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1、 第二章第二章 逻辑门电路逻辑门电路1.1.二极管:熟悉和理解二极管单向导电性。会判断电路二极管:熟悉和理解二极管单向导电性。会判断电路中二极管状态。掌握理想模型和恒压模型。中二极管状态。掌握理想模型和恒压模型。2.2.双极型三极管:具有放大和开关作用。双极型三极管:具有放大和开关作用。熟悉和理解三极管共射极特性曲线及其工作区域的划分。熟悉和理解三极管共射极特性曲线及其工作区域的划分。掌握三极管三个状态的判别方法。掌握三极管三个状态的判别方法。3.3.基本逻辑门电路:熟悉二极管构成的与门、或门、三基本逻辑门电路:熟悉二极管构成的与门、或门、三极管非门电路。理解极管非门电路。理解TTLTTL与非
2、门电路主要技术参数的意与非门电路主要技术参数的意义。掌握义。掌握OCOC门和三态门的符号和逻辑功能。门和三态门的符号和逻辑功能。门电路:掌握增强型门电路:掌握增强型MOSMOS管的导通条件。会分析管的导通条件。会分析CMOSCMOS逻辑逻辑门、门、CMOSCMOS传输门的逻辑功能。传输门的逻辑功能。第1页/共58页第三章第三章 逻辑代数和组合逻辑电路逻辑代数和组合逻辑电路1 1熟记逻辑代数的基本公式、定律、三个规则。熟记逻辑代数的基本公式、定律、三个规则。(异或运算的基本定律)(异或运算的基本定律)2 2熟熟练练掌掌握握两两种种方方法法化化简简逻逻辑辑函函数数:代代数数法法和和卡卡诺诺图法(含
3、约束项)。图法(含约束项)。3.3.掌握逻辑函数表示方法之间的相互转换。掌握逻辑函数表示方法之间的相互转换。4 4掌握组合逻辑电路的结构特点和功能特点。掌握组合逻辑电路的结构特点和功能特点。5 5掌掌握握组组合合逻逻辑辑电电路路的的分分析析步步骤骤:写写出出各各输输出出端端的的逻逻辑辑表表达达式式化化简简和和变变换换逻逻辑辑表表达达式式列列出出真真值值表表确定功能。确定功能。6 6掌掌握握组组合合逻逻辑辑电电路路的的设设计计步步骤骤:根根据据设设计计求求列列出出真真值值表表写写出出逻逻辑辑表表达达式式(或或填填写写卡卡诺诺图图)逻逻辑辑化简和变换化简和变换画出逻辑图画出逻辑图第2页/共58页第
4、四章第四章 常用组合逻辑器件常用组合逻辑器件1 1掌掌握握编编码码器器、译译码码器器、数数据据选选择择器器、数数值值比比较较器器、加加法法器器等等组组合合逻逻辑辑器器件件的的逻逻辑辑功功能能及及其其应应用用。熟熟悉悉7413874138、7415174151芯芯片片的的逻逻辑辑功功能能。(注注意意:输输入入输输出出端端数数的的关关系系,框框图图表表示示法法,编编号号的的对对应应关关系)系)2 2会会用用数数据据选选择择器器设设计计组组合合逻逻辑辑函函数数;会会用用二二进进制译码器设计组合逻辑函数。制译码器设计组合逻辑函数。第3页/共58页第五章第五章 触发器触发器1 1触触发发器器是是双双稳稳
5、态态电电路路。是是记记忆忆单单元元。根根据据逻逻辑辑功功能能的不同,触发器可分为:的不同,触发器可分为:(1)RS(1)RS触发器触发器 (2)JK(2)JK触发器触发器 (3)(3)D D触触发发器器 (4)(4)T T触触发发器器 (TT触触发发器器 )熟练掌握各触发器的真值表和特征方程。熟练掌握各触发器的真值表和特征方程。2 2按照按照触发方式触发方式不同,触发器可分为:不同,触发器可分为:(1)(1)基本基本RS触发器。触发器。(2)(2)同步触发器。同步触发器。(3)(3)主从触发器。主从触发器。(4)(4)边沿触发器。边沿触发器。3 3利利用用特特征征方方程程可可实实现现不不同同功
6、功能能触触发发器器间间逻逻辑辑功功能能的的 相互转换。相互转换。第4页/共58页第六章第六章 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析1熟练掌握时序逻辑电路的分析方法:逻辑图时钟方程(异步)、驱动方程、输出方程状态方程状态转换真值表状态转换图和时序图逻辑功能。第5页/共58页第七章第七章 常用时序逻辑器常用时序逻辑器件件1计数器是一种常用的时序逻辑器件。计数器能用于统计输入脉冲的个数、定时、分频等。掌握计数器的逻辑功能和应用。3寄存器是一种常用的时序逻辑器件。掌握数码寄存器和移位寄存器的工作原理。2能够设计异步的二进制加、减计数器。熟悉74161、74290芯片的逻辑功能。能够用已有的M进制集成计
7、数器构成N(任意)进制的计数器。第6页/共58页 第八章 半导体存储器和可编程逻辑器件1.了解RAM的基本组成和工作原理。掌握容量的计算;会分析地址单元、存储单元、地址输入端、数据端、字长等之间的关系;会分析输入/输出控制电路。2.了解ROM电路的基本组成。3.了解PLD的基本表示方法。第7页/共58页第九章第九章 脉冲波形的产生和变换脉冲波形的产生和变换1.1.熟熟悉悉555555集集成成定定时时器器的的各各管管脚脚。熟熟练练掌掌握握555555定定时时器的逻辑功能。器的逻辑功能。2.2.熟熟悉悉由由555555集集成成定定时时器器构构成成的的单单稳稳态态电电路路、多多谐谐振振荡荡电电路路、
8、施施密密特特电电路路;掌掌握握三三种种电电路路的的工工作作原原理理及及各各电电路路指指标标的的分分析析计计算算;会会分分析析三三种种电电路路的的应用电路。应用电路。第8页/共58页 半导体二极管例:电路如图所示,已知E=5V,Vi=10sintV,二极管的正向压降可忽略不计,试画出Vo的波形解:Vit0ViVoRDE+-+-vot05v10v5v第9页/共58页 半导体二极管例:判断D的状态,求VAO。D为恒压模型,VDRDD1D2D1D2AOAOAO6v12v6v3v6v3v(a)(b)(c)解:(a)先假设D截止判断出D正向偏置D导通,VAO(b)先假设D1D2截止判断出D1正偏D2反偏D
9、1导通D2截止VAO(c)先假设D1D2截止D1D2均正偏D2优先导通D1截止VAO第10页/共58页10v18k2kD140K10K25K5K15V-+ACB解:第11页/共58页 半导体三极管6v0v-5v例:判断放大管 管脚、极性、材料(a)(b)例:判别三极管的 工作状态第12页/共58页 半导体三极管四.三极管电路的分析方法(1)首先判断发射结是否正偏。判断 方法如同二极管的判别。如果发射结 正偏,管子导通;否则截止。(2)如果管子导通,计算电路中最大 集电极电流ICM=ICS(饱和集电极电流)则饱和基极电流 IBS=ICS/。计算电路中IB。若IBIBS 则饱和导通。另(2)*如果
10、管子导通,计算出电路中的IB。假设管子在放大区,IC=IB.VCE=VCC-ICRL 若VCEVCES 则放大导通;若VCEBV D3 D2 D1 D00 0 1 0 0 是原码.A第35页/共58页6.2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法状态方程:Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0状态表000001010101100110011111状态图:Q2Q1Q0l注意:状态个数和触发器
11、个数之间的关系。第36页/共58页6.2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法画时序图:000001010101100110011111Q2Q1Q0cpQ0Q1Q2可自启动的脉冲分配器第37页/共58页CP1 1=Q0 0三、异步时序逻辑电路的分析举例例:试分析如图所示的时序逻辑电路具体分析如下:(1)写出各逻辑方程式。时钟方程:CP0=CP6.2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法 输出方程:输出方程:各触发器的驱动方程:各触发器的驱动方程:(2)将各驱动方程代入D触发器的特性方程,得各状态方程:第38页/共58页(3)作状态转换表。现现 态态次次 态态输输 出出时钟脉冲时
12、钟脉冲Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 ZCP1 CP0 0 0 1 0 0 0 110 1 00 1 010 1 101 6.2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法(4 4)作状态转换图、时序图。)作状态转换图、时序图。第39页/共58页(5)逻辑功能分析是一个4进制减法计数器,Z是借位信号。6.2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法第40页/共58页一、二进制计数器1 1二进制异步计数器二进制异步计数器 (1 1)二进制异步加法计数器)二进制异步加法计数器u工作原理:每来一个CP的上升沿时,FF0向相反的状态翻转一次;每当Q0由1变0,FF1向相反的状态翻
13、转一次;每当Q1由1变0,FF2向相反的状态翻转一次。7.1 计数器计数器cpCR1D1D1DRRRQ0Q1Q2FF0FF1FF2第41页/共58页三、集成计数器的应用(1)并行进位例:用两片4位二进制加法计数器74161采用并行进位方式构成的8位二进制同步加法计数器,模为1616=256。1 1计数器的级联:用M M进制计数器,构成N N进制计数。N MN M7.1 计数器计数器第42页/共58页(2 2)串行进位 例:用两片74161采用串行进位方式构成8位二进制异步计数器。7.1 计数器计数器QAQBQCQDRCOETEPA B C DLDRD74161(1)QAQBQCQDRCOETE
14、PA B C DLDRD74161(2)1cp1111计数输入第43页/共58页(3)用计数器的输出端作进位有的集成计数器没有进位/借位输出端,这时可根据具体情况,用计数器的输出信号Q3、Q2、Q1、Q0产生一个进位/借位。例:用两片74290采用串行进位方式组成的二位8421BCD码十进制加法计数器。模为1010=1007.1 计数器计数器第44页/共58页2 2组成任意进制计数器(1)反反馈馈清清零零法法适适用用于于具具有有异异步步清清零零端端的的集集成成计计数数器。器。例:用集成计数器74161和与非门组成的6进制计数器。7.1 计数器计数器第45页/共58页(2)反馈置数法7.1 计数
15、器计数器QAQBQCQDRCOETEPA B C DLDRD74161cp1计数输入&(1)构成6进制QAQBQCQDRCOETEPA B C DLDRD74161cp1&(2)构成8421BCD循环码(3)构成余3码循环码产生电路第46页/共58页l组成序列信号发生器序列信号:在时钟脉冲作用下产生的一串周期性二值数字信号序列信号:在时钟脉冲作用下产生的一串周期性二值数字信号。例:分析用74161及门电路构成序列信号发生器。其中74161与G1构成了一个模5计数器。01010Z输出0 0 1 0 1 00 1 11 0 00 0 0 Q1 n+1 Q1 n+1 Q0 n+1 次 态0 0 0
16、0 0 10 1 00 1 11 0 0 Q2 n Q1 n Q0 n 现 态有效状态表7.1 计数器计数器因此,这是一个01010序列信号发生器,序列长度为5。第47页/共58页 例 试用计数器74161和八选一数据选择器设计一个01100011序列发生器。解:由于序列长度为8,故将74161构成模8计数器,并选用数据选择器74151产生所需序列。7.1 计数器计数器第48页/共58页也可作为环形计数器:电路简单,N位移位寄存器可以计N个数,实现模N计数器。状态为1的输出端的序号等于计数脉冲的个数,通常不需要译码电路。7.2 寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器l构成循环移位寄存器第49页/
17、共58页9.2 9.2 单稳态触发器单稳态触发器u该单稳态电路不可重复触发。第50页/共58页9.2 9.2 单稳态触发器单稳态触发器可重复触发单稳态电路VIVCVO2/3VCC第51页/共58页0vctvo0t多谐振荡器2/3VCC1/3VCC9.3 9.3 多谐振荡器多谐振荡器(4 4)电路振荡频率)电路振荡频率f f第52页/共58页9.4 9.4 施密特触发器施密特触发器1/3VCCVoVi0传输特性VOHVOL2/3VCCVT+VT VT施密特触发器施密特触发器回差电压 VT=VT+VT-第53页/共58页例:例:图为一心律失常报警电路,图中图为一心律失常报警电路,图中vI是经过放大后的是经过放大后的心电信号,其幅值心电信号,其幅值vIm=4V。(1)对应)对应vI分别画出图中分别画出图中vo1、vo2、vo三点的电压波形;三点的电压波形;(2)说明电路的组成及工作原理)说明电路的组成及工作原理。第54页/共58页第55页/共58页例:例:一过压监视电路如图所示,试分析电路的工作原理。一过压监视电路如图所示,试分析电路的工作原理。第56页/共58页例:间歇振荡器例:间歇振荡器第57页/共58页感谢您的观看!第58页/共58页