数电课程各章重点
第1章 逻辑代数基础知识要点
1、 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
2、 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
3、 逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规则
逻辑代数的基本公式
逻辑代数常用公式:
吸收律:
消去律:
多余项定律:
反演定律:
基本规则:反演规则和对偶规则,例1-5
4、 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
5、 逻辑函数的最小项表示法:最小项的性质;例1-8
6、 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
解:
例1.2 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:
EMBED Equation.3
第2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:
, 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、OC/OD门及三态门的应用
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
第三章 组合逻辑电路知识要点
1、 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
2、 组合逻辑电路的分析方法(按步骤解题)
3、 若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)
4、 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0表示事件不成立。
2. 根据题意列出真值表如表3.1所示 表3.1
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:
EMBED Visio.Drawing.11
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:
EMBED Equation.3
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Y1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 A=A1,B=A0,C用D10~D13表示,则
∴D10=0,D11=C,D12=C,D13=1
逻辑图如下:
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4章 触发器知识要点
1、 触发器:能储存一位二进制信号的单元
2、 各类触发器框图、功能表和特性方程
RS:
SR=0
JK:
D:
T:
T':
3、 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,否则会产生一次状态变化。
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。
4、 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。
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→写出驱动方程→写出状态方程→写出输出方程→画出状态转换图 (详见例5-1)
3、 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。
T0=1
T1=Q0
···
Ti=Qi-1 Qi-2 ···Q1 Q0
3. 集成计数器框图及功能表的理解
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
4位同步十进制计数器74LS160:同74LS161
同步十六进制加/减计数器74LS191:无清0端,只有异步预置端,功能表
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)
4、 时序逻辑电路的设计 (按步骤解题)
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,如果是同步清零,则用第N-1个状态译码产生控制信号,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
详见例5-5至5-8
第六章 可编程逻辑器件知识要点
一、半导体存储器的分类及功能(了解)
从功能上分
二、半导体存储器结构 (了解)
ROM、RAM结构框图以及两者差异
三、RAM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
第八章 脉冲波形产生和整形知识要点
重点:555电路及其应用
1、 用555组成多谐振荡器
1. 电路组成如图6.5所示
图6.5
2. 电路参数:
充电
:(R1+R2)C 放电
: R2C 周期:T=(R1+2R2)C ln2
占空比:
2、 用555电路组成施密特触发器
1. 电路如图6.1所示
2. 回差计算
,
回差
3. 对应Vi输入波形、输出波形如图6.2所示
3、 用555电路组成单稳电路
1. 电路如图6.3所示
稳态时 VO=0 。
Vi2有负脉冲触发时VO=1 。
2. 脉宽参数计算
3. 波形如图6.4所示
第9章 数模和模数转换知识要点
1、 D/A 转换器
D/A 转换器的一般形式为:VO=KDi,K为比例系数,Di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、权电流、权电容以及开关树型D/A 转换器。
权电阻及倒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。
2、 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
,原信号最高频率为
,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
计数型A/D 转换器原理
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