《数字电子技术》复习知识点

作者:admin    发布时间:2020-06-05 19:01    

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  《数字电子手艺》紧急常识点汇总 数字电子手艺》 子手艺 一、厉重常识点总结和央浼 厉重常识点总结和央浼 1.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 数制、编码其及转换:央浼: 数制 制、8421BCD、格雷码之间举行互相转换。 (37.25)10= ( 举例 1: )2= ( )16= ( )8421BCD 解: (37.25)10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16= ( 00110111.00100101 )8421BCD 2.逻辑门电道: .逻辑门电道: (1)根基观点 是指它的事业状况处于饱和状况和截止 1) 数字电道中晶体管动作开闭应用时, 状况。 2)TTL 门电道典范高电平为 3.6 V,典范低电平为 0.3 V。 3)OC 门和 OD 门具有线与 线)三态门电道的特性、逻辑效用和运用 特性、 运用。高阻态、高电平、低电平。 特性 逻辑效用和运用 5)门电道参数:噪声容限 VNH 或 VNL、扇出系数 No、均匀传输时候 tpd。 噪声容限 央浼:职掌八种逻辑门电道的逻辑效用; 央浼:职掌八种逻辑门电道的逻辑效用;职掌 OC 门和 OD 门,三态门电道的 八种逻辑门电道的逻辑效用 三态门电道的 逻辑效用;能遵循输入信号画出各样逻辑门电道的输出波形。 逻辑效用;能遵循输入信号画出各样逻辑门电道的输出波形。 各样逻辑门电道的输出波形 举例 2:画出下列电道的输出波形。 : 解:由逻辑图写出外达式为: Y = A + B C = A + B + C ,则输出 Y 睹上。 3.根基逻辑运算的特性: 根基逻辑运算的特性: 与 运 算:睹零为零,全 1 为 1;或 运 算:睹 1 为 1,全零为零; 或 与非运算:睹零为 1,全 1 为零;或非运算:睹 1 为零,全零为 1; 或 异或运算:相异为 1,相仿为零;同或 同或运算:相仿为 1,相异为零; 异或 同或 非 运 算:零 变 1, 1 变 零; 央浼:熟练运用上述逻辑运算。 央浼:熟练运用上述逻辑运算。 4. 数字电道逻辑效用的几种显示法子及互相转换。 数字电道逻辑效用的几种显示法子及互相转换。 的几种显示法子及互相转换 ①真值外(组合逻辑电道)或状况转换真值外(时序逻辑电道) 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 通盘恐怕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。 逻辑外达式 ③卡诺图:是由显示变量的通盘恐怕取值组合的小方格所组成的图形。 卡诺图 ④逻辑图:是由显示逻辑运算的逻辑符号所组成的图形。 逻辑图: ⑤波形图或时序图:是由输入变量的通盘恐怕取值组合的高、低电平及其对应 波形图或时序图: 或时序图 的输出函数值的高、低电平所组成的图形。 (只要时序电道才有) : ⑥状况图 只要时序电道才有) 描画时序逻辑电道的状况转换干系及转换条目 的图形称为状况图。 央浼:职掌这五种(对组合逻辑电道) 央浼:职掌这五种(对组合逻辑电道)或六种(对时序逻辑电道)法子之间的 五种 对时序逻辑电道) 互相转换。 互相转换。 5.逻辑代数运算的根基条例 ① 反演条例:关于任何一个逻辑外达式 Y,假若将外达式中的通盘“·”换成 反演条例: “+”“+”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便是函数 Y 的反函数 Y(或称 反函数 反演条例。 补函数) 。这个条例称为反演条例 反演条例 ②对偶条例: 对偶条例: 假若将外达式中的通盘 换成 “·” “+” , 对偶条例 关于任何一个逻辑外达式 Y, “+”换成“·”“0”换成“1”“1”换成“0” 变量连结褂讪,则可获得 , , ,而 , 称为函 Y 的对偶函数。 这个条例称为对偶条例 对偶条例。 的一个新的函数外达式 Y' Y' 对偶条例 央浼:熟练运用反演条例 对偶条例求逻辑函数的反函数和对偶函数。 央浼 熟练运用反演条例和对偶条例求逻辑函数的反函数和对偶函数。 熟练运用反演规 求逻辑函数的反函数和对偶函数 举例 3:求下列逻辑函数的反函数和对偶函数 : Y = AB + CD E 解:反函数: 反函数: Y = ( A + B )(C + D + E ) ;对偶函数: Y ′ = ( A + B )(C + D + E ) 对偶函数: 6.逻辑函数化简 央浼:熟练职掌逻辑函数的两种化简法子。 央浼 熟练职掌逻辑函数的两种化简法子。 熟练职掌逻辑函数的两种化简法子 ①公式法化简:逻辑函数的公式化简法便是利用逻辑代数的根基公式、定理和 公式法化简: 条例来化简逻辑函数。 举例 4:用公式化简逻辑函数: Y1 = ABC + A BC + B C : 解: 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显示,欺骗卡诺 图形化简: 图来化简逻辑函数。 (厉重适合于 3 个或 4 个变量的化简) 举例 5:用卡诺图化简逻辑函数: Y ( A, B, C ) = ∑ m(0,2,3,7) + ∑ d (4,6) : 解:画出卡诺图为 则Y = C + B 7.触发器及其性格方程 . 1)触发器的的观点和特性: 触发器是组成时序逻辑电道的根基逻辑单位。其具有如下特性 特性: 特性 ①它有两个巩固的状况:0 状况和 1 状况; ②正在区别的输入处境下,它可能被置成 0 状况或 1 状况,即两个稳态可能互相 转换; ③当输入信号消散后,所置成的状况也许连结褂讪。具有回顾效用 2)区别逻辑效用的触发器的性格方程 性格方程为: 性格方程 RS 触发器:Q n +1 = S + R Q n ,拘束条目为:RS=0,具有置 0、置 1、连结 连结效用。 置 触发器: 连结、翻转效用。 JK 触发器: Q n +1 = JQ n + K Q n ,具有置 0、置 1、连结、翻转 置 触发器: D 触发器: Q n +1 = D ,具有置 0、置 1 效用。 置 n +1 n n T 触发器: Q = TQ + T Q ,具有连结、翻转 连结、 连结 翻转效用。 计数事业状况), 计数事业状况 T′触发器: Q n +1 = Q n (计数事业状况 具有翻转 翻转效用。 翻转 央浼: 能遵循触发器 核心是 JK-FF 和 D-FF) ( JKFF) 的性格方程熟练地画出输出波形。 央浼: 的性格方程熟练地画出输出波形。 电道和其输入波形, 举例 6:已知 J,K-FF 电道和其输入波形,试画出 : , 8.脉冲形成和整形电道 1)施密特触发器 1)施密特触发器是一种也许把输入波形整变成为适合于数字电道必要的矩形脉 施密特触发器 央浼:会遵循输入波形画输出波形。 冲的电道。央浼 央浼 特性:具有滞回性格,有两个稳态,输出仅由输入决议,即正在输入信号到达 特性 对应门限电压时触发翻转,没有回顾效用。 2)众谐振荡器 众谐振荡器是一种不必要输入信号独揽,就能自愿形成矩形脉冲的自激振荡 众谐振荡器 电道。 特性:没有稳态,只要两个暂稳态,且两个暂稳态能自愿转换。 特性 3)单稳态触发器 单稳态触发器正在输入负脉冲功用下,形成按时、延时脉冲信号,或对输入波 单稳态触发器 形整形。 特性:①电道有一个稳态和一个暂稳态。 特性 ②正在外来触发脉冲功用下,电道由稳态翻转到暂稳态。 ③暂稳态是一个不行持久连结的状况, 经由一段时候后, 电道会自愿 返回到稳态。 央浼: 按时器组成的上述电道,并会求相闭参数(脉宽、周期、 央浼:熟练职掌 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。 频率)和画输出波形。 举例 7:已知施密特电道具有逆时针的滞回性格,试画出输出波形。 : 解: 9.A/D 和 D/A 转换器 1)A/D 和 D/A 转换器观点: 模数转换器: 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、连结、量化、编码四局部组成。 数模转换器: 数模转换器,简称 D/A 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 数模转换器 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 是疏通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 转换器的区别率 区别率用输入二进制数的有用位数显示。正在区别率为 n 位的 D/A 转换器中,输 区别率 出电压能分辨 2n 个区别的输入二进制代码状况,能给出 2n 个纷歧概级的输出 模仿电压。 区别率也可能用 D/A 转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来显示。 区别率 举例 8:10 位 D/A 转换器的区别率为: 1 1 = ≈ 0.001 2 ? 1 1023 10 3)A/D 转换器的区别率 A/D 转换器的区别率 转换器的区别率用输出二进制数的位数显示,位数 越众,偏差越小,转换精度越高。 输入模仿电压的改变鸿沟为 0~5V, 输出 8 位二进制数可能区别的最小 举例 9: 5V× 模仿电压为 5V×2-8=20mV;而输出 12 位二进制数可能区别的最小模仿电压 20mV 为 5V×2-12≈1.22mV。 5V× 1.22mV 10.常用组合和时序逻辑部件的功用和特性 10.常用组合和时序逻辑部件的功用和特性 和时序 组合逻辑部件: 组合逻辑部件:编码器、译码器、数据选拔器、数据分派器、半加器、全加器。 时序逻辑部件: 时序逻辑部件:计数器、寄存器。 逻辑部件 央浼:职掌编码器、译码器、数据选拔器、数据分派器、半加器、全加器、 央浼:职掌编码器、译码器、数据选拔器、数据分派器、半加器、全加器、计 编码器 数器、寄存器的界说,效用和特性。 数器、寄存器的界说,效用和特性。 的界说 和特性 10: 举例 10 能对两个 1 位二进制数举行相加而求得和及进位的逻辑电道称为半加 半 器。 二、典范题型总结及央浼 (一)分解题型 1.组合逻辑电道分解: 组合逻辑电道分解: 分解思绪: 分解思绪: 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分解真值外,评释电道逻辑效用。 央浼: 74LS138、74LS153、 央浼:熟练职掌由门电道和组合逻辑器件 74LS138、74LS153、74LS151 组成的 各样组合逻辑电道的分解。 各样组合逻辑电道的分解。 11: 举例 11:分解如图逻辑电道的逻辑效用。 解: ①由逻辑图写出输出逻辑外达式 Y = Y1Y2Y3 = AB BC AC ②将逻辑外达式化简为最简与或外达式 Y = AB + BC + CA ③由最简与或外达式列出真值外 ④分解真值外,评释电道逻辑效用 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。因此这 个电道实践上是一种 3 人外决用的组合逻辑电道:只消有 2 票或 3 票制定,外 决就通过。 2.时序逻辑电道分解: 时序逻辑电道分解: 分解思绪: 分解思绪: 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质方程,确定电道状况方程; ③分解策画状况方程,列出电道状况外; ④由电道状况外画出状况图或时序图; ⑤分解状况图或时序图,评释电道逻辑效用。 央浼:熟练职掌同步时序电道,比犹如步加法计数器、减法计数器、 央浼:熟练职掌同步时序电道,比犹如步加法计数器、减法计数器、环形计数 器、扭环形计数器的分解。 扭环形计数器的分解。 举例 12:如图所示时序逻辑电道,试分解它的逻辑效用,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 激发方程为: ? J 0 = Q1n ? ? ? K0 = 1 ? ? J 1 = Q0n ? ? K1 = 1 将激发方程代入 J-K-FF 的性格方程可得状况方程为 n ?Q0n +1 = J 0Q0n + K Q0 = Q0n Q0n ? n +1 n n n n ? Q1 = J 1Q1 + K Q1 = Q0 Q1 由状况方程做出状况转换外为: n Q1n Q0 Q1n +1 0 1 0 0 Q0n +1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 则状况转换图和时序图为: 可睹电道具有自启动性格,这是一个三进制计数器。 (二)计划题型 1.组合逻辑电道计划: 组合逻辑电道计划: 计划思绪: 计划思绪: ① 由电道效用描画列出真值外; 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竣工逻辑变换,画出逻辑电道图。 央浼:熟练职掌用常用门电道和组合逻辑器件 74LS138、74LS153、 央浼:熟练职掌用常用门电道和组合逻辑器件 74LS138、74LS153、74LS151 设 计竣工各样组合逻辑电道。 竣工各样组合逻辑电道。 各样组合逻辑电道 举例 13:某汽车驾驶员培训班举行毕业考查,有三名评判员,个中 A 为主评判 员,B 和 C 为副评判员,正在评判时遵守听命大批法则通过,但主评判员以为合 格也通过,试用与非门竣工该逻辑电道。 (或用 74138、74151、74153 竣工) 解:由题意可作出真值外为:用卡诺图化简为 A B C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 Y 0 0 0 1 1 1 1 1 则输出逻辑外达式为 Y = A + BC = A BC 用与非门竣工逻辑电道图为: 2.时序逻辑电道计划: 时序逻辑电道计划: 计划思绪: 计划思绪: ①由计划央浼画出原始状况图或时序图; ②简化状况图,并分派状况; 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检验电道能否自启动。 央浼:熟练职掌同步时序电道,比犹如步加法计数器、 央浼:熟练职掌同步时序电道, 比犹如步加法计数器、减法计数器的计划竣工。 减法计数器的计划竣工。 举例 14:计划一个按自然态序改变的 7 进制同步加法计数器,计数条例为逢七 进 1,形成一个进位输出。 解:①作战原始状况图: ②简化状况图,并分派状况: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,分歧用 FF0、FF1、FF2 显示。 因为央浼采用同步计划,故时钟方程为: CP0 = CP1 = CP2 = CP 输出方程: 状况方程: ④画出电道图 ⑤检验电道能否自启动: 将无效状况 111 代入状况方程策画:可睹 111 的次态为有用状况 000,电道能 n n n ? Q0 +1 = Q2 Q1nQ0n + 1Q0 = 0 ? n +1 ? n Q1 = Q0 Q1n + Q2nQ0nQ1n = 0 ? ?Q n +1 = Q nQ nQ n + Q nQ n = 0 1 0 2 1 2 ? 2 ? 够自启动。 3.集成计数器和寄存器的运用:组成 N 进制计数器,组成环形计数器和 集成计数器和寄存器的运用: 和寄存器的运用 扭环形计数器。 央浼:熟练职掌 74LS160 74LS161 74LS162 74LS163 四种集成计数器运用, 162、 集成计数器运用 央浼:熟练职掌 74LS160、74LS161、74LS162、74LS163 四种集成计数器运用, 譬喻分解 进制计数器; 74LS194 运用,譬喻分解或计划 譬喻分解或计划 N 进制计数器;熟练职掌 74LS194 运用,譬喻分解或计划环 形计数器和扭环形计数器。 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 1.用同步清零端或置数端归零组成 N 进置计数器 (1)写出状况 SN-1 的二进制代码。 (2)求归零逻辑,即求同步清零端或置数独揽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 进置计数器 2.用异步清零端或置数端归零组成 (1)写出状况 SN 的二进制代码。 (2)求归零逻辑,即求异步清零端或置数独揽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:SN=S12=1100 则电道为: n CR = Q3nQ2 注:这里 D0~D3 可任性惩罚。 (2)用同步置数端 LD 归零: SN=S11=1011 LD = Q3nQ1nQ0n 则电道为:注:这里 D0~D3 必需都接 0。 举例 16:用 74LS160 来组成一个 48 进制同步加法计数器。 解: 74LS160 为同步十进制计数器, 因 要组成 48 进制同步加法计数器须用二片 74LS160 来竣工,现采用异步清零竣工: S48=01001000,取高位片的 QC 和低 位片的 QD 作归零反应信号。即清零端 CR 归零信号为: CR = QC高 Q D低 ,则电道 连线图为: (三)策画和绘图题型:央浼:会分解电道事业道理,评释电道效用;会 策画和绘图题型:央浼: 题型 遵循题意策画电道参数,或无误画出电道波形。 举例 17:如图电道,告竣下列题目: 1)评释这是什么电道? 2)求电道的输出信号频率 f 3)画出 VC 及 VO 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 T = 0 .7 ( R1 + 2 R 2 ) C = 0 . 7 ( 20 + 40 ) × 10 3 × 20 × 10 ? 6 = 0 . 84 s 则其频率为 f = 1 1 = ≈ 1.2 Hz T 0.84 3)VC 及 VO 的波形的波形为: 三、根基观点闇练 一、鉴定题 1.CMOS 门电道为双极型电道,而 TTL 门电道则为单极型电道。 ( 2.也许竣工“线与”效用的门电道是 OC 门或 OD 门。 ( ) ) 3. 施密特触发器的特性是只要一个稳态, 需正在外加信号功用下才具由稳态翻转 到暂稳态。 ( ) 4.正在时钟脉冲的独揽下,遵循输入信号 T 不怜悯况,大凡具有连结和翻转效用 的电道,称为 T 触发器。 ( ) 5.某电道随意工夫的输出不只取决于当时的输入信号,况且与电道的原状况有 闭,该电道为时序逻辑电道。( ) 6.若集成 555 按时器的第 4 脚接低电日常,不管输入信号为随意值,按时器始 终输出高电平。( ) 二、填空题: 填空题: 1.44. ( 375)= 10 2 = 8 = 16 = 8421BCD 。 。 。 2. (C+D) 它的反函数 Y = Y=AB , 3. 或非逻辑运算特性是 4.n-2 n 线译码器的输入代码为 ; 对偶函数 Y ′ = , 异或逻辑运算特性为 个,输出代码为 个。 5.就单稳态触发器和施密特触发器而言,若要竣工延时、按时的效用,应选 用 ;若要竣工波形变换、整形的效用,应选用 。 6.一位二进制计数器可竣工 出的脉冲频率是输入频率的 分频;n 位二进制计数器,终末一个触发器输 倍。 三、选拔题 1.八位二进制数所能显示的最大十进制数为( )。 (a) 255 (b) 88 (c) 99 )。 (d) 128 2.下图中能竣工 Y = A ⊕ B 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歧有( ) 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歧为 Q0、 Q1、Q2、Q3,则输出进位信号 C 为( ) (a) Q3Q1 (b) Q3Q2Q1Q0 (c) Q2Q1Q0 (d) Q3Q0 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改变鸿沟为 0~5V,则输出 10 位二进制数可能 区别的最小模仿电压为( (a)1.5mV ) (c)4.9mV (d)6.5mV (b)2.4mV