转换完全靠电路本身电容的充电和放电自动完成。电和放电自动完成。改变改变 R、C 定时元件数值的定时元件数值的大小，可调节振荡频率。大小，可调节振荡频率。在振荡频率稳定度要求

20、很高的情况下，可采用在振荡频率稳定度要求很高的情况下，可采用石英晶石英晶体振荡器体振荡器。48162357R1R2CuC555DuoVCCuC0tVCC/32VCC/3构成：构成：0tuo输出波形输出波形由由555构成的多谐振荡器构成的多谐振荡器二、单稳态触发器二、单稳态触发器可将输入的触发脉冲变换为宽度和幅度都符合要求的矩可将输入的触发脉冲变换为宽度和幅度都符合要求的矩形脉冲，还常用于脉冲的定时、整形、展宽（延时）等。形脉冲，还常用于脉冲的定时、整形、展宽（延时）等。62784153555RC+C1+VCCuO0.01 FuI 单稳态触发器单稳态触发器有一个稳定有一个稳定状态和一个暂稳态。其

21、输出脉状态和一个暂稳态。其输出脉冲的宽度只取决于电路本身冲的宽度只取决于电路本身 R、C 定时元件的数值，与输入信定时元件的数值，与输入信号无关。输入信号只起到触发号无关。输入信号只起到触发电路进入暂稳态的作用。电路进入暂稳态的作用。改变改变 R、C 定时元件的数定时元件的数值可调节输出脉冲的宽度。值可调节输出脉冲的宽度。单稳态触发器单稳态触发器可由可由 555 定时器构成，也可用集成的单稳定时器构成，也可用集成的单稳态触发器实现。态触发器实现。第第1111章章 小小 结结一、一、D/A 转换器转换器1.功能：功能：将输入的二进制数转换成与之成正比的将输入的二进制数转换成与之成正比的模拟电量。

22、模拟电量。2.种类：种类：权电阻网络、权电阻网络、R-2R 倒倒 T 形电阻网络形电阻网络 D/A 转换器。转换器。实现数模转换有多种方式，常用的是实现数模转换有多种方式，常用的是电阻网络电阻网络 D/A 转换器，包括转换器，包括 其中以其中以 R-2R 倒倒 T 形电阻网络形电阻网络 D/A 转换器为重点作了详转换器为重点作了详细介绍，它的特点是速度快、性能好，适合于集成工艺制造，细介绍，它的特点是速度快、性能好，适合于集成工艺制造，因而被广泛采用。因而被广泛采用。3.分辨率和转换精度：分辨率和转换精度：与与 D/A 转换器的转换器的位数位数有关，位数越多，分辨率和精度越高。有关，位数越多，

23、分辨率和精度越高。二、二、A/D 转换器转换器1.功功 能：能：将输入的模拟电压转换成与之成正比将输入的模拟电压转换成与之成正比的二进制数。的二进制数。2.转换过程：转换过程：采样、保持、量化、编码。采样、保持、量化、编码。采样采样 保持保持电路电路A/D转换器转换器采样采样-保持电路：保持电路：对输入模拟信号抽取样值，并展宽（保持）。对输入模拟信号抽取样值，并展宽（保持）。采样时必须满足采样定理，即采样时必须满足采样定理，即 fs 2 fImax。量化量化 对样值脉冲进行分级。对样值脉冲进行分级。编码编码 将分级后的信号转换成二进制代码。将分级后的信号转换成二进制代码。A/D 转换器：转换器

24、：二、二、A/D 转换器转换器3.种类：种类：直接转换型和间接转换型。直接转换型和间接转换型。直接转换型直接转换型 并联比较型（速度快、精度低）并联比较型（速度快、精度低）逐次渐近型（速度较快、精度较高）逐次渐近型（速度较快、精度较高）间接转换型间接转换型 双积分型（速度慢、精度高、抗干扰双积分型（速度慢、精度高、抗干扰 能力强）能力强）作业：1.4,1.5,1.6，1.102.15，2.18,2.234.12,4.16,4.18,5.6节触发器逻辑功能及描述方法P298 任意计数器的构成方法 例题6.2,6.5，6.11,6.12,6.13,6.1410.5 555定时器及其应用11.1，11.3，11.2