《數(shù)字電子技術(shù)》經(jīng)典復(fù)習(xí)資料.doc

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《數(shù)字電子技術(shù)》復(fù)習(xí) 一、主要知識(shí)點(diǎn)總結(jié)和要求 1．?dāng)?shù)制、編碼其及轉(zhuǎn)換：要求：能熟練在10進(jìn)制、2進(jìn)制、8進(jìn)制、16進(jìn)制、8421BCD、格雷碼之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。 舉例1：（37.25）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（37.25）10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16= ( 00110111.00100101 )8421BCD 2．邏輯門電路： (1)基本概念 1）數(shù)字電路中晶體管作為開關(guān)使用時(shí)，是指它的工作狀態(tài)處于飽和狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)。 2）TTL門電路典型高電平為3.6 V，典型低電平為0.3 V。 3）OC門和OD門具有線與功能。 4）三態(tài)門電路的特點(diǎn)、邏輯功能和應(yīng)用。高阻態(tài)、高電平、低電平。 5）門電路參數(shù)：噪聲容限VNH或VNL、扇出系數(shù)No、平均傳輸時(shí)間tpd。 要求：掌握八種邏輯門電路的邏輯功能；掌握OC門和OD門，三態(tài)門電路的邏輯功能；能根據(jù)輸入信號(hào)畫出各種邏輯門電路的輸出波形。 舉例2：畫出下列電路的輸出波形。 解：由邏輯圖寫出表達(dá)式為：，則輸出Y見上。 3．基本邏輯運(yùn)算的特點(diǎn)： 與 運(yùn) 算：見零為零，全1為1；或 運(yùn) 算：見1為1，全零為零； 與非運(yùn)算：見零為1，全1為零；或非運(yùn)算：見1為零，全零為1； 異或運(yùn)算：相異為1，相同為零；同或運(yùn)算：相同為1，相異為零； 非 運(yùn) 算：零 變 1， 1 變 零； 要求：熟練應(yīng)用上述邏輯運(yùn)算。 4. 數(shù)字電路邏輯功能的幾種表示方法及相互轉(zhuǎn)換。 ①真值表（組合邏輯電路）或狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表（時(shí)序邏輯電路）：是由變量的所有可能取值組合及其對(duì)應(yīng)的函數(shù)值所構(gòu)成的表格。 ②邏輯表達(dá)式：是由邏輯變量和與、或、非3種運(yùn)算符連接起來所構(gòu)成的式子。 ③卡諾圖：是由表示變量的所有可能取值組合的小方格所構(gòu)成的圖形。 ④邏輯圖：是由表示邏輯運(yùn)算的邏輯符號(hào)所構(gòu)成的圖形。 ⑤波形圖或時(shí)序圖：是由輸入變量的所有可能取值組合的高、低電平及其對(duì)應(yīng)的輸出函數(shù)值的高、低電平所構(gòu)成的圖形。 ⑥狀態(tài)圖（只有時(shí)序電路才有）：描述時(shí)序邏輯電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為狀態(tài)圖。 要求：掌握這五種（對(duì)組合邏輯電路）或六種（對(duì)時(shí)序邏輯電路）方法之間的相互轉(zhuǎn)換。 5．邏輯代數(shù)運(yùn)算的基本規(guī)則 ① 反演規(guī)則：對(duì)于任何一個(gè)邏輯表達(dá)式Y(jié)，如果將表達(dá)式中的所有“”換成“＋”，“＋”換成“”，“0”換成“1”，“1”換成“0”，原變量換成反變量，反變量換成原變量，那么所得到的表達(dá)式就是函數(shù)Y的反函數(shù)Y（或稱補(bǔ)函數(shù)）。這個(gè)規(guī)則稱為反演規(guī)則。 ②對(duì)偶規(guī)則：對(duì)于任何一個(gè)邏輯表達(dá)式Y(jié)，如果將表達(dá)式中的所有“”換成“＋”，“＋”換成“”，“0”換成“1”，“1”換成“0”，而變量保持不變，則可得到的一個(gè)新的函數(shù)表達(dá)式Y(jié)＇，Y＇稱為函Y的對(duì)偶函數(shù)。這個(gè)規(guī)則稱為對(duì)偶規(guī)則。 要求：熟練應(yīng)用反演規(guī)則和對(duì)偶規(guī)則求邏輯函數(shù)的反函數(shù)和對(duì)偶函數(shù)。 舉例3：求下列邏輯函數(shù)的反函數(shù)和對(duì)偶函數(shù) 解：反函數(shù)： ；對(duì)偶函數(shù)： 6．邏輯函數(shù)化簡(jiǎn) 要求：熟練掌握邏輯函數(shù)的兩種化簡(jiǎn)方法。 ①公式法化簡(jiǎn)：邏輯函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法就是運(yùn)用邏輯代數(shù)的基本公式、定理和規(guī)則來化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)。 舉例4：用公式化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)： 解： ②圖形化簡(jiǎn)：邏輯函數(shù)的圖形化簡(jiǎn)法是將邏輯函數(shù)用卡諾圖來表示，利用卡諾圖來化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)。（主要適合于3個(gè)或4個(gè)變量的化簡(jiǎn)） 舉例5：用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)： 解：畫出卡諾圖為 則 7．觸發(fā)器及其特性方程 1）觸發(fā)器的的概念和特點(diǎn)： 觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本邏輯單元。其具有如下特點(diǎn)： ①它有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)：0狀態(tài)和1狀態(tài)； ②在不同的輸入情況下，它可以被置成0狀態(tài)或1狀態(tài)，即兩個(gè)穩(wěn)態(tài)可以相互轉(zhuǎn)換； ③當(dāng)輸入信號(hào)消失后，所置成的狀態(tài)能夠保持不變。具有記憶功能 2）不同邏輯功能的觸發(fā)器的特性方程為： RS觸發(fā)器：，約束條件為：RS＝0，具有置0、置1、保持功能。 JK觸發(fā)器：，具有置0、置1、保持、翻轉(zhuǎn)功能。 D觸發(fā)器： ，具有置0、置1功能。 T觸發(fā)器： ，具有保持、翻轉(zhuǎn)功能。 T′觸發(fā)器： (計(jì)數(shù)工作狀態(tài))，具有翻轉(zhuǎn)功能。 要求：能根據(jù)觸發(fā)器（重點(diǎn)是JK-FF和D-FF）的特性方程熟練地畫出輸出波形。 舉例6：已知J，K-FF電路和其輸入波形，試畫出 8．脈沖產(chǎn)生和整形電路 1)施密特觸發(fā)器是一種能夠把輸入波形整形成為適合于數(shù)字電路需要的矩形脈沖的電路。要求：會(huì)根據(jù)輸入波形畫輸出波形。 特點(diǎn)：具有滯回特性，有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，輸出僅由輸入決定，即在輸入信號(hào)達(dá)到對(duì)應(yīng)門限電壓時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，沒有記憶功能。 2)多諧振蕩器是一種不需要輸入信號(hào)控制，就能自動(dòng)產(chǎn)生矩形脈沖的自激振蕩電路。 特點(diǎn)：沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，且兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)能自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 3)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在輸入負(fù)脈沖作用下，產(chǎn)生定時(shí)、延時(shí)脈沖信號(hào)，或?qū)斎氩ㄐ握巍? 特點(diǎn)：①電路有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。 ②在外來觸發(fā)脈沖作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。 ③暫穩(wěn)態(tài)是一個(gè)不能長久保持的狀態(tài)，經(jīng)過一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。 要求：熟練掌握555定時(shí)器構(gòu)成的上述電路，并會(huì)求有關(guān)參數(shù)（脈寬、周期、頻率）和畫輸出波形。 舉例7：已知施密特電路具有逆時(shí)針的滯回特性，試畫出輸出波形。 解： 9．A/D和D/A轉(zhuǎn)換器 1）A/D和D/A轉(zhuǎn)換器概念： 模數(shù)轉(zhuǎn)換器：能將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC。由采樣、保持、量化、編碼四部分構(gòu)成。 數(shù)模轉(zhuǎn)換器：能將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC。由基準(zhǔn)電壓、變換網(wǎng)絡(luò)、電子開關(guān)、反向求和構(gòu)成。 ADC和DAC是溝通模擬電路和數(shù)字電路的橋梁，也可稱之為兩者之間的接口。 2）D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率 分辨率用輸入二進(jìn)制數(shù)的有效位數(shù)表示。在分辨率為n位的D/A轉(zhuǎn)換器中，輸出電壓能區(qū)分2n個(gè)不同的輸入二進(jìn)制代碼狀態(tài)，能給出2n個(gè)不同等級(jí)的輸出模擬電壓。 分辨率也可以用D/A轉(zhuǎn)換器的最小輸出電壓與最大輸出電壓的比值來表示。 舉例8：10位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為： 3）A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率 A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率用輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表示，位數(shù)越多，誤差越小，轉(zhuǎn)換精度越高。 舉例9：輸入模擬電壓的變化范圍為0～5V，輸出8位二進(jìn)制數(shù)可以分辨的最小模擬電壓為5V2－8＝20mV；而輸出12位二進(jìn)制數(shù)可以分辨的最小模擬電壓為5V2－12≈1.22mV。 10．常用組合和時(shí)序邏輯部件的作用和特點(diǎn) 組合邏輯部件：編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、半加器、全加器。 時(shí)序邏輯部件：計(jì)數(shù)器、寄存器。 要求：掌握編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、半加器、全加器、計(jì)數(shù)器、寄存器的定義，功能和特點(diǎn)。 舉例10：能對(duì)兩個(gè)1位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行相加而求得和及進(jìn)位的邏輯電路稱為半加器。 二、典型題型總結(jié)及要求 （一）分析題型 1．組合邏輯電路分析： 分析思路： ①由邏輯圖寫出輸出邏輯表達(dá)式； ② 將邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或表達(dá)式； ③由最簡(jiǎn)與或表達(dá)式列出真值表； ④分析真值表，說明電路邏輯功能。 要求：熟練掌握由門電路和組合邏輯器件74LS138、74LS153、74LS151構(gòu)成的各種組合邏輯電路的分析。 舉例11：分析如圖邏輯電路的邏輯功能。 解： ①由邏輯圖寫出輸出邏輯表達(dá)式 ②將邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或表達(dá)式 ③由最簡(jiǎn)與或表達(dá)式列出真值表 ④分析真值表，說明電路邏輯功能 當(dāng)輸入A、B、C中有2個(gè)或3個(gè)為1時(shí)，輸出Y為1，否則輸出Y為0。所以這個(gè)電路實(shí)際上是一種3人表決用的組合邏輯電路：只要有2票或3票同意，表決就通過。 2．時(shí)序邏輯電路分析： 分析思路： ① 由電路圖寫出時(shí)鐘方程、驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程； ② 將驅(qū)動(dòng)方程代入觸發(fā)器的特征方程，確定電路狀態(tài)方程； ③分析計(jì)算狀態(tài)方程，列出電路狀態(tài)表； ④由電路狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖或時(shí)序圖； ⑤分析狀態(tài)圖或時(shí)序圖，說明電路邏輯功能。 要求：熟練掌握同步時(shí)序電路，比如同步加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器、環(huán)形計(jì)數(shù)器、扭環(huán)形計(jì)數(shù)器的分析。 舉例12：如圖所示時(shí)序邏輯電路，試分析它的邏輯功能，驗(yàn)證是否能自啟動(dòng)，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。 解： 時(shí)鐘方程為：CP0=CP1=CP 激勵(lì)方程為： 將激勵(lì)方程代入J-K-FF的特性方程可得狀態(tài)方程為 由狀態(tài)方程做出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表為： 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 則狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖為： 可見電路具有自啟動(dòng)特性，這是一個(gè)三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 （二）設(shè)計(jì)題型 1．組合邏輯電路設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)思路： ① 由電路功能描述列出真值表； ② 由真值表寫出邏輯表達(dá)式或卡若圖； ③將表達(dá)式化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或表達(dá)式； ④實(shí)現(xiàn)邏輯變換，畫出邏輯電路圖。 要求：熟練掌握用常用門電路和組合邏輯器件74LS138、74LS153、74LS151設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)各種組合邏輯電路。 舉例13：某汽車駕駛員培訓(xùn)班進(jìn)行結(jié)業(yè)考試，有三名評(píng)判員，其中A為主評(píng)判員，B和C為副評(píng)判員，在評(píng)判時(shí)按照服從多數(shù)原則通過，但主評(píng)判員認(rèn)為合格也通過，試用與非門實(shí)現(xiàn)該邏輯電路。（或用74138、74151、74153實(shí)現(xiàn)） 解：由題意可作出真值表為：用卡諾圖化簡(jiǎn)為 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 則輸出邏輯表達(dá)式為 用與非門實(shí)現(xiàn)邏輯電路圖為： 2．時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)思路： ①由設(shè)計(jì)要求畫出原始狀態(tài)圖或時(shí)序圖； ②簡(jiǎn)化狀態(tài)圖，并分配狀態(tài)； ③選擇觸發(fā)器類型，求時(shí)鐘方程、輸出方程、驅(qū)動(dòng)方程； ④畫出邏輯電路圖； ⑤檢查電路能否自啟動(dòng)。 要求：熟練掌握同步時(shí)序電路，比如同步加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 舉例14：設(shè)計(jì)一個(gè)按自然態(tài)序變化的7進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)規(guī)則為逢七進(jìn)1，產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位輸出。 解： ①建立原始狀態(tài)圖： ②簡(jiǎn)化狀態(tài)圖，并分配狀態(tài)：已經(jīng)是最簡(jiǎn)，已是二進(jìn)制狀態(tài)； ③選擇觸發(fā)器類型，求時(shí)鐘方程、輸出方程、驅(qū)動(dòng)方程： 因需用3位二進(jìn)制代碼，選用3個(gè)CP下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器，分別用FF0、FF1、FF2表示。 由于要求采用同步方案，故時(shí)鐘方程為： 輸出方程： 狀態(tài)方程： ④畫出電路圖 ⑤檢查電路能否自啟動(dòng)： 將無效狀態(tài)111代入狀態(tài)方程計(jì)算： 可見111的次態(tài)為有效狀態(tài)000，電路能夠自啟動(dòng)。 3．集成計(jì)數(shù)器和寄存器的應(yīng)用：構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器，構(gòu)成環(huán)形計(jì)數(shù)器和扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。 要求：熟練掌握74LS160、74LS161、74LS162、74LS163四種集成計(jì)數(shù)器應(yīng)用，比如分析或設(shè)計(jì)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器；熟練掌握74LS194應(yīng)用，比如分析或設(shè)計(jì)環(huán)形計(jì)數(shù)器和扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。 1.用同步清零端或置數(shù)端歸零構(gòu)成N進(jìn)置計(jì)數(shù)器 （1）寫出狀態(tài)SN-1的二進(jìn)制代碼。 （2）求歸零邏輯，即求同步清零端或置數(shù)控制端信號(hào)的邏輯表達(dá)式。 （3）畫連線圖。 2.用異步清零端或置數(shù)端歸零構(gòu)成N進(jìn)置計(jì)數(shù)器 （1）寫出狀態(tài)SN的二進(jìn)制代碼。 （2）求歸零邏輯，即求異步清零端或置數(shù)控制端信號(hào)的邏輯表達(dá)式。 （3）畫連線圖。 舉例15：用74LS161來構(gòu)成一個(gè)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 解： (1)用異步清零端歸零： SN＝S12＝1100 則電路為： 注：這里D0～D3可隨意處理。 (2)用同步置數(shù)端歸零： SN＝S11＝1011 則電路為：注：這里D0～D3必須都接0。 舉例16：用74LS160來構(gòu)成一個(gè)48進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。 解：因74LS160為同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要構(gòu)成48進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器須用二片74LS160來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)采用異步清零實(shí)現(xiàn)： S48=01001000，取高位片的QC和低位片的QD作歸零反饋信號(hào)。即清零端歸零信號(hào)為：，則電路連線圖為： （三）計(jì)算和畫圖題型：要求：會(huì)分析電路工作原理，說明電路功能；會(huì)根據(jù)題意計(jì)算電路參數(shù)，或正確畫出電路波形。 舉例17：如圖電路，完成下列問題： 1)說明這是什么電路？ 2)求電路的輸出信號(hào)頻率f 3)畫出VC及VO的波形。 解： 1) 這是一個(gè)由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器。 2) 其振蕩周期為 則其頻率為 3)VC及VO的波形的波形為： 三、基本概念練習(xí) 一、判斷題 1．CMOS門電路為雙極型電路，而TTL門電路則為單極型電路。（ ） 2.能夠?qū)崿F(xiàn)“線與”功能的門電路是OC門或OD門。（ ） 3．施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)是只有一個(gè)穩(wěn)態(tài)，需在外加信號(hào)作用下才能由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。（ ） 4．在時(shí)鐘脈沖的控制下，根據(jù)輸入信號(hào)T不同情況，凡是具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的電路，稱為T觸發(fā)器。（ ） 5.某電路任意時(shí)刻的輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，而且與電路的原狀態(tài)有關(guān)，該電路為時(shí)序邏輯電路。( ) 6.若集成555定時(shí)器的第4腳接低電平時(shí)，不管輸入信號(hào)為任意值，定時(shí)器始終輸出高電平。( ) 二、填空題： 1．（44．375）10= 2 = 8 = 16 = 8421BCD。 2．Y=AB（C+D），它的反函數(shù)= ；對(duì)偶函數(shù)= 。 3．或非邏輯運(yùn)算特點(diǎn)是 ，異或邏輯運(yùn)算特點(diǎn)為 。 4.n-2 n線譯碼器的輸入代碼為 個(gè)，輸出代碼為 個(gè)。 5.就單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器而言，若要實(shí)現(xiàn)延時(shí)、定時(shí)的功能，應(yīng)選用 ；若要實(shí)現(xiàn)波形變換、整形的功能，應(yīng)選用 。 6.一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn) 分頻；n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，最后一個(gè)觸發(fā)器輸出的脈沖頻率是輸入頻率的 倍。 三、選擇題 1.八位二進(jìn)制數(shù)所能表示的最大十進(jìn)制數(shù)為( )。 (a) 255 (b) 88 (c) 99 (d) 128 2.下圖中能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算的電路是( )。 3.8421BCD十進(jìn)制譯碼器，數(shù)字輸入信號(hào)端和數(shù)字輸出信號(hào)端分別有（ ）個(gè)。 (a)4和16 (b) 3和8 (c) 3和10 (d) 4和10 4．四個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，若觸發(fā)器輸出從低位至高位分別為Q0、Q1、Q2、Q3，則輸出進(jìn)位信號(hào)C為( ) (a) Q3Q1 (b) Q3Q2Q1Q0 (c) Q2Q1Q0 (d) Q3Q0 5．能將輸入三角波信號(hào)轉(zhuǎn)換成矩形脈沖信號(hào)輸出的電路是( )。 (a) 多諧振蕩器 (b) A／D轉(zhuǎn)換器 (c) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 (d) 施密特觸發(fā)器 6.若A/D轉(zhuǎn)換器輸入模擬電壓的變化范圍為0～5V，則輸出10位二進(jìn)制數(shù)可以分辨的最小模擬電壓為( ) (a)1.5mV (b)2.4mV (c)4.9mV (d)6.5mV 數(shù)電課程各章重點(diǎn) 第一章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn) 一、 二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換；二進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼 二、 邏輯代數(shù)的三種基本運(yùn)算以及5種復(fù)合運(yùn)算的圖形符號(hào)、表達(dá)式和真值表：與、或、非 三、 邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式、基本規(guī)則 邏輯代數(shù)的基本公式 邏輯代數(shù)常用公式： 吸收律： 消去律： 多余項(xiàng)定律： 反演定律： 基本規(guī)則：反演規(guī)則和對(duì)偶規(guī)則，例1-5 四、 邏輯函數(shù)的三種表示方法及其互相轉(zhuǎn)換 邏輯函數(shù)的三種表示方法為：真值表、函數(shù)式、邏輯圖 會(huì)從這三種中任一種推出其它二種，詳見例1-7 五、 邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表示法：最小項(xiàng)的性質(zhì)；例1-8 六、 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)：要求按步驟解答 1、 利用公式法對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn) 2、 利用卡諾圖對(duì)邏輯函數(shù)化簡(jiǎn) 3、 具有約束條件的邏輯函數(shù)化簡(jiǎn) 例1.1 利用公式法化簡(jiǎn) 解： 例1.2 利用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù) 約束條件為 解：函數(shù)Y的卡諾圖如下： 第二章 門電路知識(shí)要點(diǎn) 一、三極管開、關(guān)狀態(tài) 1、飽和、截止條件：截止：， 飽和： 2、反相器飽和、截止判斷 二、基本門電路及其邏輯符號(hào) 與門、或非門、非門、與非門、OC門、三態(tài)門、異或； 傳輸門、OC/OD門及三態(tài)門的應(yīng)用 三、門電路的外特性 1、輸入端電阻特性：對(duì)TTL門電路而言，輸入端通過電阻接地或低電平時(shí)，由于輸入電流流過該電阻，會(huì)在電阻上產(chǎn)生壓降，當(dāng)電阻大于開門電阻時(shí)，相當(dāng)于邏輯高電平。習(xí)題2-7 以下內(nèi)容了解 2、輸入短路電流IIS 輸入端接地時(shí)的輸入電流叫做輸入短路電流IIS。 3、輸入高電平漏電流IIH 輸入端接高電平時(shí)輸入電流 4、輸出高電平負(fù)載電流IOH 5、輸出低電平負(fù)載電流IOL 6、扇出系數(shù)NO 一個(gè)門電路驅(qū)動(dòng)同類門的最大數(shù)目 第三章 組合邏輯電路知識(shí)要點(diǎn) 一、 組合邏輯電路：任意時(shí)刻的輸出僅僅取決于該時(shí)刻的輸入，與電路原來的狀態(tài)無關(guān) 二、 組合邏輯電路的分析方法（按步驟解題） 三、 若干常用組合邏輯電路 譯碼器（74LS138） 全加器（真值表分析） 數(shù)選器（74151和74153） 四、 組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法（按步驟解題） 1、 用門電路設(shè)計(jì) 2、 用譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn) 例3.1 試設(shè)計(jì)一個(gè)三位多數(shù)表決電路 1、 用與非門實(shí)現(xiàn) 2、 用譯碼器74LS138實(shí)現(xiàn) 3、 用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153 解：1. 邏輯定義 設(shè)A、B、C為三個(gè)輸入變量，Y為輸出變量。邏輯1表示同意，邏輯0表示不同意，輸出變量Y=1表示事件成立，邏輯0表示事件不成立。 2. 根據(jù)題意列出真值表如表3.1所示 表3.1 3. 經(jīng)化簡(jiǎn)函數(shù)Y的最簡(jiǎn)與或式為： 4. 用門電路與非門實(shí)現(xiàn) 函數(shù)Y的與非—與非表達(dá)式為： 邏輯圖如下： 5. 用3—8譯碼器74LS138實(shí)現(xiàn) 由于74LS138為低電平譯碼，故有 由真值表得出Y的最小項(xiàng)表示法為： 用74LS138實(shí)現(xiàn)的邏輯圖如下： 6. 用雙4選1的數(shù)據(jù)選擇器74LS153實(shí)現(xiàn) 74LS153內(nèi)含二片雙4選1數(shù)據(jù)選擇器，由于該函數(shù)Y是三變量函數(shù)，故只需用一個(gè)4選1即可，如果是4變量函數(shù)，則需將二個(gè)4選1級(jí)連后才能實(shí)現(xiàn) 74LS153輸出Y1的邏輯函數(shù)表達(dá)式為： 三變量多數(shù)表決電路Y輸出函數(shù)為： 令 A=A1，B=A0，C用D10~D13表示，則 ∴D10=0，D11=C，D12=C，D13=1 邏輯圖如下： 注：實(shí)驗(yàn)中1位二進(jìn)制全加器設(shè)計(jì)：用138或153如何實(shí)現(xiàn)？1位二進(jìn)制全減器呢？ 第四章 觸發(fā)器知識(shí)要點(diǎn) 一、 觸發(fā)器：能儲(chǔ)存一位二進(jìn)制信號(hào)的單元 二、 各類觸發(fā)器框圖、功能表和特性方程 RS： SR=0 JK： D： T： T： 三、 各類觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)及波形圖畫法 基本RS觸發(fā)器：SD、RD每一變化對(duì)輸出均產(chǎn)生影響 時(shí)鐘控制RS觸發(fā)器：在CP高電平期間R、S變化對(duì)輸出有影響 主從JK觸發(fā)器：在CP=1期間，主觸發(fā)器狀態(tài)隨R、S變化。CP下降沿，從觸發(fā)器按主觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。在CP=1期間，JK狀態(tài)應(yīng)保持不變，否則會(huì)產(chǎn)生一次狀態(tài)變化。 T觸發(fā)器：Q是CP的二分頻 邊沿觸發(fā)器：觸發(fā)器的次態(tài)僅取決于CP（上升沿/下降沿）到達(dá)時(shí)輸入信號(hào)狀態(tài)。 四、 觸發(fā)器轉(zhuǎn)換 D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T和T’觸發(fā)器 第五章 時(shí)序邏輯電路知識(shí)要點(diǎn) 一、時(shí)序邏輯電路的組成特點(diǎn)：任一時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào)，還和電路原狀態(tài)有關(guān)。 時(shí)序邏輯電路由組合邏輯電路和存儲(chǔ)電路組成。 二、同步時(shí)序邏輯電路的分析方法（按步驟解題） 邏輯圖→寫出驅(qū)動(dòng)方程→寫出狀態(tài)方程→寫出輸出方程→畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 （詳見例5-1） 三、 典型時(shí)序邏輯電路 1. 移位寄存器及移位寄存器型計(jì)數(shù)器。 2. 用T觸發(fā)器構(gòu)成二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器構(gòu)成方法。 T0=1 T1=Q0 Ti=Qi-1 Qi-2 Q1 Q0 3. 集成計(jì)數(shù)器框圖及功能表的理解 4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161：異步清0（低電平），同步置數(shù)，CP上升沿計(jì)數(shù)，功能表 4位同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160：同74LS161 同步十六進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器74LS191：無清0端，只有異步預(yù)置端，功能表 雙時(shí)鐘同步十六進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器74LS193：有二個(gè)時(shí)鐘CPU，CPD，異步置0（H），異步預(yù)置（L） 四、 時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì) （按步驟解題） 1．用觸發(fā)器組成同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)步驟（例5-3） 邏輯抽象→狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖→畫出次態(tài) 以及各輸出的卡諾圖→利用卡諾圖求狀態(tài)方程和驅(qū)動(dòng)方程、輸出方程→檢查自啟動(dòng)（如不能自啟動(dòng)則應(yīng)修改邏輯）→畫邏輯圖 2． 用集成計(jì)數(shù)器組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法 置0法：如果集成計(jì)數(shù)器有清零端，則可控制清零端來改變計(jì)數(shù)長度。如果是異步清零端，則N進(jìn)制計(jì)數(shù)器可用第N個(gè)狀態(tài)譯碼產(chǎn)生控制信號(hào)控制清零端，如果是同步清零，則用第N-1個(gè)狀態(tài)譯碼產(chǎn)生控制信號(hào)，產(chǎn)生控制信號(hào)時(shí)應(yīng)注意清零端時(shí)高電平還是低電平。 置數(shù)法：控制預(yù)置端來改變計(jì)數(shù)長度。 如果異步預(yù)置，則用第N個(gè)狀態(tài)譯碼產(chǎn)生控制信號(hào) 如果同步預(yù)置，則用第N-1個(gè)狀態(tài)譯碼產(chǎn)生控制信號(hào)，也應(yīng)注意預(yù)置端是高電平還是低電平。 兩片間進(jìn)位信號(hào)產(chǎn)生：有串行進(jìn)位和并行進(jìn)位二種方法 詳見例5-5至5-8 第六章 可編程邏輯器件知識(shí)要點(diǎn) 一、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類及功能（了解） 從功能上分 二、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) （了解） ROM、RAM結(jié)構(gòu)框圖以及兩者差異 三、RAM存儲(chǔ)器容量擴(kuò)展 位擴(kuò)展：增加數(shù)據(jù)位數(shù) 字?jǐn)U展：增加存儲(chǔ)單元 第八章 脈沖波形產(chǎn)生和整形知識(shí)要點(diǎn) 重點(diǎn)：555電路及其應(yīng)用 一、 用555組成多諧振蕩器 1. 電路組成如圖6.5所示 圖6.5 2. 電路參數(shù)： 充電：(R1+R2)C 放電： R2C 周期：T=(R1+2R2)C ln2 占空比： 二、 用555電路組成施密特觸發(fā)器 1. 電路如圖6.1所示 2. 回差計(jì)算 ， 回差 3. 對(duì)應(yīng)Vi輸入波形、輸出波形如圖6.2所示 三、 用555電路組成單穩(wěn)電路 1. 電路如圖6.3所示 穩(wěn)態(tài)時(shí) VO=0 。 Vi2有負(fù)脈沖觸發(fā)時(shí)VO=1 。 2. 脈寬參數(shù)計(jì)算 3. 波形如圖6.4所示 第九章 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換知識(shí)要點(diǎn) 一、 D/A 轉(zhuǎn)換器 D/A 轉(zhuǎn)換器的一般形式為：VO=KDi，K為比例系數(shù)，Di為輸入的二進(jìn)制數(shù)，D/A 轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)主要看有權(quán)電阻、權(quán)電流、權(quán)電容以及開關(guān)樹型D/A 轉(zhuǎn)換器。 權(quán)電阻及倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓和輸入二進(jìn)制數(shù)之間關(guān)系的推導(dǎo)過程。 二、 A/D 轉(zhuǎn)換器 1. A/D 轉(zhuǎn)換器基本原理 取樣定理：為保證取樣后的信號(hào)不失真恢復(fù)變量信號(hào)，設(shè)采樣頻率為，原信號(hào)最高頻率為，則。 A/D 轉(zhuǎn)換器過程：采樣、保持、量化、編碼 2. 典型A/D 轉(zhuǎn)換器的工作原理 逐次逼近型A/D 轉(zhuǎn)換器原理 計(jì)數(shù)型A/D 轉(zhuǎn)換器原理