数字电路复习各章知识点与例题

第一章逻辑代数基础一、本章知识点1.数字系统和不同数字系统之间的转换熟悉不同数值系统之间的转换。2.代码系统定义和代码表示方法BCD码的定义、常见BCD码的特点和表示十进制数的方法。逻辑代数的基本公式和常见公式掌握逻辑代数的基本公式和常用公式。3.逻辑代数的三个基本定理定义、应用6.逻辑函数的表达方法和相互转换7.逻辑函数最小项和的标准形式8.逻辑函数的简化用公式法简化逻辑函数卡诺图法逻辑函数的基本原理和简化方法2.例子1.1数字系统转换1.(46.125)10=(. 001)2=(56.1)8=(2E.2)162.(13。A)16=(.1010 )2=(19.625 )103.(10011.1)2=(23.4 )8=(19.5 )101.4分别找出下列函数的对偶型Y和反函数1.2.1.5找到以下函数的与非与非公式。1.1.6以下函数被扩展为最小项总和的标准形式1.Y=2.1.7用公式法简化下列函数1.2.1.8用卡诺图简化下列逻辑函数1.2.3.第二章门电路首先，本章的重点1.各种门电路的符号和功能；2.TTL电路的外部特性及其应用3.3 .外部特征和应用。CMOS电路二、本章知识点(一)基本概念1.记忆各种功能门电路的逻辑符号。2.记住TTL和CMOS门的主要电气参数(高低电平的典型值和转折电压值)。3.正确理解噪声容限的概念。4.正确理解哪些TTL门可以与其输出并行使用。5.正确理解门电路冗余输入的处理方法(应该连接什么逻辑电平)。6.掌握了TTL门电路输入端的负载特性，当输入端连接不同的负载电阻时，开门电阻值和关门电阻值将决定相应的逻辑值。7、掌握TTL门电路输入端电压电流关系特性(当输入高、低电平时对应的电流方向和大小)。8、掌握TTL门电路输出端电压电流关系特性(在输出端的高低电平对应的电流方向和大小)。9.当能判断负逻辑的门电路转换成正逻辑时，门电路的新逻辑功能。10.将比较TTL电路系列产品(74、74H、74S、74LS)的性能(运行速度、功耗)。11.记住集电极开路门、三态门和CMOS传输门的功能和逻辑符号。12.正确理解集电极开路的门电路(OC门)在使用时需要外部电源和限流电阻，输出端可以并联使用，实现“线和”的工作特性。13.根据使能端的逻辑值判断三态门的工作状态，根据控制端的逻辑值判断CMOS传输门的工作状态。14.正确理解CMOS传输门的输入输出端可以互换使用，实现双向数据传输的特点；CMOS传输门，也称为电子模拟开关，可以用来传输连续变化的模拟电压信号，并正确理解其电路的基本组成。(2)简要分析熟悉各种功能门电路的逻辑功能。熟悉TTL门电路输入的负载特性和输入/输出端子的电压-电流关系特性，能判断各种情况下输入端子的逻辑值。熟悉集电极开路门的线路和结构，三态门工作状态的判断，以及CMOS传输门工作状态的判断。在掌握以上知识点的前提下，具备以下分析能力：1.根据给定的各种门电路的连接方法，写出相应的输出逻辑表达式。2.根据给定的各种门电路的连接方法，找出相应的输出逻辑值。3.根据给定的各种门电路的连接方式和输入波形，画出相应的输出波形。4.分析各种门电路的连接3.下图中的电路全部由TTL门组成，罗恩=2K，ROFF=0.7K，试着分别写出输出函数的表达式。解决方案：4.如图所示，试着写出输出逻辑函数Y1和Y2的表达式。解决方案：5.TTL门电路如图所示。(1)应连接图中的冗余输入端子B。(2)为了使图中的电路F1=f(A，C)正常工作，电路中是否有任何错误？为什么？请改正任何错误。在解决了上述问题(1)和(2)之后：(3)如果A=1，C=0，1门输出y，f1=；例如，A=1，C=1，1门输出y，f1=；解决方案：(1)图中的冗余输入端子B应连接到低电平。(2)或非门的输入通过10K电阻接地，这相当于正常连接到高电平，阻断或非门并使其成为低电平，独立于交流和交流。因此，为了使图中的电路F1=f(A，C)正常工作，电路中确实存在错误。校正：将10K电阻改为小于700。(3)如果A=1，C=0，1门输出Y 0，f1=1；例如，A=1，C=1，1栅极输出Y高电阻，F1=0；6.已知的逻辑电路如图所示。尝试分别写出Y1、Y2、Y3和Y4的输出逻辑值。解决方案：高电阻第三章组合逻辑电路一、本章知识点概念1.组合电路：电路在任何时候的输出只取决于当时的输入，与电路的原始状态无关。电路结构特点：只有门电路，不包括存储单元。2.编码器的逻辑功能：每个输入的高低电平信号被编码成相应的二进制码。优先级编码器：当几个输入信号同时出现时，只有优先级最高的信号才会被编码。3.解码器的逻辑功能：输入二进制码，输出高低电平信号。显示解码器：半导体数码管(发光二极管数码管)、液晶显示器(液晶显示器)4.数据选择器：从一组输入数据中选择输出的电路，也称为多路复用器。5.蝰蛇半加法器：一种不考虑从低位进位加入两个1位二进制数的电路。全加器：将两个低进位的1位二进制数相加的电路。与串行进位加法器相比，超前进位加法器虽然电路更复杂，但速度更快。6.数字比较器：比较两个数字大小的各种逻辑电路。7.组合逻辑电路中的竞争风险现象竞争：门电路的两个输入信号同时向相反方向跳跃的现象(一个从1变为0，另一个从0变为1)。竞争风险：由于竞争，电路输出端可能出现尖峰的现象。消除竞争和风险的一种方法：连接滤波电容引入选通脉冲修改逻辑设计(2)组合逻辑电路的分析方法分析方法：1.从图中写出逻辑函数，并进行适当的简化；注意：当写逻辑函数时，从输入到输出一步一步地写。2.按函数公式列出真值表；3.根据真值表解释电路功能。(3)组合逻辑电路的设计方法设计步骤：1。逻辑抽象：设计要求-有一定因果关系的书面事件。逻辑需求-真值表(1)设置变量根据因果关系确定输入和输出变量；(2)状态赋值：定义逻辑状态的含义。输入和输出变量的两种不同状态分别由0和1表示。(3)列出真值表2.根据真值表写下来逻辑函数真值表函数公式，有时省略。3.所选设备的类型可以选择小型门电路、中型组合逻辑器件或可编程逻辑器件。4.功能简化或转换(1)门电路设计：真值表简化-卡诺图/公式法。(2)中等规模通用组合电路的设计：将函数公式转换成与所用器件的函数公式相似的形式。(3)利用存储器和可编程逻辑器件设计组合电路5.画一个逻辑图。完成原理设计(逻辑设计)。(4)常用组合逻辑电路的功能编码器、解码器、数据选择器、加法器、数字比较器(5)使用普通的中型集成组合逻辑器件对组合电路进行计数1.用解码器设计组合电路方法：(1)选择集成二进制解码器；(2)写函数的标准以及非表达式和非表达式(3)确认变量和输入之间的关系；(4)绘制连接图。2.用数据选择器设计组合电路方法：(1)编写函数的标准与/或公式和数据选择器表达式；(2)比较并确定输入变量与地址码的对应关系；输入变量可以是变量(原始变量或逆变量)或常数(0或1)。(3)绘制连接图。3.用加法器设计组合电路用于加(减)一个常数2.例子1.如图所示，组合电路分析电路的逻辑功能。解决方案：(1)用逻辑图一步一步写逻辑表达式真值表学士学位L0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 101111110(2)简化和转换(3)按表达式列出真值表(4)分析逻辑功能根据真值表，当三个变量A、B和C不一致时，电路输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。2.图中所示的电路由3线-8线解码74LS138(输出低电平有效)和4对1数据选择器(74LS153)组成。B1、B2、C1和C2是两组二进制数。试着列出真值表并解释其功能。解决方案：输出表达式：真值表功能描述：B2B1最小项的逆变量输出由地址码C2C1选择3.设计一个逻辑电路来监控交通灯的工作状态。正常情况下，只有红、黄、绿灯中的一个灯亮，否则将被视为故障状态，并发出报警信号提醒相关人员进行维修。要求：(1)用门电路实现，(2)用3-8线解码器实现，(3)用4对1数据选择器实现。解决方案：(1)门电路实现(1)逻辑抽象输入变量：r，a，g，红色，黄色，绿色；灯亮1，不亮0。输出变量：z-故障信号，正常操作z为0，故障z为1。真值表皇家航空公司Z0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 110010111列出真值表(2)写下函数公式并简化卡诺图简化：(3)绘制电路图(2)用3-8线解码器实现(1)标准和/或类型(2)形成和否定-否定(3)设定R=A2，A=A1，G=A0然后(4)绘制连接图（3)用4对1数据选择器实现(1)标准和/或类型S=1，4代表1(2)确定输入变量和地址码之间的对应关系设A=A1，G=A0然后：(3)绘制连接图4.功能F=AB BC交流电分别用74LS153(4对1数据选择器)和74LS152(8对1)实现。解决方案：(1)使用4对1数据选择器进行设计(1)标准和/或类型数据选择器(2)确定输入变量和地址码之间的对应关系设A1=A，A0=BD0=0 D1=D2=D3=1(3)绘制连接图(2)用8对1数据选择器实现(1)标准和/或类型8合1数据选择器：(2)确定输入变量和地址码之间的对应关系让A=A2，B=A1，C=A0 D3=D5=D6=D7=1D0=D1=D2=D4=0(3)绘图第四章触发因素一、本章知识点1.掌握触发器的逻辑功能(其中JK触发器的逻辑功能最强)2、掌握触发特性方程3.触发器的互易转换方法(JK和D被转换成其他类型的触发器)4.掌握JK和D触发器的动作特性(主从、边沿、持续阻断触发器)5.掌握由JK和D触发器组成的电路分析和工作波形图二。习题示例分析：1.JK触发器的触发信号和输入信号如图所示。尝试绘制Q1终端的输出波形。(所有触发器的初始状态为0)解决方案：2.由主从D触发器和边沿触发JK触发器组成的电路如图所示。给定触发信号和输入信号，尝试绘制Q1和Q2的输出波形。(所有触发器的初始状态为0)第五章时序逻辑电路一、本章知识点1.时序逻辑电路通常由组合电路和存储电路组成，存储电路是必不可少的。2.时序逻辑电路的逻辑功能特性：任何时候的输出信号不仅取决于当时的输入信号，还取决于电路的原始状态。3.米莉梅丽摩尔时序逻辑电路的概念。4.熟悉根据单片集成计数器菜单形成N进制计数器的方法(设置0法、设置数法、74LS160、74LS161、74LS162，注意同步和异步的区别)5.掌握由JK和D触发器组成的同步时序逻辑电路的分析方法6.掌握用JK和D触发器设计同步计数器的方法二。习题示例分析：1.通过分别设置数字和设置零，将十进制计数器74LS160连接到十进制计数器。解决方案：数字设置方法2.由4位同步二进制计数器74LS162组