数字模拟电路项目式复习.ppt

复习 一 数制与码制 二 逻辑函数基本定律 反演律和对偶律 变为 变为 0 变为 1 1 变为 0 两个以上变量的公共 非 号保持不变 优先顺序 其中还要遵守 原变量 变为 反变量 反变量 变为 原变量 化简 公式法 二 逻辑函数基本定律 化简 卡诺图法 1 矩形要尽可能地大2 矩形的个数要尽可能地少3 包含所有的为1项 为1项可重复使用如含任意项 4 为使矩形尽可能地大 当15 为使矩形数尽可能地少 当0 二 逻辑函数基本定律 逻辑函数变换概念n个变量共有2n最小项 任意两个最小项之积恒为0 全体最小项之和恒为1 两个相邻的最小项只有一个变量发生变化基本的门电路 与 或 非 复合门电路 与非 或非 同或 异或 的运算符 逻辑符号逻辑函数的表示方法 真值表 卡诺图 表达式 逻辑图 描述 逻辑表达式的种类 与或 或与 最小项 二 逻辑函数基本定律 三 门电路 输入 输出电平之间的关系UIHminUOHminUILmaxUOHmax 三 门电路 负载能力 输入电流与输出电流之间的关系 IOLmax 低电平时最大输出电流 最大灌电流 低电平时的负载电流必须小于此值IOHmax 高电平时最大输出电流 最大拉电流 高电平时的负载电流必须小于此值IIlmax 低电平时最大输入电流IIHmax 高电平时最大输入电流扇出系数 NOH IOHmax IIHmax NOL IOLmax IILmax 取NOH NOL中较小者 三 门电路 OC TTL 与OD CMOS 门输出端之间可互相短连 且实现线与 最终的输出为各个输出相与 输出端必须外接负载有较大的负载能力能实现电平转换 三 门电路 TTL与CMOS 三 门电路 门三态门 TTL和CMOS 输出有 0 1 高阻 三种状态 输出是否为高阻状态受便能端EN控制 符号中有o 时 控制端 0 电平三态门工作 控制端 1 电平三态门输出 高阻 符号中无o 时 控制端 1 电平三态门工作 控制端 0 电平三态门输出 高阻 输出端之间可互相短连 前提是连在一起的门之中同时只有一个门在工作状态 最终的输出为每个时刻工作的那个门的输出 四 逻辑函数的表示方法 一 逻辑函数的常用表示方法有 真值表 逻辑表达式 逻辑逻辑图 卡诺图及描述 下以三人表决器为例 四 逻辑函数的表示方法 二 1 描述 三人对提案进行表决 两人及两人以上同意时提案通过 否则不通过 2 逻辑表达式 将输入与输出的关系写成 与 或 非 运算组合成的表达式 F AB BC CA ABC 四 逻辑函数的表示方法 三 3 真值表 由输入变量的所有组合及对应的输出值列出的表a 定义所有的输入变量和输出函数名 以及各输入变量输出函数的取值定义 b 列真值表 2n项 顺序 高低位 对应 唯一 A B C 参加表决的三个人 1 同意 0 不同意F 提案表决的结果 1 通过 0 未通过 四 逻辑函数的表示方法 四 4 逻辑电路图 将输入 输出之间的关系用 与 或 非 等逻辑符号与联线来表示 四 逻辑函数的表示方法 五 5 卡诺图 卡诺图为真值表的变形 真值表必须以从小到大的顺序排列 而卡诺图中相邻的相之间必须保证只有一个变量发生了变化 四 逻辑函数的表示方法 总结 五 组合逻辑电路的分析 分析 由逻辑电路图判断其逻辑功能逻辑图 逻辑表达式 真值表 逻辑功能步骤 1 从输入开始遂级写出每个门的输出逻辑表达式 直到电路的输出端 2 化简 3 列真值表 4 判断逻辑功能 五 组合逻辑电路的分析 1 逻辑电路图 1 1 1 2 3 4 5 6 8 9 10 1 2 3 A1 A1 A0 A0 F0 F1 F2 F3 五 组合逻辑电路的分析 2 逻辑表达式 五 组合逻辑电路的分析 3 真值表 设计 由逻辑功能要求设计出逻辑电路图逻辑功能要求 真值表 逻辑表达式 化简变换过的逻辑表达式 逻辑电路图步骤 1 描述 真值表 确定输入输出及它们的数目 名称 各变量的 0 1 的定义 列真值表 2 真值表 逻辑表达式 可从真值表得到最小项表达式 再化简变换 也可从真值表到卡诺图化简 再变换 2 化简变换过的逻辑表达式 逻辑电路图 六 组合逻辑电路的设计 五 组合逻辑电路的分析 4 逻辑功能输出低电平有效的2 4线译码器 1 逻辑功能要求全加器 用于实现二进制数的相加输入 加数 被加数 低位来的进位输出 和 向高位的进位 六 组合逻辑电路的设计 2 真值表输入 加数 被加数 低位来的进位分别用A B Ci表示 输出 和用S表示 向高位的进位用Co表示 六 组合逻辑电路的设计 3 逻辑表达式 六 组合逻辑电路的设计 4 逻辑电路图 六 组合逻辑电路的设计 七 常用组合逻辑电路 变量译码器 将输入的编码转换为相应线号上的有效控制信号 输入 输出一般呈n 2n的关系 译码器的输出为输入编码的最小项或最小项的非 输出形式原变量 高电平有效 输出形式反变量 低电平有效 输出线号必须与输入编码相应 输出确定后输入编码的高低位已定使能端形式原变量 使能端高电平时译码器工作 反变量 使能端低电平时译码器工作 利用使能端可扩展译码器的功能 译码器的扩展 注意输出线呈号的顺序 输入地址线的高低位 译码器实现逻辑功能 注意输入地址线的高低位与变量的高低位的统一 八 触发器 上升沿 下降沿 现态 次态 触发器的状态 即为同相输出端Q的状态 反相输出端Q的状态与Q端相反 Q Q 1 八 触发器 结构 从时钟输入端的符号判断 结构决定触发器何时会改变状态 八 触发器 功能 从输入端的符号判断 功能决定触发器一旦动作时会怎样动 或 八 触发器触发器的描述方法 以边沿D触发器为例 特征方程 将触发器的次态与现态 输入之间的关系用逻辑函数的形式表示 功能真值表 状态转移图 波形图 注 上图中设触发器的初始状态为0 CP时钟信号上升沿有效 八 触发器触发器的描述方法 以边沿D触发器为例 触发器的描述方法 逻辑图 四 同步时序电路分析 由同步时序电路图 判断同步时序电路的功能 具体步骤如下 1 由时序电路图写出各触发器的输入方程 输出方程 2 由触发器的特征方程 输入方程写出各个触发器的次态方程 状态方程 3 由次态方程 输出方程列出含电路输入 触发器原态 触发器次态 电路输出的状态真值表 4 由真值表画出电路的状态转移图 5 由状态转移图得出时序电路功能的结论 四 同步时序电路分析 1 输入方程 输出方程 2 次态方程 状态方程 四 同步时序电路分析 3 状态真值表 四 同步时序电路分析 4 状态转移图 四 同步时序电路分析 5 结论 0 6七进制计数器 为6时产生进位y 1 该电路能够自启动 四 同步时序电路分析 五 触发器 结构 从时钟输入端的符号判断 结构决定触发器何时会改变状态功能 从输入端的符号判断 功能决定触发器一旦动作时会怎样动概念 每个触发器可存储1位二进制数触发器的特征方程画波形 五 触发器 结构 从时钟输入端的符号判断 结构决定触发器何时会改变状态功能 从输入端的符号判断 功能决定触发器一旦动作时会怎样动概念 每个触发器可存储1位二进制数触发器的特征方程画波形 六 计数器 74LS16174LS16374LS16074LS162 复位法 范围0 n 其中 0 下限 必须从 开始n 上限 为进制 1 必为小于原模数的整数 ET EP LD