山东电气自动化专升本电子技术复习数电专升本辅导材料

1数 字 电 子 技 术 辅 导 材 料数字电子技术课程教学的主要内容和基本要求 课程结构主要内容和基本要求一、 数字逻辑基础1 掌握常用数制及其互相转换（二、八、十、十六进制） ，8421BCD。2 熟练掌握逻辑代数的三种基本运算及其常用公式、定律和三大规则，五种复合逻辑函数。3 熟练掌握逻辑函数的最小项表示法及逻辑函数五种表示方法之间的形式转换。4 熟练掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法。二、 逻辑门电路1 了解二极管、三极管、 MOS 管的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管非门的电路结构及工作原理。2 熟悉典型 TTL 与非门的工作原理，掌握其电压传输特性，输入、输出特性，解决门电路多余输入端的处理问题。3 熟悉 OC 门、三态门、传输门的工作原理，掌握其逻辑功能、逻辑符号，熟悉各种门电路的特点及使用方法。三、 组合逻辑电路1 熟悉组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点，理解组合逻辑电路的描述基础：数字逻辑基础、门电路组合电路时序电路脉冲电路数模模数工具：触发器2方法，熟练掌握组合电路的分析和设计的方法和步骤。2 熟悉编码器、数据分配器、半加器、全加器、数值比较器的逻辑功能与应用。3 熟练掌握译码器、数据选择器的功能及其中规模电路的应用。四、 触发器及其应用1 熟练掌握四种触发器的逻辑功能、逻辑符号、特性方程、特性表和状态转换图。掌握不同类型触发器之间的转换方法。2 熟练掌握根据触发器的功能，绘制时序图。五、 时序逻辑电路1 熟悉时序逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点、分类，理解时序逻辑电路逻辑功能的描述方法。2 熟练掌握同步时序电路、异步时序电路的分析方法。3 熟练掌握计数器中规模电路的应用（标准计数器构成任意进制计数器） 。六、 脉冲波形的产生和整形了解三种脉冲波形的产生和整形电路（施密特、单稳态、多谐振荡器）的工作原理与应用。掌握其功能及参数。掌握 555 定时器的应用及对应参数。七、 存储器、模数与数模转换1 了解 RAM、ROM 的工作原理及其应用，掌握存储单元、字、位、地址、地址单元等基本概念。2 了解 A/D、D/A 的工作原理，掌握其主要技术指标及其应用。3 能够进行简单的 A/D 和 D/A 的计算。3第一讲 数字逻辑基础一、数制与编码1数制即数的进制。任意 r 进制 n 为整数 N 的表达式按权展开式其中：a i 为第 i 为上的数码，r i 为第 i 为上的权。对 r 进制数：数码：0 r-1，r 个 位权：r i进制：逢 r 进 1，减 1 退 r 常用数制：2，8，10，162数制间的转换 10 进制转换为 2 进制除 2 取余、乘 2 取整法 其它进制转换为 10 进制按权展开法 2、8、16 进制相互转换，10 进制、8421BCD 码相互转换分组对位法3矩形脉冲信号的性能参数为了使数字电路正常可靠的工作，要求矩形脉冲波形有稳定的频率、一定的幅值且边沿陡峭。 wtTrtmU9.05.mU1.0 tf mU图 7.1 矩形脉冲的性能参数（1）脉冲周期 T : 在周期性重复的脉冲信号中，相邻两个脉冲之间的时间间隔称为脉冲周期，单位为秒（ ） 、毫秒（ ） 、微秒（ ） 、纳秒（ ） 。频率smssnsf/（2）脉冲幅度 : 脉冲信号的最大变化幅度。单位为伏（ ） 。mUV（3）脉冲宽度 : 脉冲前沿上升到 0.5 到脉冲后沿下降到 0.5 所需的wt UmU时间。minimiR rararararaN 10114（4）上升时间 : 脉冲前沿从 0.1 上升到 0.9 所需的时间。rtmUm（5）下降时间 : 脉冲后沿从 0.9 0.1 所需的时间。f（6）占空比 q: 脉冲宽度 与脉冲周期 T 的比值， 即 。wt Twtq/4题型 不同进制数之间的转换 比较不同进制数之间的大小 概念题练习题：1-1 完成下列的数制转换（1） （255） 10=（11111111） 2=（FF） 16=（001001010101） 8421BCD（2） （11010） 2=（1A） 16=（26） 10=（00100110） 8421BCD（3） （3FF） 16=（1111111111） 2=（1023） 10=（0001000000100011） 8421BCD（4） （100000110111） 8421BCD=（837） 10=（1101000101） 2=（345） 161-2 选择题以下代码中为无权码的为 CD ,恒权码的为 AB 。A. 8421BCD 码 B. 5421BCD 码 C. 余三码 D. 格雷码一位十六进制数可以用 C 位二进制数来表示。A. B. C. D. 16在一个 8 位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是 CD 。A.（256）10 B.（127）10 C.（FF ）16 D.（255）10矩形脉冲信号的参数有 ABC 。A.周期 B.占空比 C.脉宽 D.扫描期1-3 判断题（正确打，错误的打） 方波的占空比为 0.5。 （） 数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。 （） 在时间和幅度上都断续变化的信号是数字信号，语音信号不是数字信号。（）1-4 填空题 描述脉冲波形的主要参数有 、 、 、 、 、 、 。 数字信号的特点是在 上和 上都是断续变化的，其高电平和低电平常用 和 来表示。1 幅度、周期、频率、脉宽、上升时间、下降时间、占空比 2.时间、幅值、1、0 二、逻辑代数51基本逻辑运算复合逻辑运算（表达式、符号）与，或，非与非，或非，与或非，异或，同或所谓与逻辑，就是欲使某件事成功，必须全部条件齐备，缺一不可；表达式 ： Y= ABAB 所谓或逻辑，就是可使某件事成功的诸条件中，有一即可，多也无妨；表达式 ： Y=A+B所谓非逻辑，就是表示某因素不出现，事件成立，若出现，反而不成。表达式 ：门电路的几种表示方法：2逻辑代数的运算法则公式、基本规则（代入、对偶、反演）1）公式（1）基本公式：不需证明的、直观的、可以看出的恒等式。01 律：逻辑变量 A 与常量 0 和 1 之间的关系与运算 或运算 A0 = 0 A1 = A A +0 = A A +1 = 1与普通代数相似的定律：Y=A6 A+B = B+A交换律 AB = BA A+B+C = (A+B)+C = A+(B+C) 结合律 (AB) C = A(BC) A(B+C) = AB+AC分配律 A+BC = (A+B)(A+C)逻辑代数的特殊定律： 0互补律 1 重叠律 A B反演律（又称摩根定律） 还原律 2）常用公式（1）公式一 AB（2）公式二 （3）公式三 （4）公式四 C推论： CDA（5）公式五 BAB3）三个规则（1）代入规则：指在一个逻辑等式中，如将其中某个变量 X，都代之以另一个逻辑函数，则该等式依然成立。（2）对偶规则：对于一个逻辑函数 Y，如将其中的与换成或，或换成与，0换成 1，1 换成 0，而原变量及反变量本身保持不变，经这样置换后的新函数 Y，便是原函数 Y 的对偶函数。（3）反演规则：如将某逻辑函数 Y 中的与和或对换，0 和 1 对换，原变量和反变量也同时对换，这样对换后的新函数，便是原函数的反函数。反演规则其实就是反演律的推广。注意：运算时保持原来的运算顺序；不是单个变量上的反号保持不变。73. 逻辑函数的最小项表示法最小项：在 n 个变量组成的乘积项中，若每个变量都以原变量或反变量的形式作为一个因子出现一次，那么该乘积项称做 n 变量的一个最小项，常用 mi 来表示。最小项的性质：(1) 对于任一组变量取值，只有一个最小项的值能为 1。(2) 对于任一组变量取值，任意两个不同最小项的乘积恒等于 0。(3) 对于任一组变量取值，全部最小项之代数和恒等于 1。即m i=1。任何一个逻辑函数都可以通过配项的方法写成最小项的形式。4逻辑函数的描述：五种方法 真值表：用逻辑变量的真正取值来表示逻辑函数的表格。它表示逻辑函数和逻辑变量之间的一一对应关系。 函数表达式：用有限个基本逻辑运算表示逻辑函数的代数式。可 由真值表写表达式直接写出的为最小项表达式。与或式，与非与非式 逻辑图：将表达式中的逻辑运算关系用对应的逻辑符号表示出来。可由表达式画逻辑图。 波形图：已知输入变量的波形，根据真值表画输出波形图 卡诺图：用方格图的形式表示逻辑函数和逻辑变量之间的一一对应关系。常用的有二变量、三变量、四变量的卡诺图。画逻辑函数卡诺图的方法：方格行、列变量循环码1 方格5逻辑函数的化简交换律 AB = BA (2-1a) A+B=B+A (2-1b)结合律 A(BC) =(AB)C (2-2a) A+(B+C)=(A+B)+C (2-2b)分配律 A(B+C) =AB+AC (2-3a) A+BC=(A+B)(A+C) (2-3b)吸收律 A(A+B) =A (2-4a) A+AB =A (2-4b)重叠律 AA =A (2-5a) A+A =A (2-5b)互补律 AA =0 (2-6a) A+A =1 (2-6b)还原律 A =A (2-7a)反演律 AB = A +B (2-8a) A+B = A1B (2-8b)0-1 律 A1 =A (2-9a) A+0 =A (2-9b)A0 =0 (2-10a) A+1 =1 (2-10b)8对逻辑函数的化简，意味着用较少的逻辑器件完成同样的功能。1) 公式化简法2) 卡诺图化简法(含有约束项的化简)6题型 求逻辑函数的对偶函数、反函数，并表示所要求的形式 将逻辑函数表示成最小项表达式 逻辑函数不同表示形式之间的转换 公式法化简逻辑函数、卡诺图法化简逻辑函数(含有约束项的化简)练习题：1-5 设： ， ， 。ABY12BAY3已知 A、B 的波形如图题 1-5 所示。试画出 Y1、Y 2、Y 3对应 A、B 的波形。图题 1-51-6 试写出图题 1-6 各逻辑图的表达式。9图题 1-61-7 已知真值表如表题 1-6（a） 、(b)，试写出对应的逻辑表达式。表题 1-6（a） 表题 1-6(b)ABC Y ABCD Y00000101001110010111011101101001000000010010001101000101011001111000100110101011110011011110111100000001001101111-8 用公式化简下列逻辑函数（1） 、 CBAY（2） 、（3） 、 D（4） 、（5） 、 （6） 、 CEFGBAY（7） 、 )7,6543,210()C,BA(m（8） 、 ,（9） 、 )7,654()(0,23),(Ymm1-9 用卡诺图化简下列逻辑函数：（1） 、Y（A，B，C）=m(0,2,4,7)(2)、Y(A,B,C)=m(1,3,4,5,7)1-10 选择题101. 以下表达式中符合逻辑运算法则的是 。A.CC=C2 B.1+1=10 C.01 D.A+1=12. 逻辑变量的取值和可以表示： 。A.开关的闭合、断开 B.电位的高、低 C.真与假 D.电流的有、无 3. 逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是 。A .真值表 B.表达式 C.逻辑图 D.卡诺图4在何种输入情况下， “与非”运算的结果是逻辑 0。 A全部输入是 0 B.任一输入是 0 C.仅一输入是 0 D.全部输入是 15在何种输入情况下， “或非”运算的结果是逻辑 0。 A全部输入是 0 B.全部输入是 1 C.任一输入为 0，其他输入为 1 D.任一输入为 11-11 判断题（正确打，错误的打 ）1 逻辑变量的取值，比大。 （ ） 。2 异或函数与同或函数在逻辑上互为反函数。 （ ） 。3若两个函数具有相同的真值表，则两个逻辑函数必然相等。 （ ） 。4因为逻辑表达式 A+B+AB=A+B 成立，所以 AB=0 成立。 （ ）5若两个函数具有不同的真值表，则两个逻辑函数必然不相等。 （ ）6若两个函数具有不同的逻辑函数式，则两个逻辑函数必然不相等。 （ ）7逻辑函数两次求反则还原，逻辑函数的对偶式再作对偶变换也还原为它本身。（ ）8逻辑函数 Y=A + B+ C+B 已是最简