《数字电子技术》知识点.doc
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1、数字电子技术知识点第1章 数字逻辑基础1.数字信号、模拟信号得定义2.数字电路得分类3.数制、编码其及转换要求:能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD之间进行相互转换。举例1:(37、25)10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD解:(37、25)10= (100101、01)2= ( 25、4)16= (00110111、00100101)8421BCD4.基本逻辑运算得特点与运算:见零为零,全1为1;或运算:见1为1,全零为零;与非运算:见零为1,全1为零;或非运算:见1为零,全零为1;异或运算:相异为1,相同为零;同或运算:相同为1,相异为零;非运算:零
2、变 1, 1变零;要求:熟练应用上述逻辑运算。5.数字电路逻辑功能得几种表示方法及相互转换。真值表(组合逻辑电路)或状态转换真值表(时序逻辑电路):就是由变量得所有可能取值组合及其对应得函数值所构成得表格。逻辑表达式:就是由逻辑变量与与、或、非3种运算符连接起来所构成得式子。卡诺图:就是由表示变量得所有可能取值组合得小方格所构成得图形。逻辑图:就是由表示逻辑运算得逻辑符号所构成得图形。波形图或时序图:就是由输入变量得所有可能取值组合得高、低电平及其对应得输出函数值得高、低电平所构成得图形。状态图(只有时序电路才有):描述时序逻辑电路得状态转换关系及转换条件得图形称为状态图。要求:掌握这五种(对
3、组合逻辑电路)或六种(对时序逻辑电路)方法之间得相互转换。6.逻辑代数运算得基本规则反演规则:对于任何一个逻辑表达式Y,如果将表达式中得所有“”换成“”,“”换成“”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,原变量换成反变量,反变量换成原变量,那么所得到得表达式就就是函数Y得反函数Y(或称补函数)。这个规则称为反演规则。对偶规则:对于任何一个逻辑表达式Y,如果将表达式中得所有“”换成“”,“”换成“”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,而变量保持不变,则可得到得一个新得函数表达式Y,Y称为函Y得对偶函数。这个规则称为对偶规则。要求:熟练应用反演规则与对偶规则求逻辑函数得反函数与对偶函数。举例3:
4、求下列逻辑函数得反函数与对偶函数:解:反函数:对偶函数:7.逻辑函数化简(1)最小项得定义及应用;(2)二、三、四变量得卡诺图。要求:熟练掌握逻辑函数得两种化简方法。公式法化简:逻辑函数得公式化简法就就是运用逻辑代数得基本公式、定理与规则来化简逻辑函数。举例4:用公式化简逻辑函数:解:举例5:用公式法化简逻辑函数为最简与或式:解:举例6:用公式法化简逻辑函数为最简与或式:解: =0 图形化简:逻辑函数得图形化简法就是将逻辑函数用卡诺图来表示,利用卡诺图来化简逻辑函数。(主要适合于3个或4个变量得化简)举例7:用卡诺图化简逻辑函数: 解:画出卡诺图为则举例8:已知逻辑函数,约束条件为。用卡诺图化
5、简。00最简逻辑表达式为第2章 逻辑门电路(1)基本概念1)数字电路中晶体管作为开关使用时,就是指它得工作状态处于饱与状态与截止状态。2)TTL门电路典型高电平为3、6 V,典型低电平为0、3 V。3)OC门与OD门具有线与功能。4)三态门电路得特点、逻辑功能与应用。高阻态、高电平、低电平。5)门电路参数:噪声容限VNH或VNL、扇出系数No、平均传输时间tpd。6)OC门(集电极开路门)得主要应用。7)三态门得主要应用。8)门电路多余输入端得处理。要求:掌握八种逻辑门电路得逻辑功能;掌握OC门与OD门,三态门电路得逻辑功能;能根据输入信号画出各种逻辑门电路得输出波形。举例9:画出下列电路得输
6、出波形。解:由逻辑图写出表达式为:,则输出Y见上。举例10:P91,作业2、7、2、8、第3章 组合逻辑电路1.常用组合逻辑部件得作用与特点2.会用组合逻辑部件设计逻辑函数要求:掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、半加器、全加器得定义,功能与特点,以及应用。举例11:能对两个1位二进制数进行相加而求得与及进位得逻辑电路称为半加器。第4章 触发器1)触发器得得概念与特点:触发器就是构成时序逻辑电路得基本逻辑单元。其具有如下特点:它有两个稳定得状态:0状态与1状态;在不同得输入情况下,它可以被置成0状态或1状态,即两个稳态可以相互转换;当输入信号消失后,所置成得状态能够保持不变。具有记忆功
7、能2)不同逻辑功能得触发器得特性方程为:RS触发器:,约束条件为:RS0,具有置0、置1、保持功能。JK触发器:,具有置0、置1、保持、翻转功能。D触发器: ,具有置0、置1功能。T触发器: ,具有保持、翻转功能。T触发器: (计数工作状态),具有翻转功能。要求:能根据触发器(重点就是JKFF与DFF)得特性方程熟练地画出输出波形。举例12:已知J,KFF电路与其输入波形,试画出第5章 时序逻辑电路1.常用时序逻辑部件得作用与特点时序逻辑部件:计数器、寄存器。2.同步时序逻辑电路得设计方法3.用中规模集成电路设计时序逻辑电路要求:掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、半加器、全加器得定义
8、,功能与特点,以及应用。第6章 半导体存储器与可编程逻辑器件1、半导体存储器得分类、基本结构、工作原理;2.半导体存储器得使用方法,半导体存储器扩展存储容量得方法,可编程逻辑器件PLD、PAL、GAL得分类、基本结构、基本功能与使用方法,可编程逻辑器件得编程方法与在系统可编程技术。要求:掌握半导体存储器得分类、基本结构、工作原理,掌握可编程逻辑器件PLD、PAL、GAL得分类、基本结构、基本功能;掌握半导体存储器与可编程逻辑器件得编程方法。第7章 脉冲波形得产生与整形1)施密特触发器就是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要得矩形脉冲得电路。要求:会根据输入波形画输出波形。特点:具有滞回
9、特性,有两个稳态,输出仅由输入决定,即在输入信号达到对应门限电压时触发翻转,没有记忆功能。2)多谐振荡器就是一种不需要输入信号控制,就能自动产生矩形脉冲得自激振荡电路。特点:没有稳态,只有两个暂稳态,且两个暂稳态能自动转换。3)单稳态触发器在输入负脉冲作用下,产生定时、延时脉冲信号,或对输入波形整形。特点:电路有一个稳态与一个暂稳态。在外来触发脉冲作用下,电路由稳态翻转到暂稳态。暂稳态就是一个不能长久保持得状态,经过一段时间后,电路会自动返回到稳态。要求:熟练掌握555定时器构成得上述电路,并会求有关参数(脉宽、周期、频率)与画输出波形。举例7:已知施密特电路具有逆时针得滞回特性,试画出输出波
10、形。解:第8章 A/D与D/A转换器1)A/D与D/A转换器概念:模数转换器:能将模拟信号转换为数字信号得电路称为模数转换器,简称A/D转换器或ADC。由采样、保持、量化、编码四部分构成。数模转换器:能将数字信号转换为模拟信号得电路称为数模转换器,简称D/A转换器或DAC。由基准电压、变换网络、电子开关、反向求与构成。ADC与DAC就是沟通模拟电路与数字电路得桥梁,也可称之为两者之间得接口。2)D/A转换器得分辨率分辨率用输入二进制数得有效位数表示。在分辨率为n位得D/A转换器中,输出电压能区分2n个不同得输入二进制代码状态,能给出2n个不同等级得输出模拟电压。分辨率也可以用D/A转换器得最小
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