数字电路复习总结市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。逻辑符号对照逻辑符号对照曾用符号曾用符号美国符号美国符号ABYABYABYAAY国家标准符号国家标准符号AB&A1ABYAB1第1页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。常量和变量异或运算常量和变量异或运算因果交换律因果交换律假如假如则有则有第2页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第一章第一章 小小 结结一、数制和码制一、数制和码制一、数制和码制一、数制和码制1.数制：数制：计数方法或计数体制计数方法或计数体制种种 类类数码数码位位 权权应应 用用备备 注注十进制十进制0 910i日常日常二进制二进制0，12i数字电路数字电路2=21八进制八进制0 78i计算机程序计算机程序8=23十六进制十六进制0 9，A F16i计算机程序计算机程序16=24 各种数制之间相互转换，尤其是各种数制之间相互转换，尤其是十进制十进制二进制二进制转换，要求转换，要求熟练掌握。熟练掌握。2.码制：码制：惯用惯用 BCD 码有码有 8421 码、码、2421 码、码、5421 码、余码、余 3 码等，其中以码等，其中以 8421 码码使用最广泛。使用最广泛。第3页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第二章第二章第二章第二章 小结小结小结小结一、惯用逻辑关系及运算一、惯用逻辑关系及运算一、惯用逻辑关系及运算一、惯用逻辑关系及运算1.三种基本逻辑运算：三种基本逻辑运算：与与、或、非、或、非2.复合逻辑运算：复合逻辑运算：与非与非、或非、与或非、异或、同或、或非、与或非、异或、同或二、逻辑代数公式和定理二、逻辑代数公式和定理二、逻辑代数公式和定理二、逻辑代数公式和定理 、规则、规则、规则、规则真值表真值表 函数式函数式 逻辑符号逻辑符号1.代入规则代入规则2.反演规则反演规则3.对偶规则对偶规则第4页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。三、逻辑函数惯用表示方法：三、逻辑函数惯用表示方法：三、逻辑函数惯用表示方法：三、逻辑函数惯用表示方法：真值表、卡诺图、函数式、逻辑图和波形图。真值表、卡诺图、函数式、逻辑图和波形图。它们各有特点，但本质相同，能够相互转换。尤它们各有特点，但本质相同，能够相互转换。尤其是由其是由真值表真值表 逻辑图逻辑图 和和 逻辑图逻辑图 真值表真值表，在逻在逻辑电路分析和设计中经惯用到，必须熟练掌握。辑电路分析和设计中经惯用到，必须熟练掌握。第5页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。四、逻辑函数化简法四、逻辑函数化简法四、逻辑函数化简法四、逻辑函数化简法 化简方法主要有化简方法主要有公式化简法公式化简法和和图形化简法图形化简法两种。两种。1.公式化简法：公式化简法：可化简任何复杂逻辑函数，但要求能熟可化简任何复杂逻辑函数，但要求能熟练和灵活利用逻辑代数各种公式和定理，并练和灵活利用逻辑代数各种公式和定理，并要求含有一定运算技巧和经验。要求含有一定运算技巧和经验。2.图形化简法：图形化简法：简单、直观，不易犯错，有一定步骤和简单、直观，不易犯错，有一定步骤和方法可循。不过，当函数变量个数多于方法可循。不过，当函数变量个数多于六个时，就失去了优点，没有实用价值。六个时，就失去了优点，没有实用价值。约束项：约束项：（无关项）（无关项）能够取能够取 0，也能够取，也能够取 1，它取值对逻辑函，它取值对逻辑函数值没有影响，应充分利用这一特点化简数值没有影响，应充分利用这一特点化简逻辑函数，以得到更为满意化简结果。逻辑函数，以得到更为满意化简结果。第6页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第四章第四章 小结小结一、组合逻辑电路特点一、组合逻辑电路特点一、组合逻辑电路特点一、组合逻辑电路特点 组合逻辑电路是由各种门电路组成组合逻辑电路是由各种门电路组成没有记忆功没有记忆功能能电路。它特点是任一时刻输出信号只取决于电路。它特点是任一时刻输出信号只取决于该时刻输入信号，而与电路原来所处状态无关。该时刻输入信号，而与电路原来所处状态无关。逻辑图逻辑图逻辑表示式逻辑表示式化简化简真值表真值表说明功效说明功效二、组合逻辑电路分析方法二、组合逻辑电路分析方法二、组合逻辑电路分析方法二、组合逻辑电路分析方法 三、组合逻辑电路设计方法三、组合逻辑电路设计方法三、组合逻辑电路设计方法三、组合逻辑电路设计方法 逻辑抽象逻辑抽象列真值表列真值表写表示式写表示式化简或变换化简或变换画逻辑图画逻辑图第7页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。四、惯用中规模集成组合逻辑电路四、惯用中规模集成组合逻辑电路四、惯用中规模集成组合逻辑电路四、惯用中规模集成组合逻辑电路 1.加法器：加法器：实现两组多位二进制数相加电路。实现两组多位二进制数相加电路。依据进位方式不一样，可分为串行进位加法依据进位方式不一样，可分为串行进位加法器和超前进位加法器。器和超前进位加法器。第8页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。2.编码器：编码器：将输入电平信号编成二进制代码电路。将输入电平信号编成二进制代码电路。主要包含二进制编码器、二主要包含二进制编码器、二 十进制编码十进制编码器和优先编码器等。器和优先编码器等。3.译码器：译码器：将输入二进制代码译成对应电平信号。将输入二进制代码译成对应电平信号。主要包含二进制译码器、二主要包含二进制译码器、二 十进制译码十进制译码器和显示译码器等。器和显示译码器等。集成芯片：集成芯片：74LS148、8 线线 3 线优先编码器线优先编码器集成芯片：集成芯片：74LS138（TTL）3线线 8线译码器（二进制译码器）线译码器（二进制译码器）第9页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。4.数据选择器：数据选择器：在地址码控制下，在同一时间内从在地址码控制下，在同一时间内从多路输入信号中选择对应一路信号多路输入信号中选择对应一路信号输出电路。惯用于数据传输中并输出电路。惯用于数据传输中并-串转换。串转换。集成芯片：集成芯片：74LS151741535.数据分配器：数据分配器：在地址码控制下，将一路输入信号在地址码控制下，将一路输入信号传送到多个输出端任何一个输出端传送到多个输出端任何一个输出端电路。惯用于数据传输中串电路。惯用于数据传输中串-并转并转换。换。集成芯片：集成芯片：无专用芯片，可用二进制集成译码器实现。无专用芯片，可用二进制集成译码器实现。（TTL）8 选选 1 数据选择器数据选择器（TTL）4 选选 1 数据选择器数据选择器第10页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。6.数值比较器：数值比较器：数据选择器：数据选择器：译码器译码器:7.用中规模集成电路实现组合逻辑函数用中规模集成电路实现组合逻辑函数第11页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第四章第四章 小小 结结 一、触发器一、触发器和门电路一样，也是组成数字电路基本和门电路一样，也是组成数字电路基本和门电路一样，也是组成数字电路基本和门电路一样，也是组成数字电路基本逻辑单元。它有逻辑单元。它有逻辑单元。它有逻辑单元。它有两个基本特征：两个基本特征：两个基本特征：两个基本特征：1.有两个稳定状态有两个稳定状态（0 状态和状态和 1 状态）。状态）。2.在外信号作用下，两个稳定状态可相互转换；没在外信号作用下，两个稳定状态可相互转换；没有外信号作用时，保持原状态不变。有外信号作用时，保持原状态不变。所以，触发器含有记忆功效，惯用来保留二进制信息。所以，触发器含有记忆功效，惯用来保留二进制信息。二、触发器逻辑功效二、触发器逻辑功效 指触发器输出次态指触发器输出次态 Qn+1 与输出现态与输出现态 Qn 及输入及输入信号之间逻辑关系。触发器逻辑功效描述方法主要信号之间逻辑关系。触发器逻辑功效描述方法主要有有特征表、卡诺图、特征方程、状态转换图和波形图特征表、卡诺图、特征方程、状态转换图和波形图（时序图）。（时序图）。第12页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。依据依据逻辑功效逻辑功效不一样，时钟触发器可分为不一样，时钟触发器可分为（1）RS 触发器触发器（约束条件）（约束条件）（3）D 触发器触发器（4）T 触发器触发器（5）T 触发器触发器 利用特征方程可实现不一样功效触发器间逻辑功效利用特征方程可实现不一样功效触发器间逻辑功效相互转换。相互转换。（2）JK 触发器触发器第13页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第五章第五章 小小 结结一、时序逻辑电路特点一、时序逻辑电路特点数字数字电路电路逻辑逻辑功效功效组合逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路（基本组成单元（基本组成单元 门电路）门电路）（基本组成单元（基本组成单元 触发器）触发器）任何时刻电路输出，不但和该时刻输入任何时刻电路输出，不但和该时刻输入信号相关，而且还取决于电路原来状态。信号相关，而且还取决于电路原来状态。1.逻辑功效：逻辑功效：2.电路组成：电路组成：与时间原因与时间原因(CP)相关；相关；含有记忆性元件含有记忆性元件(触发器触发器)。二、时序电路逻辑功效表示方法二、时序电路逻辑功效表示方法逻辑图、逻辑表示式、状态表、卡诺图、逻辑图、逻辑表示式、状态表、卡诺图、状态转换图（简称状态图）和时序图状态转换图（简称状态图）和时序图第14页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。三、时序电路基本分析方法三、时序电路基本分析方法实质：实质：逻辑图逻辑图状态图状态图关键：关键：求出状态方程，列出状态表，依据状态表画求出状态方程，列出状态表，依据状态表画出状态图和时序图，由此可分析出时序逻辑出状态图和时序图，由此可分析出时序逻辑电路功效。电路功效。四、时序电路基本设计方法四、时序电路基本设计方法实质：实质：状态图状态图逻辑图逻辑图关键：关键：依据设计要求求出最简状态表（图），再经依据设计要求求出最简状态表（图），再经过卡诺图求出状态方程和驱动方程，由此画过卡诺图求出状态方程和驱动方程，由此画出逻辑图。出逻辑图。第15页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。五、五、存放器和移位存放器存放器和移位存放器存放器存放器 存放二进制数据或者代码。存放二进制数据或者代码。移位存放器移位存放器 不但可存放数码，还能对数据进行移不但可存放数码，还能对数据进行移 位操作。位操作。移位存放器移位存放器有单向移位存放器和双向移位存放器。有单向移位存放器和双向移位存放器。集成移位存放器集成移位存放器使用方便、功效全、输入输出方式使用方便、功效全、输入输出方式 灵活。灵活。第16页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。六、计数器六、计数器1.按计数进制分：按计数进制分：二进制计数器、十进制计数器和二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器任意进制计数器2.按计数增减分：按计数增减分：加法计数器、减法计数器和可逆（加加法计数器、减法计数器和可逆（加/减）计数器减）计数器3.按触发器翻转是否同时分：按触发器翻转是否同时分：同时计数器和异步计数器同时计数器和异步计数器 统计输入脉冲统计输入脉冲 CP 个数电路，是极具经典性和代表个数电路，是极具经典性和代表性性时序逻辑电路时序逻辑电路。第17页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。七、中规模集成计数器七、中规模集成计数器 功效完善、使用方便灵活，能很方便地组成功效完善、使用方便灵活，能很方便地组成 N 进制进制（任意）（任意）计数器计数器。主要方法有两种：。主要方法有两种：1.用用同时同时置置 0 端或置数端清零取得端或置数端清零取得 N 进制计数器进制计数器依据依据 N-1 对应二进制代码写反馈清零函数。对应二进制代码写反馈清零函数。2.用用异步异步置置 0 端或置数端清零取得端或置数端清零取得 N 进制计数器进制计数器依据依据 N 对应二进制代码写反馈清零函数。对应二进制代码写反馈清零函数。当需要扩大计数器容量时，可将多片集成计数器进行当需要扩大计数器容量时，可将多片集成计数器进行级联。如级联。如两片两片16 进制集成计数器进制集成计数器16 16 进制计数器进制计数器两片两片10 进制集成计数器进制集成计数器10 10 进制计数器进制计数器第18页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。VAVB输出端输出端输出端输出端 电压电压电压电压控制端控制端控制端控制端 高电平高电平高电平高电平触发端触发端触发端触发端低电平低电平低电平低电平触发端触发端触发端触发端放电端放电端放电端放电端复位端复位端复位端复位端UCC分压器分压器分压器分压器比较器比较器比较器比较器R R-S S触发器触发器触发器触发器放电管放电管放电管放电管地地+C1+C2QQRDSD5K5K5KT2 24 456 67 78 83 31 12/3 UCC1/3 UCC555定时器工作定时器工作 第第8 8章章 脉冲电路脉冲电路(重点重点)第19页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。2/3 UCC2/3 UCC1/3 UCC011/3 UCC112/3 UCC1/3 UCC00RDSDV6V2比较结果比较结果比较结果比较结果1/3 UCC不允许不允许2/3 UCC+C1+C2.5K5K5KVAVBUCCRDSD562u u+u u 时，时，u uo o=+=+U Uom om 1 1u u+u u 时，时，u uo o=U Uom om 0 0第20页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。V V6 6V V2 22/3 2/3 U UCCCC1/3 2/3 2/3 U UCCCC1/3 1/3 U UCCCC2/3 1/3 1/3 U UCCCCQ QT T1 10 0保持保持保持保持导通导通导通导通截止截止截止截止保持保持保持保持总而言之，总而言之，总而言之，总而言之，555功效表为：功效表为：功效表为：功效表为：QQRDSDT输出输出输出输出R RD DS SD D1 10 01 10 01 11 1Q QT T1 10 0保持保持保持保持导通导通导通导通截止截止截止截止保持保持保持保持3 37 7第21页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。6脚脚2 2脚脚2VCC/3VCC/3大于大于大于大于2VCC/32VCC/3VCC/3VCC/3小于小于小于小于小于小于大于大于保持保持保持保持RD晶体管晶体管Tuo0111001导通导通导通导通截止截止3#7#QQ555定时器引脚定时器引脚第22页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。62784153555R1C+R2C1+VCCuO一、多谐振荡器一、多谐振荡器 是一个自激振荡电路，不需要外加输入信号，就是一个自激振荡电路，不需要外加输入信号，就能够自动地产生矩形脉冲。能够自动地产生矩形脉冲。多谐振荡器多谐振荡器没有稳定状态，没有稳定状态，只有两个暂稳态。暂稳态间相只有两个暂稳态。暂稳态间相互转换完全靠电路本身电容充互转换完全靠电路本身电容充电和放电自动完成。电和放电自动完成。改变改变 R、C 定时元件数值定时元件数值大小，可调整振荡频率。大小，可调整振荡频率。在振荡频率稳定度要求很高情况下，可采取在振荡频率稳定度要求很高情况下，可采取石英晶体石英晶体振荡器振荡器。第23页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。48162357R1R2CuC555DuoVCCuC0tVCC/32VCC/3组成：组成：0tuo输出波形输出波形由由555组成多谐振荡器组成多谐振荡器第24页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。二、单稳态触发器二、单稳态触发器可将输入触发脉冲变换为宽度和幅度都符合要求矩形脉可将输入触发脉冲变换为宽度和幅度都符合要求矩形脉冲，还惯用于脉冲定时、整形、展宽（延时）等。冲，还惯用于脉冲定时、整形、展宽（延时）等。62784153555RC+C1+VCCuO0.01 FuI 单稳态触发器单稳态触发器有一个稳定有一个稳定状态和一个暂稳态。其输出脉状态和一个暂稳态。其输出脉冲宽度只取决于电路本身冲宽度只取决于电路本身 R、C 定时元件数值，与输入信定时元件数值，与输入信号无关。输入信号只起到触发号无关。输入信号只起到触发电路进入暂稳态作用。电路进入暂稳态作用。改变改变 R、C 定时元件数定时元件数值可调整输出脉冲宽度。值可调整输出脉冲宽度。单稳态触发器单稳态触发器可由可由 555 定时器组成，也可用集成单稳态定时器组成，也可用集成单稳态触发器实现。触发器实现。第25页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第第1111章章 小小 结结一、一、D/A 转换器转换器1.功效：功效：将输入二进制数转换成与之成正比模拟将输入二进制数转换成与之成正比模拟电量。电量。2.种类：种类：权电阻网络、权电阻网络、R-2R 倒倒 T 形电阻网络形电阻网络 D/A 转换器。转换器。实现数模转换有各种方式，惯用是电实现数模转换有各种方式，惯用是电阻网络阻网络 D/A 转换器，包含转换器，包含 其中以其中以 R-2R 倒倒 T 形电阻网络形电阻网络 D/A 转换器为重点作了详转换器为重点作了详细介绍，它特点是速度快、性能好，适合于集成工艺制造，细介绍，它特点是速度快、性能好，适合于集成工艺制造，因而被广泛采取。因而被广泛采取。3.分辨率和转换精度：分辨率和转换精度：与与 D/A 转换器转换器位数位数相关，位数越多，分辨率和精度越高。相关，位数越多，分辨率和精度越高。第26页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。二、二、A/D 转换器转换器1.功功 能：能：将输入模拟电压转换成与之成正比二将输入模拟电压转换成与之成正比二进制数。进制数。2.转换过程：转换过程：采样、保持、量化、编码。采样、保持、量化、编码。采样采样 保持保持电路电路A/D转换器转换器采样采样-保持电路：保持电路：对输入模拟信号抽取样值，并展宽（保持）。对输入模拟信号抽取样值，并展宽（保持）。采样时必须满足采样定理，即采样时必须满足采样定理，即 fs 2 fImax。量化量化 对样值脉冲进行分级。对样值脉冲进行分级。编码编码 将分级后信号转换成二进制代码。将分级后信号转换成二进制代码。A/D 转换器：转换器：第27页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。二、二、A/D 转换器转换器3.种类：种类：直接转换型和间接转换型。直接转换型和间接转换型。直接转换型直接转换型 并联比较型（速度快、精度低）并联比较型（速度快、精度低）逐次渐近型（速度较快、精度较高）逐次渐近型（速度较快、精度较高）间接转换型间接转换型 双积分型（速度慢、精度高、抗干扰双积分型（速度慢、精度高、抗干扰 能力强）能力强）第28页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。作业：1.4,1.5,1.6，1.102.15，2.18,2.234.12,4.16,4.18,5.6节触发器逻辑功效及描述方法P298 任意计数器组成方法 例题6.2,6.5，6.11,6.12,6.13,6.1410.5 555定时器及其应用11.1，11.3，11.2第29页