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文档简介

第一章逻辑代数,二进制数的表示,1。任意(N)个二进制数展开的一般形式,-数I的系数,-数I的权重,2。几种常见二进制数之间的转换,(1)二到十转换,(2)十到二转换:整数转换-连续除法,十进制转换-连续乘法,快速转换:拆分法,(3) 2-8转换:(4) 8-2转换:(5) 2-16转换:(6) 16-2转换:二进制代码:编码的二进制数。用二进制码来表示十个数字符号09,也称为BCD码(BinaryCodedDecimal),几种常见的BCD码有:8421码、剩余3码、2421码、5211码、剩余3循环码、二进制码、二进制码、二进制十进制码、重量码、重量码、三、基本和常见逻辑运算,1。与逻辑:2。或逻辑:3。非逻辑:(1)与非,(2)或非,(3)与或反相,(4)几种常见的复合逻辑运算,(4)异或,(5)异或,(异或),=AB,5。逻辑符号对比,美国符号,国家标准符号,国家标准符号,美国符号,或:0 0=0,1 0=1,1 1=1,和:00=0,01=0,11=1,而不是:(2),变量和常量之间的关系(变量:a,b,c.),或:A 0=A,A 1=1,和:A0=0,A1=A,不是:4,公式和定理,(1)常数之间的关系(常数:0和1),(3)类似于普通代数的定理,交换定律,合取定律,分布定律,(4)逻辑代数的一些特殊定理,齐次性,A A=A,AA=A,归约定律,替换”。“0”与“1”,“1”与“0”与“1”,“1”与“0”与“0”与原始变量,“0”与原始变量,(5)关于方程式的三个规则,1。替代规则:等式反转规则之一:不属于单个变量的反转应该保持不变。二元规则:如果两个表达式相等,它们的二元性必须相等。在“是”中,替换为“是”。“with”、“with”、“0”和“1”、“1”和“0”。(6),(7),(7)关于异或运算的一些常见公式,异或,同或,AB,(1)交换定律,(2)结合定律,(3)分配定律,(4)常数和变量的异或运算,(5)因果交换定律,如果是这样,=AB,(1)标准与或表达式,(5)标准与或表达式和逻辑函数的极简表达式,标准与或表达式是最小项之和的形式,(1)最小项的概念,(2)最小项的性质,(4)最小项的性质(2)任意两个最小项的乘积为0;(3)所有最小项的总和为1。最小项的个数:最小项是构成逻辑函数的基本单位。任何逻辑函数都是由它的变量中的几个最小项组成的,并且可以表示为最小项的和。(1)逻辑变量的卡诺图,(2)逻辑变量的卡诺图,(1)卡诺图的特征:(1)几何邻接意味着逻辑邻接,(1)几何邻接:连接邻接,对行或列端,相位加权折叠位置重合,(2)逻辑邻接,两个最小项之间只有一个变量不同,简化方法:两个最小项的逻辑邻接可以合并为一个项,一个因子可以消除。(1)卡诺图的表示,(2)两个相邻最小项的合并可以消除一个因素,(3)四个相邻最小项的合并可以消除两个因素,(3)八个相邻最小项的合并可以消除三个因素,2n个相邻最小项的合并可以消除n个因素,(1)组合的平方数必须是2的幂,即20=1,21=2,22=4,23=8,等等。因此,不可能将三个网格组组合成一个组合,即使它们都是相邻的。(2)不可能组合逻辑上不相邻的最小项对。因此,要合并的相应正方形必须形成矩形或正方形。(2)逻辑函数的卡诺图表示,1。根据变量的数量绘制相应的卡诺图;2。该函数简化为最小项之和的形式;3。在卡诺图上与这些最小项目相对应的位置填入1,在其他位置填入0或no。(3)带约束的逻辑函数的简化,1。约束项:对应于未出现的变量值的最小项。(2)在逻辑表达式中,它由等于0的条件方程表示。在真值表和卡诺图上使用十字()。(3)简化步骤:(1)按以下顺序画出函数的卡诺图:(2)合并最小项,画圆时可用作1或0,(3)写出最简单的与或表达式。注意:合并时,无论使用作为1还是0,都应该基于圆圈最大和最小数目的原则。在包围圈里有约束是没有意义的。跑完所有的圈。逻辑函数的表达式及其转换,1。逻辑表达式,2。真值表,3。卡诺图,2。门电路,1。分立元件门电路,1。二极管和门,2。二极管或门,2。TTL门电路,Roff门电阻(2.5k),即当Ri超过2.5k时,输入端相当于高电平。打开集电极栅极-OC栅极1。符号2。主闸门的主要特点。OC门必须外部连接负载电阻和电源才能正常工作。y,4,输出三态门-TSL门(三态逻辑),正常工作状态:0或1,高阻抗状态,3。线路和逻辑的实现,应用实例:(1)用作多路开关,(2)用于双向信号传输,(3)构成数据总线,第3章组合逻辑电路,1,概述,1。逻辑功能特性,电路在任何时候的输出状态只取决于当时的输入状态,而与原始状态无关。(1)在输出和输入之间没有反馈延迟电路,(2)没有存储元件(触发器),它只由门电路组成,(2)组合逻辑电路的分析方法,分析步骤,逻辑图,逻辑表达式,简化,真值表,解释函数,(3)组合逻辑电路的设计方法,设计步骤,逻辑抽象,列真值表,写表达式简化或变换,绘制逻辑图,(4),(4),半加法器和全加器,1。半加法器,两个1位二进制数相加不相加,2。全加器,两个1位二进制数之和,考虑到低进位。五,加法器),1.4位串行进位加法器,2。进位加法器,6,数字比较器,7,编码器,二进制编码器,二进制-十进制编码器,分类:普通编码器,优先级编码器,或8,二进制解码器,2-4行解码器,3-8行解码器,4-16行解码器,9,二进制-十进制解码器(二进制-代码-数字编码器),将BCD代码转换成十个相应的输出信号,半导体显示器(发光二极管)、液晶显示器(液晶显示器)、公共阳极、每个场是发光二极管、十、显示解码器、数字显示器、低电平驱动器、高电平驱动器、公共阴极、11.数据选择器),1.4对1数据选择器,函数表达式,2.8对1数据选择器,12.用MSI实现组合逻辑功能,1。用数据选择器实现组合逻辑功能,基本原理和步骤,1)原理:选择器的输出是标准的与或,包括地址变量的所有最小项。例如,任何组合逻辑函数都可以表示为最小项的和,因此它可以由数据选择器实现。4选择1,8选择1,2步,(1)根据n=k-1确定数据选择器的大小和型号,(n-选择器地址码,k-函数的变量个数),(2)编写函数的标准和/或公式以及选择器的输出信号表达式,(3)比较并确定选择器的每个输入变量的表达式,(4)根据采用的数据选择器和获得的表达式绘制连接图,示例,使用数据选择器实现函数,2二进制译码器用于实现组合逻辑功能。基本原则和步骤。1)基本原理:二进制解码器也称为变量解码器或最小项解码器,其输出提供其输入变量的所有最小项。任何函数都可以用最小项之和的形式写成,.2)基本步骤,(1)选择集成二进制解码器,(2)编写函数的标准和非及非表达式,(3)确认变量和输入之间的关系,示例用集成解码器实现函数,(4)绘制连接图,13,只读存储器结构和工作原理,1。基本结构,(1)只读存储器结构图,地址输入,数据输出,-N位地址,-B位数据,最高位,最低位,2。内部结构图、存储单元、数据输出、字线、位线、地址解码器、只读存储器存储容量=字线的位线数=2NB(位)、地址输入、(2)只读存储器应用示例和容量扩展,1。只读存储器应用示例,使用只读存储器实现以下逻辑功能,示例3.6.2,Y1=M (2,3,4,5,8,9,14,15),Y2=M (6,7,10,11,14,15),Y3=M (0,3,6,9,12,15),Y4=M (7,11,13,14,15),解码器,编码器,例如,EPROM用于实现输出功能,存储容量2564,8位地址,256=28,4位数据输出,存储容量8K8,8K=8210=213,13位地址,8位数据输出,2,只读存储器容量扩展,1。存储容量,即存储数据的内存容量,是包括存储单元在内的内存总位数。存储容量=字数,字,位,位,14,组合电路中的竞争风险,(1)竞争风险及其原因的概念,1,竞争风险的概念,2,竞争风险的原因,(2)竞争和风险的判断,第4章触发器,1,基本触发器,1。特征表:RS,Qn 1,00,01,10,11,Qn,保持,1,设置为1,0,不使用,设置为0,不允许,2。特征方程:约束条件,与非门组成:特征表和特征方程、约束条件、或非门组成、特性表:特性方程:约束条件,CP=1周期有效,主要特性:1。时钟电平控制,CP=1周期,接受输入信号;输出在CP=0期间保持不变。(抗干扰能力增强)2。RS之间存在约束。首先,同步触发器,同步RS触发器,同步D触发器,(在CP=1期间有效)。主要特点:1。时钟电平控制,无约束;2。当cp=1时跟随。下降沿到来时锁存。3,边沿触发,1边沿D触发,符号,特征表,CP上升沿触发,2边沿JK触发器,国家标准符号,3,主要特性,(1) CP上升沿或下降沿触发器;(2)抗干扰能力极强,工作速度快,在触发边缘瞬间按规定更新状态;(3)功能齐全(保持、设置1、设置0、翻转),使用方便。时钟触发器的功能分类,(1) RS和JK触发器,1。RS触发器、符号、特征表、Qn、1、0、不使用、保持、置1、置0、禁止、特征方程、约束条件、CP下降沿时间有效、延迟输出(主从)。2。JK触发器,符号,特征表,Qn,0,1,保持,置0,置1,触发器,特征方程,CP下降沿时间有效,1。d触发器,符号,特征表,特征方程,CP上升沿时间有效,设置为0,设置为1,(2) d,t和t触发器,2。t触发器,保持,翻转,CP下降沿时间有效,3。T触发器,触发器,CP下降沿时间有效,1 .概述,(1)时序电路的特性,1 .定义,电路在任何时间的输出不仅与当时的输入信号有关,而且还取决于电路的原始状态。(1)与时间因素有关;(2)记忆元素(触发器)。输入,输出,第5章时序逻辑电路,(2)时序电路的逻辑函数表示,(1)逻辑表达式,(1)输出方程,(3)状态方程,(2)驱动方程,(2)状态表,卡诺图,状态图和时序图,(3)时序逻辑电路的分类,1。按逻辑功能划分:计数器、寄存器、读/写存储器、顺序脉冲发生器等。2。根据时钟控制模式分为:同步定时电路,触发器共用一个时钟CP,触发器同时更新触发器状态。异步时序电路,电路中的所有触发器不共享一个控制点。根据输出信号的特点,它分为摩尔型、米莱型、2。时序电路的基本分析和设计方法。时序电路的基本分析方法,1。分析步骤、时序电路、时钟方程、驱动方程、状态表、状态图、时序图、CP触发沿、特性方程、输出方程、状态方程、计算、自启动是否可能?能够自启动:具有无效状态,但没有形成循环。无法启动自身:无效状态形成循环。(2)时序电路的基本设计方法。设计的一般步骤,时序逻辑问题,逻辑抽象,状态转移图(表),状态简化,最简单的状态转移图(表),电路方程(状态方程),寻找驱动方程,选择触发类型,逻辑电路图,检查自启动是否可能,3。计数器,(1)计数器的特点和分类,计数器的功能和应用,1。功能:计数时钟脉冲。2.应用:分频、定时、拍脉冲和脉冲序列的产生、数字运算等。计数器的特性,1。输入信号:计数脉冲CP,摩尔类型,2。主要元件:时钟触发器。(2)计数器的分类,根据点数:二进制计数器,十进制计数器,n(任意)计数器,根据计数方法,点:上-下计数器,根据时钟控制点:Synchronous Asynchronous计数器,分为:TTL计数器,CMOS计数器,(3)二进制计数器,计数器的计数能力,长度或模数的概念,计数器可以记忆输入脉冲的数量,即电路的有效状态数m。3位二进制同步加法计数器:0000,1111,/1,4位二进制同步加法计数器:000,111,/1,n位二进制同步加法计数器:(4)集成二进制同步计数器,1。集成4位二进制同步加法计数器,引脚排列图,逻辑图,0011,q3q0=0000,同步并行设置,异步清零,Q3q0=d3d0,74ls161和74LS163、74161,CTP=CTT=1,二进制同步加法计数,CTPCTT=0,保持,如果CTT=0,CO=0,如果CTT=1,74163,(5)十进制计数器

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