《数字电子技术》知识点

作者:admin    发布时间:2020-05-01 15:37    

  《数字电子技巧》常识点 第 第 1 章 数字逻辑根柢 1 .数字信号、模仿信号的界说 2 .数字电道的分类 3. . 数制、编码其及转换 央浼:能熟练正在 10 进制、2 进制、8 进制、16 进制、8421BCD 之间举办彼此转换。 举例 1:(37.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 = ( ) 8421BCD 解:(37.25) 10 = (100101.01) 2 = ( 25.4) 16 = (00110111.00100101) 8421BCD 4 4 .根本逻辑运算的特征 与 与运算:睹零为零,全 1 为 1; 或 或运算:睹 1 为 1,全零为零; 与非 非运算:睹零为 1,全 1 为零; 或非 非运算:睹 1 为零,全零为 1; 异或运算:相异为 1,相像为零; 同或运算:相像为 1,相异为零; 非 非运算:零变 1, 1 变零; 央浼: 熟练利用上述逻辑运算。 5. . 数字电道逻辑性能的几种外现设施及彼此转换。 ①真值外(组合逻辑电道)或状况转换真值外(时序逻辑电道):是由变量的全豹也许取值组合及其对应的函数值所组成的外格。 ②逻辑外达式:是由逻辑变量和与、或、非 3 种运算符相联起来所组成的式子。 ③卡诺图:是由外现变量的全豹也许取值组合的小方格所组成的图形。 ④逻辑图: 是由外现逻辑运算 的逻辑符号所组成 的图形。 ⑤波形图或 时序图:是由输入变 量的全豹也许取值 组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所组成的图形。 ⑥状况图(唯有时序电道才有):刻画时序逻辑电道的状况转换相干及转换要求的图形称为状况图。 央浼:支配这五种(对组合逻辑电道)或六种(对时序逻辑电道)设施之间的彼此转换。 6 6 .逻辑代数运算的根本礼貌 ① 反演礼貌:对待任何一个逻辑外达式 Y,倘使将外达式中的全豹“”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,那么所获得的外达式即是函数 Y 的 反函数 Y(或称补函数)。这个礼貌称为 反演礼貌。 ② 对偶礼貌:对待任何一个逻辑外达式 Y,倘使将外达式中的全豹“”换成“+”,“+”换成“”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,而变 变 量 保 持 不 变 变,则可获得的一个新的函数外达式 Y ' ,Y ' 称为函 Y 的对偶函数。这个礼貌称为 对偶礼貌。 央浼: 熟练利用反演规 则 和 对偶礼貌 求逻辑函数的反函数和 对偶 函数。 例 举例 3: :求下列逻辑函数的反函数和对偶函数: E D C B A Y   解:反函数: ) )( ( E D C B A Y     对偶函数: ) )( ( E D C B A YD    7 7 .逻辑函数化简 (1 1 )最小项的界说及利用; (2 2 )二、三、四变量的卡诺图。 央浼: 熟练支配逻辑函数的两种化简设施。 ① 公式法化简:逻辑函数的公式化简法即是利用逻辑代数的根本公式、定理和礼貌来化简逻辑函数。 例 举例 4: :用公式化简逻辑函数: C B BC A ABC Y   1 解: B C B BC C B BC A A C B BC A ABC Y          ) (1 例 举例 5: :用公式法化简逻辑函数为最简与或式: BC B C A B C A F      解: BC B B C A BC B C A B C A BC B C A B C A F           ) ( C A BC C A BC C A        例 举例 6: :用公式法化简逻辑函数为最简与或式: ) ( A B A ABC B A F     解: ) ( A B A ABC B A F     ) ( ) ( A B A ABC B A     = ) ( ) ( A B A ABC B A     = ) ( ) ( B A A ABC B A    = A ABC B A   ) ( =0 ② 图形化简:逻辑函数的图形化简法是将逻辑函数用卡诺图来外现,应用卡诺图来化简逻辑函数。(紧要适合于 3 个或 4 个变量的化简) 例 举例 7: :用卡诺图化简逻辑函数: ) 6 , 4 ( ) 7 , 3 , 2 , 0 ( ) , , ( d m C B A Y     解:画出卡诺图为 则 B C Y   例 举例 8: :已知逻辑函数 C B A C B A B A Z    ,统制要求为 0  BC 。用卡诺图化简。 最简逻辑外达式为  0 BCC B A B A Z 第 第 2 章 逻辑门电道 (1)根本观点 1)数字电道中晶体管动作开闭运用时,是指它的事务状况处于饱和状况和截止状况。 2)TTL 门电道规范高电平为 3.6 V,规范低电平为 0.3 V。 3)OC 门和 OD 门具有 线)三态门电道的 特征、逻辑性能和利用。高阻态、高电平、低电平。 5)门电道参数: 噪声容限 V NH 或 或 V NL 数 、扇出系数 N o 间 、均匀传输时光 t pd 。 6)OC 门(集电极开道门)的紧要利用。 7)三态门的紧要利用。 8)门电道众余输入端的处分。 央浼:握 支配八种逻辑门电道的逻辑性能;支配 OC 门和 OD 门 门, 三态门电道的逻辑性能; 能遵照输入信号画出百般逻辑门电道的输出波形。 。 例 举例 9 :画出下列电道的输出波形。 解:由逻辑图写出外达式为: C B A C B A Y      ,则输出 Y 睹上。 例 举例 10 :P91 ,功课 2.7、2.8. 第 第 3 章 组合逻辑 电道 1 1 . 常用组合逻辑部件的效率和特征 2 2 . 会用 组合逻辑部件 安排逻辑函数 央浼: 支配 编码器、译码器、数据选拔器、 数值比力器、 半加器、全加器的界说,性能和特征 ,以及利用。 举例 1 11 1:能对两个 1 位二进制数举办相加而求得和及进位的逻辑电道称为 半加器。 第 第 4 章 触发器 1)触发器的的观点和特征: 触发器是组成时序逻辑电道的根本逻辑单位。其具有如下 特征: ①它有两个安稳的状况:0 状况和 1 状况; ②正在区别的输入环境下,它能够被置成 0 状况或 1 状况,即两个稳态能够彼此转换; 0 0 ③当输入信号消逝后,所置成的状况可以保留褂讪。具有回想性能 2)区别逻辑性能的触发器的 性子方程为: RS 触发器:n nQ R S Q  1,统制要求为:RS=0,具有置 置 0 0 、置 1 1 、保留性能。 K JK 触发器:n n nQ K Q J Q  1,具有置 置 0 0 、置 1 1 、保留、翻转性能。 D D 触发器: D Q n 1,具有置 置 0 0 、置 1 1 性能。 T 触发器: n n nQ T Q T Q  1,具有 保留、翻转性能。 T触发器: n nQ Q 1( 计数事务状况), 具有 翻转性能。 央浼: 能遵照触发器( 核心是 JK- -F FF 和 和 D D- - FF )的性子方程熟练地画出输出波形。 例 举例 12 :已知 J ,K-FF 电道和其输入波形,试画出 第 第 5 章 时序逻辑电道 1 1 . 常用 时序 逻辑部件的效率和特征 时序逻辑部件:计数器、寄存器。 2 2 . 同步时序逻辑电道的安排设施 3 3 .用中周围集成电道安排时序逻辑电道 央浼: 支配 编码器、译码器、数据选拔器、 数值比力器、 半加器、全加器的界说,性能和特征 ,以及利用。 第 第 6 6 章 半导体存储器与可编程逻辑器件 1. 半导体存储器的分类、根本组织、事务道理 ; 2 2 . 半导体存储器的 运用设施, 半导体存储器 扩展存储容量的设施, 可编程逻辑器件 PLD 、 PAL 、 GAL的分类、根本组织、根本性能和 运用设施, 可编程逻辑器件 的编程设施和正在编制可编程技巧。 央浼: 支配半导体存储器的分类、根本组织、事务道理 , 支配可编程逻辑器件 PLD 、 PAL 、 GAL 的分类、根本组织、根本性能 ; 支配 半导体存储器 和 可编程逻辑器件 的编程设施。 第 第 7 7 章 脉冲波形的爆发与整形 1) 施密特触发器是一种可以把输入波形整造成为适合于数字电道须要的矩形脉冲的电道。 央浼:会遵照输入波形画输出波形。 特征:具有滞回性子,有两个稳态,输出仅由输入决计,即正在输入信号到达对应门限电压时触发翻转,没有回想性能。 2) 众谐振荡器是一种不须要输入信号支配,就能主动爆发矩形脉冲的自激振荡电道。 特征:没有稳态,唯有两个暂稳态,且两个暂稳态能主动转换。 3) 单稳态触发器正在输入负脉冲效率下,爆发按时、延时脉冲信号,或对输入波形整形。 特征:①电道有一个稳态和一个暂稳态。 ②正在外来触发脉冲效率下,电道由稳态翻转到暂稳态。 ③暂稳态是一个不行永久保留的状况,原委一段时光后,电道会主动返回到稳态。 央浼: 熟练支配 5 555 按时器组成的上述电道,并会求相闭参数(脉宽、周期、频率)和画输出波形。 例 举例 7: :已知施密特电道具有逆时针的滞回性子,试画出输出波形。 解: 第 第 8 8 章 D A/D 和 和 A D/A 转换器 1)A/D 和 D/A 转换器观点: 模数转换器:能将模仿信号转换为数字信号的电道称为模数转换器,简称 A/D 转换器或 ADC。由采样、保留、量化、编码四局部组成。 数模转换器:能将数字信号转换为模仿信号的电道称为 数模转换器,简称 D/A 转换器或 DAC。由基准电压、变换汇集、电子开闭、反向乞降组成。 ADC 和 DAC 是疏导模仿电道和数字电道的桥梁,也可称之为两者之间的接口。 2)D/A 转换器的分别率 分别率用输入二进制数的有用位数外现。正在分别率为 n 位的 D/A 转换器中,输出电压能分辨 2 n 个区别的输入二进制代码状况,能给出 2 n 个纷歧概级的输出模仿电压。 分别率也能够用 D/A 转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来外现。 举例 8 8 :10 位 D/A 转换器的分别率为: 3)A/D 转换器的分别率 D A/D 转换器的分别率用输出二进制数的位数外现,位数越众,偏差越小,转换精度越高。 举例 9 9:输入模仿电压的变革限度为 0~5V,输出 8 位二进制数能够分别的最小模仿电压为 5V ×2 2 -8 8 =20mV;而输出 12 位二进制数能够分别的最小模仿电压为 5V ×2 2 - 12 1.22mV。 001 . 0102311 2110  规范题型总结及央浼 (一)阐发题型 1 1 .组合逻辑电道阐发: 阐发思绪: ①由逻辑图写出输出逻辑外达式; ① 将逻辑外达式化简为最简与或外达式; ③由最简与或外达式列出真值外; ④阐发真值外,诠释电道逻辑性能。 央浼: 熟练支配由门电道和组合逻辑器件 74LS138 、 74LS153 、1 74LS151 组成的百般组合逻辑电道的阐发。 举例 11 :阐发如图逻辑电道的逻辑性能。 解: ①由逻辑图写出输出逻辑外达式 ②将逻辑外达式化简为最简与或外达式 ③由最简与或外达式列出真值外 ④阐发真值外,诠释电道逻辑性能 当输入 A、B、C 中有 2 个或 3 个为 1 时,输出 Y 为 1,不然输出 Y 为 0。是以这个电道实践上是一种 3人外决用的组合逻辑电道:只须有 2 票或 3 票订定,外决就通过。 2 2 .时序逻辑电道阐发: 阐发思绪: ① 由电道图写出时钟方程、驱动方程和输出方程; ② 将驱动方程代入触发器的特色方程,确定电道状况方程; ③阐发推算状况方程,列出电道状况外; ④由电道状况外画出状况图或时序图; ⑤阐发状况图或时序图,诠释电道逻辑性能。 AC BC AB Y Y Y Y 3 2 1 CA BC AB Y    央浼: 熟练支配同步时序电道,比好像步加法计数器、减法计数器、环形计数器、扭环形计数器的阐发。 举例 12 :如图所示时序逻辑电道,试阐发它的逻辑性能,验证是否能自启动,并画出状况转换图和时序图。 解: 时钟方程为:CP0=CP1=CP 鞭策方程为: 1 110 101 0KQ JKQ Jn n 将鞭策方程代入 J-K-FF 的性子方程可得状况方程为     n n n n nn n n n nQ Q Q K Q J QQ Q Q K Q J Q1 0 1 1110 0 0 01010 由状况方程做出状况转换外为: nQ 1nQ 0 11 nQ 10 nQ 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 则状况转换图和时序图为: 可睹电道具有自启动性子,这是一个三进制计数器。 (二)安排题型 1 1 .组合逻辑电道安排: 安排思绪: ① 由电道性能刻画列出真值外; ② 由真值外写出逻辑外达式或卡若图; ③将外达式化简为最简与或外达式; ④完成逻辑变换,画出逻辑电道图。 央浼: 熟练支配用常用门电道和组合逻辑器件 74LS138 、 74LS153 、1 74LS151 安排完成百般组合逻辑电道。 举例 13 :某汽车驾驶员培训班举办毕业测验,有三名评判员,此中 A 为主评判员,B 和 C 为副评判员,正在评判时遵照听从大批准则通过,但主评判员以为及格也通过,试用与非门完成该逻辑电道。(或用74138、74151、74153 完成) 解:由题意可作出真值外为:用卡诺图化简为 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 则输出逻辑外达式为 BC A BC A Y    用与非门完成逻辑电道图为: 2 2 .时序逻辑电道安排: 安排思绪: ①由安排央浼画出原始状况图或时序图; ②简化状况图,并分拨状况; ③选拔触发器类型,求时钟方程、输出方程、驱动方程; ④画出逻辑电道图; ⑤反省电道能否自启动。 央浼: 熟练支配同步时序电道,比好像步加法计数器、减法计数器的安排完成。 举例 14: :安排一个按自然态序变革的 7 进制同步加法计数器,计数礼貌为逢七进 1,爆发一个进位输出。 解:①筑树原始状况图: ②简化状况图,并分拨状况:依然是最简,已是二进制状况; ③选拔触发器类型,求时钟方程、输出方程、驱动方程:因需用 3 位二进制代码,选用 3 个 CP 消浸沿触发的 JK 触发器,分裂用 FF 0 、FF 1 、FF 2 外现。 因为央浼采用同步计划,故时钟方程为: 输出方程: CP CP CP CP   2 1 0 状 态 方 程 : ④画出电道图 ⑤反省电道能否自启动: 将无效状况 111 代入状况方程推算:可睹 111 的次态为有用状况 000,电道可以自启动。       000 12 1 2 0 1121 0 2 1 0110 0 1 210n n n n n nn n n n n nn n n n nQ Q Q Q Q QQ Q Q Q Q QQ Q Q Q Q 3 3 .集成计数器和寄存器的应 用:组成 N 进制计数器,组成环形计数器和扭环形计数器。 央浼: 熟练支配 74LS160 0 、 74LS161 1 、 74LS 162 、 74LS3 163 四种集成计数器利用,好比阐发或安排 N N 进制计数器;熟练支配 74LS14 94 利用,好比阐发或安排环形计数器和扭环形计数器。 1. 用同步清零端或置数端归零组成 N N 进置计数器 (1)写出状况 S S N N- -1 1 的二进制代码。 (2)求归零逻辑,即求同步清零端或置数支配端信号的逻辑外达式。 (3)画连线. 用异步清零端或置数端归零组成 N N 进置计数器 (1)写出状况 S S N N 的二进制代码。 (2)求归零逻辑,即求异步清零端或置数支配端信号的逻辑外达式。 (3)画连线 来组成一个十二进制计数器。解: (1)用异步清零端 CR 归零:S N =S 12 =1100 则电道为: 注:这里 D 0 ~D 3 可随便处分。 (2)用同步置数端 LD 归零: S N =S 11 =1011 则电道为:注:这里 D 0 ~D 3 必需都接 0。 n n QQ CR2 3n n nQ Q Q LD0 1 3 举例 16 :用 74LS160 来组成一个 48 进制同步加法计数器。 解:因 74LS160 为同步十进制计数器,要组成 48 进制同步加法计数器须用二片 74LS160 来完成,现采用异步清零完成: S 48 =01001000,取高位片的 Q C 和低位片的 Q D 作归零反应信号。即清零端 CR 归零信号为:D 低C 高 QQ CR ,则电道连线图为: (三) 推算和绘图 题型: 央浼 :会阐发电道事务道理,诠释电道性能;会遵照题意推算电道参数,或精确画出电道波形。 举例 17 :如图电道,告终下列题目: 1)诠释这是什么电道? 2)求电道的输出信号频率 f 3)画出 V C 及 V O 的波形。 解: 1) 这是一个由 555 按时器组成的众谐振荡器。 2) 其振荡周期为 sC R R T84 . 010 20 10 ) 40 20 ( 7 . 0) 2 ( 7 . 06 32 1      则其频率为 HzTf 2 . 184 . 01 1   3)V C 及 V O 的波形的波形为: 三、根本观点纯熟 一、判别题 1.CMOS 门电道为双极型电道,而 TTL 门电道则为单极型电道。( ) 2.可以完成“线与”性能的门电道是 OC 门或 OD 门。( ) 3.施密特触发器的特征是唯有一个稳态,需正在外加信号效率下材干由稳态翻转到暂稳态。( ) 4.正在时钟脉冲的支配下,遵照输入信号 T 不怜悯况,平常具有保留和翻转性能的电道,称为 T 触发器。( ) 5.某电道放肆时候的输出不单取决于当时的输入信号,况且与电道的原状况相闭,该电道为时序逻辑电道。( ) 6.若集成 555 按时器的第 4 脚接低电泛泛,不管输入信号为放肆值,按时器永远输出高电平。( ) 二、填空题: 1.(44.375) 10 = 2 = 8 = 16 = 8421BCD 。 2.Y=AB(C+D),它的反函数 Y = ;对偶函数Y= 。 3.或非逻辑运算特征是 ,异或逻辑运算特征为 。 4.n-2 n 线译码器的输入代码为 个,输出代码为 个。 5.就单稳态触发器和施密特触发器而言,若要完成延时、按时的性能,应选用 ;若要完成波形变换、整形的性能,应选用 。 6.一位二进制计数器可完成 分频;n 位二进制计数器,最终一个触发器输出的脉冲频率是输入频率的 倍。 三、选拔题 1.八位二进制数所能外现的最大十进制数为( )。 (a) 255 (b) 88 (c) 99 (d) 128 2.下图中能完成 B A Y   逻辑运算的电道是( )。 3.8421BCD 十进制译码器,数字输入信号端和数字输出信号端分裂有( )个。 (a)4 和 16 (b) 3 和 8 (c) 3 和 10 (d) 4 和 10 4.四个触发器组成十进制加法计数器,若触发器输出从低位至高位分裂为 Q 0 、Q 1 、Q 2 、Q 3 ,则输出进位信号 C 为( ) (a) Q 3 Q 1 (b) Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 (c) Q 2 Q 1 Q 0 (d) Q 3 Q 0 5.能将输入三角波信号转换成矩形脉冲信号输出的电道是( )。 (a) 众谐振荡器 (b) A/D 转换器 (c) 单稳态触发器 (d) 施密特触发器 6.若 A/D 转换器输入模仿电压的变革限度为 0~5V,则输出 10 位二进制数能够分别的最小模仿电压为( ) (a)1.5mV (b)2.4mV (c)4.9mV (d)6.5mV