數(shù)字電路復(fù)習(xí)各章知識(shí)點(diǎn)與例題

1、第一章邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 一、本章知識(shí)點(diǎn) 1. 數(shù)制及不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 熟練掌握各種不同數(shù)制之間的互相轉(zhuǎn)換。 2. 碼制 定義、碼的表示方法 BCD碼的定義，常用BCD碼特點(diǎn)及表示十進(jìn)制數(shù)的方法。 邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式 掌握邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式。 3. 邏輯代數(shù)的三個(gè)基本定理 定義，應(yīng)用 6. 邏輯函數(shù)的表示方法及相互轉(zhuǎn)換 7. 邏輯函數(shù)最小項(xiàng)之和的標(biāo)準(zhǔn)形式 8邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn) 公式法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù) 卡諾圖法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的基本原理及化簡(jiǎn)方法 二、例題 1.1數(shù)制轉(zhuǎn)換 1. (46.125) 10= ( 101110.001 )2 =( 56.1 )8=( 2E.2 )16 2. (13.

2、A) 16=( 00010011.1010 ) 2=( 19.625 ) 10 3. (10011.1) 2=( 23.4 )8=( 19.5 )10 1.4分別求下列函數(shù)的對(duì)偶式Y(jié)和反函數(shù)Y 1. Y =(A B) C D y =(a B) c D Y =(A B) C D 2. 丫二 a b C Ad y = (A B C ) (A D) Y =(A B) C D 1.5求下列函數(shù)的與非-與非式。 1. Y =AB AB 丫二AB AB 1.6將下列函數(shù)展成最小項(xiàng)之和的標(biāo)準(zhǔn)形式 1. 丫= A B B C =A B (C C) B C (A AHA B C ABC ABC A B C? =

3、A B C A B C A B C 丫二 S RQ 二 S(R R)(Q Q) RQ(S S) -Srq sRQ sRq SRQ SRQ 1.7用公式法化簡(jiǎn)下列函數(shù) 1. Y(A,B,C) =AC ABC BC ABC Y(A, B,C) = AC ABC BC ABC =C(A AB B) ABC =C ABC =C 2. 丫 =ab Ac Be Cd D 丫二 ab Ac Be (cd D)二 ab (Ac Be C) d = (AB A B) C D -1 C D -1 1.8用卡諾圖化簡(jiǎn)下列邏輯函數(shù) 1. Y(A,B,C,D)二 m(2,4,5,6,10,11,12,13,14,15)

4、 AB 00 01 11 卩 1 1 b r U/ BC AC CD Y =BC AC CD 2. Y(A,B,C,D)= m(2,4,6,7,12,15) d(0,1,3,8,9,11) A6 00 01 11 10 00 X r 01 1 J 11 1 1 10 | X y CD CD AC Y =CD CD AC 3 丫(A,B,C,D)=遲 m(0,1,2,5,7,8,9) 約束條件：AB AC = 0 第二章門電路 一、本章重點(diǎn) 1. 各類門電路的符號(hào)及功能； 2. TTL電路的外特性及其應(yīng)用 3. CMO電路的外特性及其應(yīng)用 二、本章知識(shí)點(diǎn) （ 一 ） 基本概念 1、熟記各種功能門

5、電路的邏輯符號(hào)。 2、 熟記TTL、CMO門的主要電氣參數(shù)（高低電平的典型值、轉(zhuǎn)折電壓值）。 3、正確理解噪聲容限的概念。 4、正確理解哪些TTL門電路可以將輸出端并聯(lián)使用。 5、 正確理解門電路多余輸入端的處理方法（應(yīng)該接什么邏輯電平）。 6、熟練掌握TTL門電路輸入端的負(fù)載特性，開(kāi)門電阻值、關(guān)門電阻值，會(huì)判斷 輸入端在接不同負(fù)載電阻時(shí)所對(duì)應(yīng)的相應(yīng)邏輯值。 7、熟練掌握TTL門電路的輸入端電壓電流關(guān)系特性（在輸入高、低電平時(shí)相應(yīng) 的電流方向及大?。?。 8熟練掌握TTL門電路的輸出端電壓電流關(guān)系特性（在輸出高、低電平時(shí)相應(yīng) 的電流方向及大?。?。 9、會(huì)判斷負(fù)邏輯的門電路轉(zhuǎn)換成正邏輯時(shí)門電路

6、新的邏輯功能。 10、會(huì)比較TTL電路系列產(chǎn)品（74、74H 74S 74LS）的性能（工作速度、功耗）。 11、熟記集電極開(kāi)路門、三態(tài)門、CMO傳輸門的功能及邏輯符號(hào)。 12、正確理解集電極開(kāi)路的門電路（OC門）使用時(shí)時(shí)需要外接電源和限流電阻， 輸出端能并聯(lián)使用實(shí)現(xiàn)“線與”的工作特點(diǎn)。 13、會(huì)根據(jù)使能端邏輯值判斷三態(tài)門的工作狀態(tài)， 會(huì)根據(jù)控制端邏輯值判斷 CMOS 傳輸門的工作狀態(tài)。 14、正確理解CMO傳輸門輸入、輸出端可以互換使用、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)奶?點(diǎn)；CMO傳輸門又稱為電子模擬開(kāi)關(guān)，可用來(lái)傳輸連續(xù)變化的模擬電壓信號(hào)， 正確理解其電路的基本組成。 （二）簡(jiǎn)要分析 熟練掌握各種功能門

7、電路的邏輯功能。熟練掌握 TTL門電路輸入端的負(fù)載 特性、輸入/輸出端的電壓電流關(guān)系特性，會(huì)判斷各種情況下輸入端的邏輯值。 熟練掌握集電極開(kāi)路門的線與結(jié)構(gòu)、三態(tài)門工作狀態(tài)的判斷、CMO傳輸門工作 狀態(tài)的判斷。 在掌握以上知識(shí)點(diǎn)的前提下，具備以下分析能力： 1、根據(jù)各種門電路的給定接法，寫出相應(yīng)的輸出邏輯表達(dá)式。 2、根據(jù)各種門電路的給定接法，求出相應(yīng)的輸出邏輯值。 3、根據(jù)各種門電路的給定接法、及輸入波形，畫(huà)出相應(yīng)的輸出波形。 4、分析給定的各種門電路的接法，指出電路中存在的問(wèn)題并改正。 三、例題 1. 指出下圖中由TTL門電路組成的邏輯電路的輸出是什么（高電平、低電平、高阻）？ Vcc Ya

8、 = -i Y4 解：Y仁低電平Y(jié)2二高電平 Y3二 2.已知圖示TTL門電路的輸入端波形，試分別畫(huà)出 Y1、Y2、Y3、Y4的輸出波形 高阻 Y4= 高電平 A I i F 解：波形如圖所示 Y1 Y2 I 丫3 Ii ! -I!- Y1 I 3.下圖電路均由TTL門組成，Rd=2K, Rdff=0.7K,試分別寫出輸出函數(shù)的表達(dá)式。 10K旦 A B- 0.3K % 5. IK T 解：Y1 =A7 亍 B =0 Y3 二 AB 二 C = ABC ABC 二 AC BC ABC 4. 已知CMO邏輯電路如圖所示，試寫出輸出邏輯函數(shù) Y1、Y2的表達(dá)式。 A 解：Y1 二 A Y2 =AC

9、 BC 5. TTL門電路如圖所示。 (1) 圖中多余輸入端B應(yīng)接 (2) 為使圖中電路Fi=f(A,C)正常工作，該電路是否還有錯(cuò)誤？為什么？如有錯(cuò)誤, 請(qǐng)改正。 在上述(1)、(2)問(wèn)題解決后： (3)如 A=1、C=01門輸出 Y,Fi= 如 a=1、C=1,1門輸出 Y,Fi= 10K 解： (1) 圖中多余輸入端B應(yīng)接。 (2) 或非門輸入端通過(guò)10K電阻接地，相當(dāng)于常接高電平，封鎖了或非門，使它出 低電平，與A C無(wú)關(guān)了。因此，為使圖中電路 R=f(A,C)正常工作，該電路確實(shí)有 錯(cuò)誤。 改正：把10K電阻改換為小于700Q的電阻即可。 (3) 如 A=1、C=0 1 門輸出 Y

10、0, E二 ; 如a=1、C=1, 1門輸出Y 高阻，R二 ; 6. 已知邏輯電路如圖所示，試分別寫出 Y1、Y2、Y3、Y4的輸出邏輯值。 解：Y1 =1 Y2 =0 Y3 =高阻 Y4 =0 第三章組合邏輯電路 一、本章知識(shí)點(diǎn) （一）概念 1. 組合電路：電路在任一時(shí)刻輸出僅取決于該時(shí)刻的輸入，而與電路原來(lái)的狀 態(tài)無(wú)關(guān)。 電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：只有門電路，不含存儲(chǔ)（記憶）單元。 2. 編碼器的邏輯功能：把輸入的每一個(gè)高、低電平信號(hào)編成一個(gè)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制 代碼。 優(yōu)先編碼器：幾個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，只對(duì)其中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)進(jìn)行編碼。 3. 譯碼器的邏輯功能：輸入二進(jìn)制代碼，輸出高、低電平信號(hào)。 顯示譯

11、碼器：半導(dǎo)體數(shù)碼管（LED數(shù)碼管）、液晶顯示器（LCD） 4. 數(shù)據(jù)選擇器：從一組輸入數(shù)據(jù)中選出某一個(gè)輸出的電路，也稱為多路開(kāi)關(guān)。 5. 加法器 半加器：不考慮來(lái)自低位的進(jìn)位的兩個(gè) 1位二進(jìn)制數(shù)相加的電路。 全加器：帶低位進(jìn)位的兩個(gè)1位二進(jìn)制數(shù)相加的電路。 超前進(jìn)位加法器與串行進(jìn)位加法器相比雖然電路比較復(fù)雜，但其速度快。 6. 數(shù)值比較器：比較兩個(gè)數(shù)字大小的各種邏輯電路。 7. 組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)一冒險(xiǎn)現(xiàn)象 競(jìng)爭(zhēng)：門電路兩個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)向相反跳變 (一個(gè)從 1變 0，另一個(gè)從 0變 1) 的現(xiàn)象。 競(jìng)爭(zhēng)- 冒險(xiǎn)：由于競(jìng)爭(zhēng)而在電路輸出端可能產(chǎn)生尖峰脈沖的現(xiàn)象。 消除競(jìng)爭(zhēng)一冒險(xiǎn)現(xiàn)象的方法：接入濾

12、波電容、引入選通脈沖、修改邏輯設(shè)計(jì) ( 二) 組合邏輯電路的分析方法 分析步驟： 1. 由圖寫出邏輯函數(shù)式，并作適當(dāng)化簡(jiǎn)； 注意：寫邏輯函數(shù)式時(shí)從輸入到輸出逐級(jí)寫出。 2. 由函數(shù)式列出真值表； 3. 根據(jù)真值表說(shuō)明電路功能。 ( 三 ) 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)步驟： 1. 邏輯抽象： 設(shè)計(jì)要求 文字描述的具有一定因果關(guān)系的事件。 邏輯要求 - 真值表 (1) 設(shè)定變量 - 根據(jù)因果關(guān)系確定輸入、輸出變量； (2) 狀態(tài)賦值：定義邏輯狀態(tài)的含意 輸入、輸出變量的兩種不同狀態(tài)分 別用 0、 1 代表。 (3) 列出真值表 2. 由真值表寫出邏輯函數(shù)式 真值表T函數(shù)式，有時(shí)可省略 3. 選定

13、器件的類型 可選用小規(guī)模門電路，中規(guī)模常用組合邏輯器件或可編程邏輯器件。 4. 函數(shù)化簡(jiǎn)或變換式 （1）用門電路進(jìn)行設(shè)計(jì)：從真值表-卡諾圖/公式法化簡(jiǎn)。 （2）用中規(guī)模常用組合電路設(shè)計(jì)：把函數(shù)式變換為與所用器件函數(shù)式相似 的形式。 （3）使用存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)組合電路 5. 畫(huà)出邏輯圖原理性設(shè)計(jì)（邏輯設(shè)計(jì)）完成。 （四）常用組合邏輯電路的功能 編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器、數(shù)值比較器 （五）用常用中規(guī)模集成組合邏輯器件計(jì)組合電路 1. 用譯碼器器設(shè)計(jì)組合電路 方法：（1）選擇集成二進(jìn)制譯碼器；（2）寫函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與非-與非式； （3）確認(rèn)變量和輸入關(guān)系；（4）畫(huà)連線圖。 2. 用數(shù)

14、據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合電路 方法：（1）寫出函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式和數(shù)據(jù)選擇器表達(dá)式； （2）對(duì)照比較確定輸入變量和地址碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系；輸入變量可能是變量（原變量或反 變量），也可能是常量（0或1）。（3）畫(huà)連線圖。3.用加法器設(shè)計(jì)組合電路-用在加（減） 某一常數(shù)的場(chǎng)合 二、例題 1.組合電路如圖所示，分析該電路的邏輯功能。 L 解: (1) 由邏輯圖逐級(jí)寫出邏輯表達(dá)式 p =ABC L =AP BP CP =AABC BABC CABC (2) 化簡(jiǎn)與變換 L =ABC(a B C) =abc a b C =ABC ABC (3)由表達(dá) 式列出真值表 (4) 分析邏輯功能 由真值表可知，當(dāng)A B、C三個(gè)變

15、量不一致時(shí)， 電路輸出為“ 1”所以這個(gè)電路稱為“不一致電路” 2.由3線-8線譯碼74LS138(輸出低電平有效)和 4選1數(shù)據(jù)選擇器(74LS153組成如圖所示的電路, Bi、B和G、G為二組二進(jìn)制數(shù)，試列出真值表，并 A C B L 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 真值表 A0 Yo 0 Do Bi Ai Yi D B2 A2 Y2 0 Di 74LS138Y3 74LS153 1 1 Si Y4 D2 Y S2 Y5 S3 Y6 UF % D3 y7 Ai A 0 S F 說(shuō)明功能 解： 輸

16、出表達(dá)式： F =DC2Ci D1C2C1 D2C2C1 D3C2C1 二丫0 C2C1 丫2 GG Y C2C1 丫6 Ci = A2AA0 C2G+AAAo C2G +A2 a Ao C2GC2C1 = b2Bj c2c1b2b.| c2c1b2bb C2C1 真值表 C F 0 0 b2 b1 0 1 b2 B1 1 0 B2 B1 1 1 b2 B1 功能說(shuō)明： 由地址碼C2C1選擇B2Bi的最小項(xiàng)的反變量輸出 3. 設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的邏輯電路。正常情況下，紅、黃、綠燈只有 一個(gè)亮，否則視為故障狀態(tài)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒有關(guān)人員修理。 要求：（1）用門電路實(shí)現(xiàn)（2）用3-8

17、線譯碼器實(shí)現(xiàn)（3）用4選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)。 si A2 Al AO YO Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 I 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 L 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 V 1 n 1 1 1 1 1 T T 0 74LS138功能表 解: (1)用門電路實(shí)現(xiàn) 邏輯抽象 輸入變量：

18、R、A G,紅、黃、綠燈；燈亮為1,不亮為0。 輸出變量：Z-故障信號(hào)，正常工作Z為0,發(fā)生故障Z為1 列出真值表 寫出函數(shù)式 經(jīng)卡諾圖化簡(jiǎn) 畫(huà)出電路圖 RAG Z 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 真值表 i i ii 并化簡(jiǎn) Z 二 R A G RAG RAG RAG RAG 得: Z = R A G RA RG AG (2)用3-8線譯碼器實(shí)現(xiàn) 標(biāo)準(zhǔn)與或式Z = R A G RAG RAG RAG RAG = m0 gm6 m7 化成與非 -與非式 Z = mom7 = m0 m3 msm7 設(shè) R=2、A二A

19、|、G=0 則 z 凡乂 YS Y6 Y7 畫(huà)連線圖 A。YCO Ai- A2丫2 74LS13M3O Y 51 Y4O 52 Y丄 丘Y (3)用4選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn) 標(biāo)準(zhǔn)與或式Z二R A G RAG RAG RAG RAG S =1 時(shí) 4 選 1Y = D0A1A0 DiAAq D2A1A0 D3AA0 確定輸入變量和地址碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系 令 A =A1，G = Ao Z =R (A G) R(AG) R(AG) 1 AG 貝卩：Do = RD1 = D2 = R D3 = 1 畫(huà)連線圖Z Y A11 A。2 74LS153 S Do D1 D2 D3 Y A A11e i G -Ao 三7

20、4LS153 T Do Di D2 D3 il彳1_ 1 nz_J 百 1 4. 分別用74LS153（4選1數(shù)據(jù)選擇器）和74LS152（8選1）實(shí)現(xiàn)函數(shù)F二AB+BC+AC 解：（1）用4選1數(shù)據(jù)選擇器來(lái)設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)與或式F二ABC ABC ABC ABC 數(shù)據(jù)選擇器丫 二 D0AA0 D1Ao D2AA0 D3A1A0 確定輸入變量和地址碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系 令 A1 = A, A 0 = B丫二 D0AB DB D2AB D3AB Y 1/2 74LS153 D3 D2 D1 Do A1 A。s F =Ab C AB C AB 1 AB 0 則 Do = 0 D 1 =D2 = C D 3 =

21、1 TT1 A B 畫(huà)連線圖 （2）用8選1數(shù)據(jù)選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn) 標(biāo)準(zhǔn)與或式 F =ABC ABC ABC ABC =0 (ABC) 0 (ABC) 0 (ABC) 1 (ABC) 0 (ABC) 1 (ABC) 1 (ABC) 1 (ABC) 8選 1 數(shù)據(jù) 選擇器： 丫 hDoAA d1A2a1a0 d2A2a1a0 D3A2AA d4a2A,A0 d5a2A1a0 d6a2a1a0 d7a2a1a0 確定 輸入變量和地址碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系 令 A=A2， B=A|，C=A0 D 3=D5=D3=Dz=1D）=D1=d2=d4=0 畫(huà)圖 A A2 Y B A1 74LS152 s C Ao Do d

22、1D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 I 0 1 ll 1 F 第四章觸發(fā)器 一、本章知識(shí)點(diǎn) 1、 掌握觸發(fā)器的邏輯功能（其中 JK觸發(fā)器邏輯功能最強(qiáng)） 2、 掌握觸發(fā)器的特性方程 3、 觸發(fā)器的相互轉(zhuǎn)換方法（JK、 D轉(zhuǎn)換成其它類型觸發(fā)器） 4、 掌握J(rèn)K、D觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn) （主從、邊沿、維持阻塞觸發(fā)器） 5、 掌握由JK、D觸發(fā)器等構(gòu)成的電路分析及工作波形繪制 二、練習(xí)題舉例 分析： 1、JK觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)和輸入信號(hào)如圖所示。試畫(huà)出 Q端的輸出波形。（所有觸 發(fā)器的初態(tài)為0） B *1 A- IK flII| 解: I I I I I I I ! i I I I l I i I N

23、 1 A 1 I! 1 t 1 1 1 仃 1 i n 1 門 r 1 I I I ll 1 i j 1 1 1 1 1 I 1 1 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 廠 1 ! I 1 1 i 1 1 i * I 1 I 1 F 1 Q】_J J 2、用主從的D觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器組成的電路如圖所示。已知觸發(fā)信號(hào) 和輸入信號(hào)，試畫(huà)出Q、Q的輸出波形。（所有觸發(fā)器的初態(tài)為0） Q1 第五章時(shí)序邏輯電路 一、本章知識(shí)點(diǎn) 1、時(shí)序邏輯電路通常由組合電路和存儲(chǔ)電路兩部分組成，而存儲(chǔ)電路是必不可少的。 2、時(shí)序邏輯電路邏輯功能特點(diǎn)：任一時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入 信號(hào)，且取決

24、于電路原來(lái)的狀態(tài)。 3、米利、穆?tīng)栃停∕ealy Moore ）時(shí)序邏輯電路的概念。 4、 熟練掌握根據(jù)單片集成計(jì)數(shù)器的功能表構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法（置0法、 置數(shù)法、74LS160 74LS161、74LS162注意同步、異步的區(qū)別） 5、熟練掌握用JK、D觸發(fā)器構(gòu)成的同步時(shí)序邏輯電路的分析方法 6、熟練掌握用JK、D觸發(fā)器設(shè)計(jì)同步計(jì)數(shù)器的方法 二、練習(xí)題舉例 （一）分析: 1、分別用置數(shù)法和置 0法將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS160接成九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 CP 瓦 EP ET 工作狀態(tài) X 0 X X X g0 1 0 冥 X M數(shù) I 1 1 1 1 計(jì)數(shù) 741 60功能表 1111 6 咗 E?LD 6 D? D A/D轉(zhuǎn)換的分辨率（基本概念） 采樣定理的內(nèi)容和物理含義 并聯(lián)比較型、計(jì)數(shù)型、逐次比較型、