計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)電子教案

第一部分電路基礎(chǔ)第一章直流電路教學(xué)目標(biāo)：掌握電流參考方向，電壓參考極性；關(guān)聯(lián)參考方向等概念掌握電阻，電容，電感伏安關(guān)系式掌握電壓源，電流源伏安關(guān)系式掌握列寫KCL，KVL方法掌握用等效變換，串，并聯(lián)和分壓，分流公式計(jì)算簡單直流電路方法熟悉戴維南定理及疊加定理熟悉簡單RC電路過渡過程了解受控源四種形式教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：掌握電流參考方向，電壓參考極性；關(guān)聯(lián)參考方向等概念掌握電阻，電容，電感伏安關(guān)系式掌握電壓源，電流源伏安關(guān)系式掌握列寫KCL，KVL方法掌握列寫KCL，KVL方法熟悉戴維南定理及疊加定理教學(xué)內(nèi)容：電路組成及電路分析概念1．電路：是由若干電路元件按一定方式相互連接而成聯(lián)結(jié)體，其主要作用是產(chǎn)生或處理信號及功率。電路中通常所包括元件有：電壓源、電流源、受控源、電阻、電感和電容等。2．電路分析：在已知電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)條件下，求解電路中待求電量過程。3．電路設(shè)計(jì)：在設(shè)定輸入信號或功率（能量）條件下，欲在輸出端口產(chǎn)生給定信號或功率（能量），而求解電路應(yīng)有結(jié)構(gòu)及參數(shù)過程。對于一個(gè)實(shí)際電路，電路分析結(jié)果具備唯一性，而電路設(shè)計(jì)答案通常具備多樣性。電路中主要物理量及參考方向1．電流：電路中一個(gè)具備大小和方向基本物理量，其定義為在單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過導(dǎo)體截面電通量或電荷量。電流大小即電流強(qiáng)度，簡稱電流，其單位為安培（A）在物理學(xué)中，要求電流方向是正電荷運(yùn)動(dòng)方向，即電流真實(shí)方向。對任意假定電流方向稱為電流參考方向。2．電壓：電路中一個(gè)具備大小和方向（極性）主要物理量。電壓又叫做電壓差或電壓降，與電路中兩點(diǎn)關(guān)于。與電流表示方式相同，用大寫字母U表示恒定電壓（直流電壓），用小寫字母u表示電壓瞬時(shí)值。電壓大小要求：在電路中，單位正電荷經(jīng)任意路徑由節(jié)點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到節(jié)點(diǎn)B電場力所做功。電壓單位為（V），做功單位為焦耳（J）。電壓方向稱為電壓極性，其定義為：假如該電場力做功數(shù)值為正，則A，B兩節(jié)點(diǎn)之間電壓為正，在電路中，能夠把任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)選定為參考節(jié)點(diǎn)。3．功率定義為單位時(shí)間內(nèi)，電路元件上能量改變量，是具備大小及正負(fù)值物理量。單位為瓦特（W）在一個(gè)電路中，電源所產(chǎn)生功率一定消耗在該電路其余一些元件上，這就是電路中功率平衡原理。電路基本元件電阻元件電容元件電感元件：實(shí)際電感器理想化模型，它具備儲存磁場能量功效電壓源：實(shí)際電源一個(gè)抽象電流源：實(shí)際電源一個(gè)抽象實(shí)際電壓源是由理想電壓源與一個(gè)內(nèi)阻串聯(lián)組成實(shí)際電流源是由理想電流源與一個(gè)內(nèi)阻并聯(lián)組成受控源：一個(gè)四端元件，由控制支路和受控支路兩部分組成基爾霍夫定律將元件伏安關(guān)系用于電路分析，是電路分析方法中一個(gè)著重點(diǎn)。在另首先，電路元件只有經(jīng)過某種連接方式相互連接時(shí)，才能組成一個(gè)完整電路，基爾霍夫定律正是包括這方面內(nèi)容?；鶢柣舴蚨蓛H與電路結(jié)構(gòu)（即組成電路節(jié)點(diǎn)數(shù)，支路數(shù)及各支路關(guān)系）關(guān)于，而與詳細(xì)電路元件本身具備何種伏安關(guān)系無關(guān)電路分析方法根本依據(jù)就在于：將元件伏安關(guān)系與基爾霍夫定律這兩方面約束巧妙地結(jié)合起來，形成對各種復(fù)雜電路通常分析方法。KCL指出：在電路中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在任何時(shí)刻，流入（或流出）該節(jié)點(diǎn)電流代數(shù)和為零。KVL指出：在電路中任何一個(gè)回路，在任何時(shí)刻，沿該回路繞行一周，該回路上全部支路電壓降代數(shù)和為零KCL和KVL均只與電路結(jié)構(gòu)關(guān)于，而與元件伏安關(guān)系無關(guān)。對于基爾霍夫定律應(yīng)用還應(yīng)注意以下問題：對于一個(gè)由n個(gè)節(jié)點(diǎn)組成實(shí)際電路，電路分析理論指出：對于n個(gè)節(jié)點(diǎn)列寫KCL方程，其中只有一個(gè)由n-1個(gè)方程是獨(dú)立。對由n個(gè)節(jié)點(diǎn)，b條支路組成實(shí)際電路，電路理論指出，由KVL對電路中全部回路能夠列出b-(n-1)個(gè)獨(dú)立方程式?；鶢柣舴蚨蓛H是電磁場理論中麥克斯韋方程近似，如同經(jīng)典力學(xué)中牛頓定律乃是相對論力學(xué)定律近似。在一些條件下，比如對微波電路中空腔諧振器，就不能很好地應(yīng)用基爾霍夫定律。簡單電阻電路分析方法將電路元件伏安關(guān)系與基樂霍夫定律相結(jié)合，就形成各種對電路分析方法。1．二端網(wǎng)絡(luò)等效概念當(dāng)電路中某個(gè)部分，由一個(gè)或多個(gè)元件組成，但只有兩個(gè)端點(diǎn)（鈕）與電路中其余電路部分（外電路）相連接時(shí)，則稱該電路部分為一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)2．簡單電阻電路等效變換計(jì)算方法3．戴維南定理指出：一個(gè)由電壓源、電流源（本節(jié)僅包含受控源情形）及電阻組成二端網(wǎng)絡(luò)，能夠用一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻串聯(lián)等效電路來等效4．疊加定理：當(dāng)電路由電阻、多個(gè)電壓源或電流源組成時(shí)，任何一個(gè)支路上電壓或電流是各電源單獨(dú)作用時(shí)，在該支路上產(chǎn)生電壓或電流之和。簡單RC電路過渡過程本章小結(jié)：電路是由電路元件按一定連接方式組成元件伏安關(guān)系（VAR）所約束；基爾霍夫定律（KCL、KVL）是由電路結(jié)構(gòu)所約束。電路分析方法實(shí)質(zhì)是：將描述電路中詳細(xì)元件特征VAR和描述電路結(jié)構(gòu)KCL、KVL緊密地相結(jié)合，并形成各種詳細(xì)電路分析方法電路中主要物理量有電壓、電流及功率等電壓及電流都是具備大小及方向物理量，其參考方向假設(shè)是進(jìn)行電路分析必要條件，但假設(shè)任意性并不影響計(jì)算結(jié)果正確性。電路中基本元件電阻R、電感L和電容C伏安關(guān)系為uR=U·iR，uL=L·(diL/dt)和ic=C·(duc/dt)電容上電壓及電感上電流通常不會發(fā)生突變，在直流電路中，電容相當(dāng)于開路，電感相當(dāng)于短路基爾霍夫定律KVL(∑U=0)和KCL(∑i=0)應(yīng)注意在列寫方程時(shí)有兩套正負(fù)符號應(yīng)用對簡單電路分析方法等效變換方法兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)等效是指它們對于外電路進(jìn)行分析時(shí)作用是相同實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源等效變換關(guān)系為Rs=R’s，Us=IsRs數(shù)個(gè)電流源并聯(lián)電路，按KCL可簡化為一個(gè)等效電流源。數(shù)個(gè)電壓源串聯(lián)電路，按KVL可簡化為一個(gè)等效電壓源n個(gè)電阻串聯(lián)，等效電阻為R=R1+R2+R3+···+Rn；n個(gè)電阻并聯(lián)，等效電阻為R=R1//R2//R3//﹒﹒﹒//Rn電壓源Us在串聯(lián)電阻R1，﹒﹒﹒，Ri,﹒﹒﹒,Rn中Ri上分壓Ui為Us╳Ri/(R1+﹒﹒﹒Rn)戴維南定理，一個(gè)由線性元件組成二端網(wǎng)絡(luò)能夠等效為一個(gè)由電壓源Uoc和內(nèi)阻Ro串聯(lián)等效電路。求Uoc方法是：將二端網(wǎng)絡(luò)對負(fù)載電路（外電路）開路，其所求出開路電壓值即為Uoc。求Ro時(shí)，應(yīng)該將二端網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立電壓源等效為短路、獨(dú)立電流源等效為開路疊加定理：一個(gè)由線性元件組成電路中含有多個(gè)獨(dú)立電源時(shí)，在求解某個(gè)支路電壓、電流過程中，能夠讓這些電源分別單獨(dú)作用，再將每次作用結(jié)果疊加。當(dāng)電路中一些電壓源（或電流源）不作用時(shí)，應(yīng)將其等效為短路（或開路）簡單RC電途經(jīng)渡過程當(dāng)RC電路中電容C上儲存電場能量開始累積或釋放時(shí)，電容處于充、放電狀態(tài)，因而電路也處于過渡過程（暫態(tài)）。電容C上電壓不能突變，而是按指數(shù)規(guī)律改變。第2部分模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章半導(dǎo)體器件教學(xué)目標(biāo)：了解PN結(jié)單向?qū)щ娫硎煜ざO管伏安特征了解開關(guān)二極管，整流二極管，穩(wěn)壓二極管基本用途掌握三極管輸出特征曲線中截止區(qū)，放大區(qū)和飽和區(qū)等概念熟悉熟悉對三極管開關(guān)電路工作狀態(tài)分析方法熟悉三極管主要參數(shù)熟悉MOS場效應(yīng)管分類及符號熟悉增強(qiáng)型NMOS管特征曲線了解MOS場效應(yīng)管主要參數(shù)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：PN結(jié)單向?qū)щ娫矶O管伏安特征三極管輸出特征曲線中截止區(qū)，放大區(qū)和飽和區(qū)等概念三極管主要參數(shù)教學(xué)內(nèi)容：半導(dǎo)體二級管1．半導(dǎo)體基本知識（1）半導(dǎo)體載流子------電子與空穴（2）N型和P型半導(dǎo)體（3）PN結(jié)形成（4）PN結(jié)單向?qū)щ娦?．二極管符號及其主要參數(shù)（1）最大正向電流（2）反向擊穿電壓（3）反向電流（4）最高工作頻率和反向恢復(fù)時(shí)間（5）溫度影響3．二極管應(yīng)用舉例：依照情況可把它視為一個(gè)理想開關(guān)：在導(dǎo)通時(shí)，視為“短路”或一個(gè)低值電阻，截止時(shí)，視為“開路”4．穩(wěn)壓管及其應(yīng)用穩(wěn)壓管是一個(gè)特殊二極管，是模擬電路中慣用一個(gè)元件。穩(wěn)壓管正常工作在反向穿擊穿狀態(tài)半導(dǎo)體三極管三極管符號及其特征曲線：通常認(rèn)為三極管是一個(gè)電流控制電流源型器件三極管主要參數(shù)及應(yīng)用舉例共發(fā)射極電流放大系數(shù)集電極----發(fā)射極擊穿電壓集電極最大電流最大功率特征頻率集電極---發(fā)射極飽和壓降三極管開關(guān)時(shí)間和極間電容三極管共基極和共集電極電路MOS場效應(yīng)管MOS管分類增強(qiáng)型MOS管特征曲線MOS場效應(yīng)管主要參數(shù)和應(yīng)用舉例直流參數(shù)交流參數(shù)極限參數(shù)本章小結(jié)：半導(dǎo)體二級管是由P型和N型半導(dǎo)體組成，其PN結(jié)具備單向?qū)щ娦?。二極管為硅管和鍺管兩種類型。硅管導(dǎo)通電壓為0.5V，管子導(dǎo)通后管壓降約為0.6~0.8V；鍺管導(dǎo)通電壓約為0.1V，管子導(dǎo)通后管壓降約為0.1~0.3V。二極管在模擬電路中常作為整流元件或非線性元件使用在數(shù)字電路中，常作為開關(guān)元件使用。晶體三極管是一個(gè)電流控制電流源器件，其工作狀態(tài)分為截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。MOS場效應(yīng)管是一個(gè)電壓控制電流源型器件。控制量取自G、S極電壓而不是電流對于二極管、三極管及場效應(yīng)管，都應(yīng)掌握它們特征曲線及主要參數(shù)第4章放大電路基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)：了解放大電路分析方法熟悉基本放大電路工作原理掌握負(fù)反饋放大電路分析方法熟悉熟悉對三極管開關(guān)電路工作狀態(tài)分析方法了解多級放大電路組成教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：基本放大電路工作原理二極管伏安特征多級放大電路組成放大電路分析方法第5章集成運(yùn)放大器應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)：了解集成運(yùn)放理想條件熟悉集成運(yùn)放應(yīng)用電路性能教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：運(yùn)算電路電壓比較器正弦波振蕩電路第3部分?jǐn)?shù)字電路第6章數(shù)字電路部分教學(xué)目標(biāo)掌握用二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)表示任意整數(shù)和帶小數(shù)數(shù)值熟悉二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換掌握編碼規(guī)則了解在二進(jìn)制中，用原碼表示法和補(bǔ)碼表示法表示有符號數(shù)掌握邏輯代數(shù)與或非三種基本運(yùn)算及其對應(yīng)三種門電路熟悉與非或非與或非異或和異或非等慣用運(yùn)算及其對應(yīng)門電路掌握邏輯代數(shù)基本定律和規(guī)則掌握由真值表寫出標(biāo)準(zhǔn)與或表示式熟悉邏輯代數(shù)法簡化邏輯函數(shù)方法熟悉邏輯代數(shù)法簡化邏輯函數(shù)方法掌握卡諾圖簡化邏輯函數(shù)方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：掌握用二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)表示任意整數(shù)和帶小數(shù)數(shù)值掌握邏輯代數(shù)與或非三種基本運(yùn)算及其對應(yīng)三種門電路熟悉與非或非與或非異或和異或非等慣用運(yùn)算及其對應(yīng)門電路掌握由真值表寫出標(biāo)準(zhǔn)與或表示式熟悉邏輯代數(shù)法簡化邏輯函數(shù)方法熟悉邏輯代數(shù)法簡化邏輯函數(shù)方法掌握卡諾圖簡化邏輯函數(shù)方法教學(xué)內(nèi)容：數(shù)制與編碼1．?dāng)?shù)制（1）二進(jìn)制數(shù)（2）十六進(jìn)制數(shù)2．十進(jìn)制數(shù)向二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換（1）整數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換（2）純小數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換（3）帶小數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換3．二-十進(jìn)制碼：以四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)數(shù)制稱二-十進(jìn)制。最慣用二-十進(jìn)制是自然二-十進(jìn)制邏輯變量和邏輯代數(shù)三種基本運(yùn)算邏輯變量：邏輯代數(shù)變量稱為邏輯變量基本邏輯運(yùn)算邏輯加（或運(yùn)算）邏輯乘（與運(yùn)算）邏輯反（非運(yùn)算）常見邏輯門電路與非門：僅當(dāng)全部輸入都為1時(shí)，輸出才為0，輸出便是1與非門能夠由一個(gè)與門后接一個(gè)非門組成2．或非門：只要有一個(gè)輸入為1，輸出就為0；僅當(dāng)全部輸入都為0時(shí)，輸出才為1或非門能夠由一個(gè)或門后接一個(gè)非門組成3．與或非門4．異或門：輸入信號不相同時(shí)，輸出為1；當(dāng)兩路輸入信號相同時(shí)，輸出為05．異或非門：輸入信號相同時(shí)，輸出為1；當(dāng)兩路輸入信號不相同時(shí)，輸出為0邏輯代數(shù)基本定律和規(guī)則1．基本定律（1）交換律（2）結(jié)合律（3）分配律（4）吸收律（5）0-----1律（6）互補(bǔ)律（7）重合律（8）對合律（9）反演律2．基本規(guī)則（1）代入規(guī)則（2）對偶規(guī)則（3）反演規(guī)則慣用公式邏輯函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)形式1．由真值表寫出邏輯表示式邏輯表示式是用邏輯代數(shù)中函數(shù)表示式描述了邏輯函數(shù)2．最小項(xiàng)最小項(xiàng)具備以下性質(zhì)：全體最小項(xiàng)之和1任意兩個(gè)最小項(xiàng)之積為0若兩個(gè)最小項(xiàng)之間只有一個(gè)變量不一樣（在一個(gè)最小項(xiàng)中是原變量，在另一個(gè)最小項(xiàng)中是反變量），其余各變量均相同，則稱這兩個(gè)最小項(xiàng)是相鄰項(xiàng)。邏輯函數(shù)代數(shù)化簡方法邏輯函數(shù)卡諾圖化簡方法卡諾圖利用卡諾圖進(jìn)行邏輯化簡隨意項(xiàng)卡諾圖化簡法求最簡或---與表示式本章小結(jié)：本章首先介紹了常見數(shù)制與編碼，討論了二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換，以及有符號二進(jìn)制數(shù)表示方法邏輯代數(shù)是按一定邏輯規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算代數(shù)，它是分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路數(shù)學(xué)工具。邏輯代數(shù)中0和1不是表示數(shù)量0和1，而是表示事物兩個(gè)對立面。兩個(gè)具備一樣輸入變量函數(shù)，只有對應(yīng)任何一組輸入組合，兩個(gè)函數(shù)值都相同，才稱這兩個(gè)函數(shù)相等。邏輯代數(shù)和普通代數(shù)運(yùn)算規(guī)律是不一樣。邏輯函數(shù)相等概念也不一樣于普通代數(shù)相等概念，其含義是完全不一樣。邏輯代數(shù)有三種基本運(yùn)算（與、或、非），并可由對應(yīng)邏輯電路實(shí)現(xiàn)。應(yīng)熟記邏輯代數(shù)運(yùn)算規(guī)則和慣用公式三、慣用手工邏輯函有選舉權(quán)化簡方法是代數(shù)法和卡諾圖法。對于四個(gè)和四個(gè)以下變量函數(shù)用卡諾圖法可較快地得到最簡邏輯表示式?；喣繕?biāo)是尋找用最少硬件實(shí)現(xiàn)一樣功效邏輯表示式。第7章門電路教學(xué)目標(biāo)：了解TTL與非門，集電極開路門和三態(tài)門工作原理，熟悉它們功效及特點(diǎn)了解CMOS門電路工作原理和主要特征參數(shù)熟悉各種邏輯系統(tǒng)在速度，功耗和抗干擾能力等方面主要特點(diǎn)熟悉各種邏輯系統(tǒng)主要參數(shù)物理意義和數(shù)值量級教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：TTL與非門，集電極開路門和三態(tài)門工作原理，熟悉它們功效及特點(diǎn)CMOS門電路工作原理和主要特征參數(shù)熟悉各種邏輯系統(tǒng)在速度，功耗和抗干擾能力等方面主要特點(diǎn)熟悉各種邏輯系統(tǒng)主要參數(shù)物理意義和數(shù)值量級教學(xué)內(nèi)容：數(shù)字集成電路特點(diǎn)及分類數(shù)字集成電路特點(diǎn)與分類數(shù)字集成電路現(xiàn)在主要制作材料是硅，按其內(nèi)部有源器件不一樣可分為兩類，一類為雙極型晶體管集成電路；另一類為絕緣柵場效應(yīng)管集成電路，或稱金屬---氧化物---半導(dǎo)體集成電路數(shù)字集成電路按其集成度可分為：小規(guī)模集成；中規(guī)模集成；大規(guī)模集成和超大規(guī)模集成等詳細(xì)到數(shù)字電路中，常把邏輯0對應(yīng)著低電位；邏輯1對應(yīng)著高電位，并將這種約定稱為正邏輯。若把邏輯0對應(yīng)高電位；邏輯1對應(yīng)著低電位，則稱為負(fù)邏輯約定。晶體管-晶體管邏輯電路1．最簡單與門、非門和與非門電路（1）二極管與門（2）三極管非門（3）晶體管與非門：利用二極管與門可組成一個(gè)與非門電路2．TTL與非門3．TTL門主要參數(shù)（1）空載功耗（2）傳輸特征（3）傳輸延時(shí)和速度---功耗積（4）扇出系數(shù)：一個(gè)門能夠驅(qū)動(dòng)同類型門個(gè)數(shù)4．肖特基TTL電路5．能夠線或TTL門：兩個(gè)TTL門輸出端是不可并聯(lián)使用，應(yīng)注意普通TTL門輸出端也不可短接到地或者電源上（1）集電極開路門（2）三態(tài)TTL門CMOS邏輯電路CMOS反相器CMOS傳輸門CMOS邏輯門CMOS三態(tài)門數(shù)字集成電路正確使用不一樣邏輯系列配合問題邏輯電位配合驅(qū)動(dòng)能力配合2．閑置輸入端處理：不使用閑置輸入端，應(yīng)按邏輯關(guān)系連接適當(dāng)邏輯電位（電源或地電位）本章小結(jié)：本章介紹了TTL和CMOS兩種數(shù)字電路。邏輯電路在選取時(shí)，應(yīng)注意主要參數(shù)有：邏輯電平UH和UL、閾值電壓UTH、噪聲容限UNL和UNH、傳輸延時(shí)Tpd、功耗P和扇出系數(shù)No本章介紹了三態(tài)門和數(shù)據(jù)總線概念，這在數(shù)字系統(tǒng)中是經(jīng)常會碰到，應(yīng)學(xué)會使用三態(tài)門。第8章組合邏輯電路教學(xué)目標(biāo)掌握組合邏輯電路特點(diǎn)和分析方法學(xué)會依照文字描述設(shè)計(jì)要求列出對應(yīng)組合邏輯電路真值表熟悉組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法了解競爭和冒險(xiǎn)問題熟悉編碼器邏輯功效，工作原理和應(yīng)用熟悉譯碼器邏輯功效，工作原理和應(yīng)用熟悉多路選擇器邏輯功效，工作原理和應(yīng)用熟悉數(shù)值比較器邏輯功效，工作原理和應(yīng)用掌握全加器設(shè)計(jì)掌握逐位進(jìn)位加法器設(shè)計(jì)了解超前進(jìn)位加法器工作原理教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)：組合邏輯電路特點(diǎn)和分析方法依照文字描述設(shè)計(jì)要求列出對應(yīng)組合邏輯電路真值表組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法數(shù)值比較器邏輯功效，工作原理和應(yīng)用全加器設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容：組合邏輯電路特點(diǎn)數(shù)字邏輯電路可分為兩類。一類是邏輯電路輸出只與當(dāng)初輸入邏輯值關(guān)于，而與輸入歷史情況無關(guān)，迷類邏輯電路叫做組合邏輯電路。另一類邏輯電路輸出不但和當(dāng)初輸入邏輯值關(guān)于，而與電路以前曾輸入過邏輯值關(guān)于，這類邏輯電路叫做時(shí)序邏輯電路組合邏輯電路分析分析組合邏輯電路步驟以下：電路中每個(gè)門輸出標(biāo)以不一樣符號先求每個(gè)門輸出邏輯表示式選代各邏輯表示式，并進(jìn)行化簡，直到求出電路輸出邏輯表示式，使其僅是電路輸入變量函數(shù)填寫真值表組合邏輯電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)電路過程恰好與分析電路過程相反組合邏輯電路中競爭和險(xiǎn)象1．競爭和險(xiǎn)象：這種時(shí)差引發(fā)現(xiàn)象稱為競爭。競爭結(jié)果若造成險(xiǎn)象發(fā)生，并造成錯(cuò)誤后果，則這種競爭稱為臨界競爭；若競爭結(jié)果不造成險(xiǎn)象發(fā)生，或雖有險(xiǎn)象發(fā)生，但不影響系統(tǒng)工作，則稱這種競爭為非臨界競爭。組合邏輯電路險(xiǎn)象從波形上可分為靜態(tài)險(xiǎn)象和動(dòng)態(tài)險(xiǎn)象。常見組合邏輯電路1．編碼器和優(yōu)先編碼器（1）互斥輸入編碼器（2）優(yōu)先編碼器2．譯碼器功效：將給定輸入碼組進(jìn)行翻譯，變換成對應(yīng)輸入信號，對每一個(gè)可能輸入組合，一個(gè)且僅一個(gè)輸出信號為有效電位，有時(shí)將一個(gè)輸入代碼變換成另外一個(gè)形式輸出，也稱為譯碼（1）二進(jìn)制譯碼器（2）數(shù)字顯示譯碼器3．多路選擇器：又叫數(shù)據(jù)選擇器4．?dāng)?shù)值比較器（1）一位二進(jìn)制數(shù)比較（2）兩位二進(jìn)制數(shù)比較5．加法器（1）全加器（2）逐位進(jìn)位加法器（3）超前進(jìn)位加法器中規(guī)模集成組合邏輯電路及應(yīng)用中規(guī)模集成譯碼器中規(guī)模集成多相選擇器中規(guī)模集成多路選擇器用多路選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)本章小結(jié)：組合邏輯電路是最常見邏輯電路，其特點(diǎn)是電路輸出僅與該時(shí)刻邏輯值關(guān)于，而與電路曾輸入過什么邏輯值無關(guān)。組合邏輯電路中沒有反饋回路組合邏輯電路分析是較簡單，目標(biāo)是由邏輯圖求出對應(yīng)真值表。組合邏輯電路設(shè)計(jì)是分析逆過程，目標(biāo)是由給定任務(wù)列出真值表，直至畫出邏輯圖競爭和險(xiǎn)象是實(shí)際工作中經(jīng)常碰到主要問題，它們是由器件延時(shí)造成。組合邏輯電路險(xiǎn)象是過渡性，不會影響穩(wěn)定值正確性本章著重討論了幾個(gè)常見組合邏輯電路：編碼器、譯碼器、多路選擇器、數(shù)值比較器和加法器。介紹了這些電路功效、工作原理和應(yīng)用。并給出了一些經(jīng)典、中規(guī)模集成組合邏輯電路。經(jīng)過上述電路討論，深入學(xué)習(xí)組合邏輯電路分析和設(shè)計(jì)方法第9章時(shí)序邏輯電路教學(xué)目標(biāo)：掌握RS觸發(fā)器，D解發(fā)器，JK觸發(fā)器邏輯功效和描述方法掌握慣用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)模存放器，移位存放器和計(jì)數(shù)器邏輯功效及使用方法熟悉異步置位，復(fù)位端作用熟悉存放器并行送數(shù)方式熟悉移位存放器工作原理熟悉同時(shí)二進(jìn)制及任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器分析方法熟悉同時(shí)時(shí)序邏輯電路特點(diǎn)和分析方法了解各種觸發(fā)器工作原理了解不一樣結(jié)構(gòu)觸發(fā)器在使用時(shí)，對激勵(lì)信號在時(shí)間上限制了解多諧振蕩器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，施密特觸發(fā)器工作原理，主要參數(shù)和用途教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：RS觸發(fā)器，D解發(fā)器，JK觸發(fā)器邏輯功效和描述方法異步置位，復(fù)位端作用同時(shí)二進(jìn)制及任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器分析方法同時(shí)時(shí)序邏輯電路特點(diǎn)和分析方法教學(xué)內(nèi)容：時(shí)序邏輯電路特點(diǎn)時(shí)序邏輯電路特點(diǎn)：其任意時(shí)刻輸出狀態(tài)不但取決于該時(shí)刻輸入狀態(tài)，而且還與信號作用前電路狀態(tài)關(guān)于時(shí)序電路邏輯功效描述方法觸發(fā)器：是具備記憶功效基本單元電路，它能存放一位二進(jìn)制代碼，是組成時(shí)序電路必不可少主要組成部分觸發(fā)器具備以下基本特點(diǎn)：具備兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，能存放一位二進(jìn)制信息依照不一樣輸入，能夠置成0或1狀態(tài)當(dāng)輸入信號消失后，被置成狀態(tài)能保留下來1．基本RS觸發(fā)器（1）電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號（2）工作原理（3）基本RS觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)2．門控RS觸發(fā)器和D鎖存器（1）門控RS觸發(fā)器（2）D鎖存器3．主從型觸發(fā)器（1）主從型RS觸發(fā)器（2）主從型JK觸發(fā)器（3）主從型觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)4．邊緣觸發(fā)型觸發(fā)器（1）電路結(jié)構(gòu)（2）工作原理（3）具備異步復(fù)位、置位功效和多輸入端維持阻塞D觸發(fā)器（4）邊沒觸發(fā)型觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)6．觸發(fā)器邏輯功效及其描述方法（1）觸發(fā)器邏輯功效及其描述方法（2）觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)和邏輯功效關(guān)系7．觸發(fā)器選擇與使用時(shí)序邏輯電路通常分析方法依照組成時(shí)序電路各個(gè)觸發(fā)器動(dòng)作是否受同一個(gè)CP信號控制而同時(shí)動(dòng)作，將時(shí)序電路分為同時(shí)和異步兩種類型：同時(shí)時(shí)序電路是指組成時(shí)序電路各個(gè)觸發(fā)器在同一CP信號作用下同時(shí)動(dòng)作，而異步時(shí)序電路是指組成時(shí)序電路各個(gè)觸發(fā)器并不在同一個(gè)時(shí)鐘信號控制下同時(shí)動(dòng)作。1．同時(shí)時(shí)序電路通常分析方法：時(shí)序電路分析就是從邏輯圖求出給定時(shí)序電路功效，通慣用狀態(tài)表（又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)換表）或狀態(tài)圖來表示。已經(jīng)介紹了描述時(shí)序電路邏輯功效需用驅(qū)動(dòng)方程、輸出方程和狀態(tài)方程。驅(qū)動(dòng)方程就是存放電路（觸發(fā)器）輸入函數(shù)表示式，輸出方程就是時(shí)序電路輸出函數(shù)表示式，狀態(tài)方程就是反應(yīng)觸發(fā)器次態(tài)同現(xiàn)態(tài)和輸入之間關(guān)系表示式，它是將觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程代入特征方程得到。（1）分析方法依照給定邏輯圖將各個(gè)觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程代入觸發(fā)器特征方程得到所分析電路中各觸發(fā)器狀態(tài)方程組假設(shè)現(xiàn)態(tài)和輸入，依次代入各個(gè)觸發(fā)器狀態(tài)方程組和輸出方程進(jìn)行計(jì)算，求出次態(tài)和現(xiàn)在輸出，列出狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖說明功效（2）說明功效2．用觸發(fā)器組成異步時(shí)序電路通常分析方法常見時(shí)序邏輯電路存放器：是一個(gè)主要數(shù)字部件，能夠用來存放數(shù)據(jù)、信息等。一個(gè)觸發(fā)器能夠存放一位二進(jìn)制代碼，n個(gè)觸發(fā)器組成存放器能夠存放n位二進(jìn)制代碼移位存放器：除了具備存放代碼功效外，還能在移位脈沖作用下將數(shù)碼左移（使存放器中數(shù)據(jù)各位依次向左移一位）或右移（使存放器中數(shù)據(jù)各位依次向右移動(dòng)一位）。移位存放器不但能夠用來存放代碼，而且還能夠用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串行---并行轉(zhuǎn)換、并行---串行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理等。單向移位存放器雙向移位存放器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器特點(diǎn)和分類同時(shí)二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器中規(guī)模集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器介紹同時(shí)十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器中規(guī)模集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器介紹中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器應(yīng)用移位存放器型計(jì)數(shù)器脈沖波形產(chǎn)生和整形概述矩形脈沖性能參數(shù)施密特觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器多諧振蕩器2．555定時(shí)器及其組成脈沖產(chǎn)生和整形電路（1）555定時(shí)器及其功效（2）用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器（3）施密特觸發(fā)器特點(diǎn)和應(yīng)用（4）用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（5）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點(diǎn)及其應(yīng)用（6）用555定時(shí)器組成多諧振蕩器3．由門電路組成脈沖產(chǎn)生和整形電路（1）施密特觸發(fā)器（2）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（3）多諧振蕩器4．集成施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器本章小結(jié)：一、觸發(fā)器是時(shí)序邏輯電路基本單元電路，它和門電路結(jié)合可組成具備各種功效時(shí)序邏輯電路。觸發(fā)器按結(jié)構(gòu)可分成基本（RS）觸發(fā)器、門控（RS、D）觸發(fā)器、主從結(jié)構(gòu)（RS、JK）觸發(fā)器和邊緣（D、JK）觸發(fā)器。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不一樣，它們狀態(tài)轉(zhuǎn)換特點(diǎn)也不一樣同一電路結(jié)構(gòu)類型觸發(fā)器能夠有不一樣邏輯功效觸發(fā)器，同一邏輯功效觸發(fā)器能夠用不一樣結(jié)構(gòu)觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)。不一樣結(jié)構(gòu)觸發(fā)器具備不一樣觸發(fā)條件及動(dòng)作特點(diǎn)，在選取觸發(fā)器時(shí)，不但需要知道它邏輯功效，還必須了解它結(jié)構(gòu)類型二、常見時(shí)序邏輯電路有存放器、移位存放器、計(jì)數(shù)器和次序脈沖發(fā)生器等。依照組成時(shí)序電路中各個(gè)觸發(fā)器動(dòng)作時(shí)刻與CP在時(shí)間上關(guān)系，可分為同時(shí)時(shí)序電路和異步時(shí)序電路存放器屬較簡單時(shí)序電路，有送數(shù)控制端和數(shù)據(jù)輸入端，用于存放二進(jìn)制代碼；移位存放器有串行輸入、輸出端、并行輸出端和移位脈沖端，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)移位等功效；計(jì)數(shù)器主要用途一是對輸入脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行累計(jì)計(jì)數(shù)，二是對周期性輸入脈沖信號進(jìn)行分頻等。計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)方式可分為加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器，按計(jì)數(shù)長度（循環(huán)模數(shù)）可分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和N進(jìn)制計(jì)數(shù)器；慣用集成計(jì)數(shù)器芯片多為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，用它可方便地組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。級聯(lián)法可擴(kuò)展計(jì)數(shù)器位數(shù)，置數(shù)法適適用于從任意數(shù)開始計(jì)數(shù)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器存放器、移位存放器、計(jì)數(shù)器和次序脈沖發(fā)生器等時(shí)序電路部件可由觸發(fā)器和門電路組成，也有專用TTL型和CMOS型中規(guī)模集成電路芯片。三、在數(shù)字系統(tǒng)中，常需要一定幅度和寬度矩形脈沖。取得矩形脈沖方法通常有兩種，一是由脈沖振蕩器直接產(chǎn)生，二是用脈沖整形電路將非矩形脈沖變換成符合要求矩形脈沖。施密特觸發(fā)器是