数电期末总结基础知识要点.docx

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数电期末总结基础知识要点

数电期末总结基础知识要点（总11页）

数字电路各章知识点

第1章逻辑代数基础

一、数制和码制

1．二进制和十进制、十六进制的相互转换

2．补码的表示和计算

3．8421码表示

二、逻辑代数的运算规则

1．逻辑代数的三种基本运算：

与、或、非

2．逻辑代数的基本公式和常用公式

逻辑代数的基本公式（P10）

逻辑代数常用公式：

吸收律：

消去律：

多余项定律：

反演定律：

三、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1-6、例1-7

逻辑函数的最小项表示法

四、逻辑函数的化简：

★

1、利用公式法对逻辑函数进行化简

2、利用卡诺图队逻辑函数化简

3、具有约束条件的逻辑函数化简

例1.1利用公式法化简

解：

例利用卡诺图化简逻辑函数

约束条件为

解：

函数Y的卡诺图如下：

第2章集成门电路

一、三极管如开、关状态

1、饱和、截止条件：

截止：

饱和：

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、OC门、三态门、异或、传输门

（详见附表：

电气图用图形符号P321）

二、门电路的外特性

★1、电阻特性：

对TTL门电路而言，输入端接电阻时，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。

详见习题【2-7】、【2-11】

2、输入短路电流IIS

输入端接地时的输入电流叫做输入短路电流IIS。

3、输入高电平漏电流IIH

输入端接高电平时输入电流

4、输出高电平负载电流IOH

5、输出低电平负载电流IOL

6、扇出系数NO

一个门电路驱动同类门的最大数目。

非门的扇出系数：

M1=IOL/IIL，M2=IOH/IIH，N=MIN（M1，M2）。

第3章组合逻辑电路

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

二、组合逻辑电路的分析方法★

三、若干常用组合逻辑电路

译码器（74LS138、74LS139）

数据选择器（掌握表达式）

全加器（真值表分析）

四、组合逻辑电路设计方法★

1、用门电路设计

2、用译码器、数据选择器实现

五、集成器件的接联

P95图3-28以及P102图3-40

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0表示事件不成立。

2.根据题意列出真值表如表所示

表

3.经化简函数Y的最简与或式为：

4.用门电路与非门实现

函数Y的与非—与非表达式为：

逻辑图如下：

5.用3—8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：

用74LS138实现的逻辑图如下：

6.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Y是三变量函数，故只需用一个4选1即可，如果是4变量函数，则需将二个4选1级连后才能实现

74LS153输出

的逻辑函数表达式为：

三变量多数表决电路Y输出函数为：

令

则

逻辑图如下：

第4章集成触发器

一、触发器：

能储存一位二进制信号的单元

二、各类触发器特性方程★

RS：

JK：

D：

T：

T'：

三、各类触发器动作特点及波形图画法★

基本RS触发器：

、

每一变化对输出均产生影响

同步RS触发器：

在CP高电平期间R、S变化对输出有影响

主从RS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

主从JK触发器：

动作特点和主从型RS类似。

在CP=1期间，JK状态应保持不变，否则会产生一次变化。

T'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5章时序逻辑电路

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。

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★

逻辑图→写出驱动方法→写出特性方程→写出输出方程→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.集成计数器

4位同步二进制计数器74LS161：

异步清0（低电平），同步置数，CP上升沿计数，功能表见表5-10；

4位同步二进制计数器74LS163：

同步清0（低电平），同步置数，CP上升沿计数，功能表见表5-11；

4位同步十进制计数器74LS160：

同74LS161，功能见表5-14；

同步十六进制加/减计数器74LS191：

无清0端，只有异步预置端，功能见表5-12；

双时钟同步十六进制加减计数器74LS193：

有二个时钟CPU，CPD，异步置0（H），异步预置（L），功能见表5-13。

四、时序逻辑电路的设计

1.用触发器组成同步计数器的设计方法及设计步骤（例5-3）

逻辑抽象→状态转换图→画出次态以及各输出的卡诺图→利用卡诺图求状态方程和驱动方程、输出方程→检查自启动（如不能自启动则应修改逻辑）→画逻辑图

2.用集成计数器组成任意进制计数器的方法★

置0法：

如果集成计数器有清零端，则可控制清零端来改变计数长度。

如果是异步清零端，则N进制计数器可用第N个状态译码产生控制信号控制清零端，产生控制信号时应注意清零端时高电平还是低电平。

置数法：

控制预置端来改变计数长度。

如果异步预置，则用第N个状态译码产生控制信号。

如果同步预置，则用第N-1个状态译码产生控制信号，也应注意预置端是高电平还是低电平。

两片间进位信号产生：

有串行进位和并行进位二种方法。

详见P182图5-57

第6章可编程逻辑器件

一、半导体存储器的分类及功能

从功能上分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。

RAM特点：

正常工作时可读可写，掉电时数据丢失。

ROM特点：

正常工作时可读不可写，掉电时数据保留。

二、半导体存储器结构

、RAM结构框图以及两者差异

2.二极管ROM点阵图

三、存储器容量扩展★

位扩展：

增加数据位数；字扩展：

增加存储单元；字位全扩展。

第8章脉冲的产生和整形电路

重点：

555电路及其应用★

一、用555电路组成施密特触发器

1.电路如图所示

2.回差计算

回差

3.对应

输入波形、输出波形如图所示

二、用555电路组成单稳态电路

1.电路如图所示

稳态时

1.脉宽参数计算

2.波形如图所示

三、用555组成多谐振荡器

1.电路组成如图所示

2.电路参数：

充电

：

；

放电

：

周期

第9章数/模和模/数转换电路

一、D/A转换器

D/A转换器的一般形式为：

，

为比例系数，

为输入的二进制数，D/A转换器的电路结构主要看有权电阻、T型电阻网络D/A转换器等。

T型电阻网络D/A转换器输出电压和输入二进制数之间关系的推导过程。

二、A/D转换器

1.A/D转换器基本原理

取样定理：

为保证取样后的信号不失真恢复变量信号，设采样频率为，

，则

A/D转换器过程：

采样、保持、量化、编码

2.典型A/D转换器的工作原理

逐次逼近型A/D转换器原理

双积分型A/D转换器的原理