10级《数字电子技术》复习要点

1、退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 10级数字电子技术复习要点数字电子技术复习要点 第第1 1章章 绪论绪论 第第2 2章章 逻辑代数基础逻辑代数基础 第第3 3章章 集成逻辑门电路集成逻辑门电路 第第4 4章章 组合逻辑电路组合逻辑电路 第第5 5章章 触发器触发器 第第6 6章时序逻辑电路章时序逻辑电路 第第7 7章章 脉冲产生与整形脉冲产生与整形 第第8 8章章 数模和模数转换器数模和模数转换器 第第9 9章章 半导体存储器半导体存储器 第第1010章章* * *可编程逻辑器件可编程逻辑器件 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理

2、与电子电气工程学院 复习要点复习要点 1.1.了解模拟信号与数字信号、模拟电路与数字电路的了解模拟信号与数字信号、模拟电路与数字电路的 区别与联系；区别与联系； 2.2.掌握数字量、数制的概念及不同数制的互化；掌握数字量、数制的概念及不同数制的互化； 3.3.掌握数字电路中常用的码制。掌握数字电路中常用的码制。 第第1 1章章 绪论绪论 例例1 将十六进制数将十六进制数(DC)16、(56)16分别转换为十进制和八进制数分别转换为十进制和八进制数。 解解: (DC)16=(131612)10=(220)10; (DC)16=(1101,1100)2=(011,011,100)2=(334)8

3、(56)16=(5166)10=(86)10; (56)16=(0101,0110)2=(001,010,110)2=(126)8 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 第第2 2章章 逻辑代数基础逻辑代数基础 复习要点复习要点 1.1.正确理解基本逻辑运算和复合运算；正确理解基本逻辑运算和复合运算； 2.2.熟悉逻辑代数中的基本定律、常用公式和基本熟悉逻辑代数中的基本定律、常用公式和基本 规则；规则； 3.3.掌握逻辑函数的概念和常用表示方法及其相互掌握逻辑函数的概念和常用表示方法及其相互 转换；了解逻辑函数的标准形式；转换；了解逻辑函数的标准形式； 4

4、.4.掌握逻辑函数的变换和公式化简法；掌握逻辑函数的变换和公式化简法； 5.5.掌握逻辑函数的卡诺图化简法，会用卡诺图化掌握逻辑函数的卡诺图化简法，会用卡诺图化 简具有无关项的逻辑函数。简具有无关项的逻辑函数。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 由与、或、非三种基本运算可以逻辑推理得到上表中的与、或、非由与、或、非三种基本运算可以逻辑推理得到上表中的与、或、非 运算的基本定律公式。运算的基本定律公式。 逻辑代数中的三个基本规则逻辑代数中的三个基本规则： 1. 代入规则代入规则;2. 对偶规则对偶规则; 3. 反演规则反演规则。 逻辑函数的最小项之和表达

5、式逻辑函数的最小项之和表达式。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 例例2 化简逻辑函数化简逻辑函数 ABCDDACABAL 解：解：ABCDBCDAABCDBCDAABCDDCBAL)()( 例例3 求函数求函数 的反函数。的反函数。 解：解： DBCAL )()(DBCADBCAL 例例4 用卡诺图化简逻辑函数：用卡诺图化简逻辑函数： DCBADCBADBAADL 解：解：(1) 由表达式画出卡诺图如图由表达式画出卡诺图如图2.6.9(a)所示。所示。 图图2.6.9 例例2.6.6的卡诺图法化简的卡诺图法化简 (2) 画包围圈合并最小项，得画包围圈

6、合并最小项，得 DBADL 注意：图中的长方形虚线圈是多余的，应去掉。注意：图中的长方形虚线圈是多余的，应去掉。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 第3章 集成逻辑门电路 复习要点复习要点 1.1.熟悉半导体器件的开关特性，了解分立熟悉半导体器件的开关特性，了解分立 元件基本门电路、元件基本门电路、TTLTTL门、门、ECLECL门、门、CMOSCMOS门电路门电路 的结构特点、工作原理和电气特性；的结构特点、工作原理和电气特性； 2.2.熟练掌握基本逻辑门（与、或、非、与熟练掌握基本逻辑门（与、或、非、与 非、或非、异或门）、三态门、非、或非、异或门

7、）、三态门、ODOD门（门（OCOC门）门） 和传输门的逻辑功能；和传输门的逻辑功能； 3.3.掌握门电路逻辑功能的分析方法。掌握门电路逻辑功能的分析方法。 4.4.熟悉常用集成逻辑门电路的主要参数指熟悉常用集成逻辑门电路的主要参数指 标和选用方法。标和选用方法。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 第第4 4章章 组合逻辑电路组合逻辑电路 复习要点复习要点 1.1.掌握组合逻辑电路的基本分析方法；掌握组合掌握组合逻辑电路的基本分析方法；掌握组合 逻辑电路设计的一般方法步骤。逻辑电路设计的一般方法步骤。 2.2.能对常用组合逻辑部件的工作原理进行分析，能

8、对常用组合逻辑部件的工作原理进行分析， 得到正确的逻辑关系。得到正确的逻辑关系。 3.3.掌握加法器、编码器、译码器、数据分配器、掌握加法器、编码器、译码器、数据分配器、 数据选择器和数值比较器的逻辑功能。数据选择器和数值比较器的逻辑功能。 4.4.会阅读组合逻辑器件的功能表，能用会阅读组合逻辑器件的功能表，能用MSIMSI器器 件设计出常用的组合逻辑部件并根据设计要求完成件设计出常用的组合逻辑部件并根据设计要求完成 电路的正确连接电路的正确连接。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 例例5 设计一个设计一个A、B、C三人表决电路，结果按三人表决电路，结

9、果按“少数服少数服 从多数从多数”的原则决定，但是的原则决定，但是A有否决权有否决权。 解：解： (1) 建立该逻辑函数的真值表建立该逻辑函数的真值表 设三人的意见为变量设三人的意见为变量A、B、C，表决结果为函数，表决结果为函数L。 对变量及函数进行如下状态赋值：对于变量对变量及函数进行如下状态赋值：对于变量A、B、C，设，设 同意为逻辑同意为逻辑“1”；不同意为逻辑；不同意为逻辑“0”。对于函数。对于函数L，设事，设事 情通过为逻辑情通过为逻辑“1”；没通过为逻辑；没通过为逻辑“0”。显然，当。显然，当A=0时，时， A行使否决权，故行使否决权，故L=0。 例例4.2.4的真值表的真值表

10、A B CL 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 (2) 由真值表写出逻辑表达式：由真值表写出逻辑表达式： ABCCABCBAL (3) 化简化简 ACABL 变换成变换成与非与非式与非与非式 ACABACABL 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 (4) 画逻辑图画逻辑图 例例6的逻辑图的逻辑图 例例6 用与非门实现的逻辑图用与非门实现的逻辑图 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 例例6 某排水站有某排水站有A、B、C三台

11、电动水泵，其中三台电动水泵，其中A和和B的功率相等，的功率相等，C 的功率是的功率是A的两倍。这些水泵由的两倍。这些水泵由X和和Y两台发电机供电，发电机两台发电机供电，发电机X的最的最 大输出功率等于大输出功率等于A的功率，发电机的功率，发电机Y的最大输出功率是的最大输出功率是X的三倍。要求的三倍。要求 设计一个逻辑电路，能够根据各台水泵的运转和停止状态，以最节约设计一个逻辑电路，能够根据各台水泵的运转和停止状态，以最节约 能源的方式启、停发电机。能源的方式启、停发电机。 ABCCBACBAX (4) (4) 绘逻辑图绘逻辑图 (3) 化简化简： X已是最简已是最简, Y=AB+C 输入输入输

12、出输出 A B C XY 00000 00101 01010 01101 10010 10101 11001 11111 解解: (1) 设水泵和发电机运行为设水泵和发电机运行为1,停止为停止为0,列出列出 真值表如右表真值表如右表。 (2)写逻辑表达式写逻辑表达式 CABCBABCACBAY A B C 1 当当A=1时时,其状态变化为其状态变化为11 1001 00 11，作二进制减法计，作二进制减法计 数器。数器。 因此该电路是一个可逆的二进制因此该电路是一个可逆的二进制 计数器，且可以自启动。计数器，且可以自启动。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程

13、学院 (1)反馈清零法反馈清零法 例例9 用集成计数器用集成计数器74LVC161设计九进制计数器设计九进制计数器。 解：解： (2) 反馈置数法反馈置数法 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 01111000 1001 1010 1011 1111 1110 11011100 01100111 1000 1001 1010 1110 1101 11001011 (3) 利用进位信号置法利用进位信号置法(4) 设置最小数法设置最小数法 最小数最小数最小数最小数 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 例例10 试分别用

14、整体置零法和整体置数法将两片同步十进制计数器试分别用整体置零法和整体置数法将两片同步十进制计数器 74160接成四十七进制计数器接成四十七进制计数器。 解：解： 整体清零整体清零 法接成的四法接成的四 十七进制计十七进制计 数器数器 整体置数法接整体置数法接 成的四十七进制计成的四十七进制计 数器数器 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 第第7 7章章 脉冲产生与整形脉冲产生与整形 复复 习习 要要 点点 1 1正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密 特触发器的电路组成、工作原理。特触发器的电路组成、工作原理。 2

15、2熟悉多谐振荡器、单稳触发器、施密特触发熟悉多谐振荡器、单稳触发器、施密特触发 器的逻辑功能。器的逻辑功能。 3 3掌握掌握555555定时器的电路结构和工作原理。定时器的电路结构和工作原理。 4 4掌握用掌握用555555定时器组成多谐振荡器、单稳触定时器组成多谐振荡器、单稳触 发器、施密特触发器的连接方法，掌握发器、施密特触发器的连接方法，掌握555555定时器的定时器的 应用。应用。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 用施密特触发器实现波形变换用施密特触发器实现波形变换 例例11 利用利用 施密特触发器可以将三角波、正弦波及变化缓慢的周期性施密特

16、触发器可以将三角波、正弦波及变化缓慢的周期性 信号变换成矩形脉冲。只要输入信号的幅度大于信号变换成矩形脉冲。只要输入信号的幅度大于VT+，即可在施密特触发，即可在施密特触发 器的输出端得到相同频率的矩形脉冲信号。器的输出端得到相同频率的矩形脉冲信号。 用施密特触发器实现脉冲波形的整形用施密特触发器实现脉冲波形的整形 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 例例12 试用试用555定时器、定时器、2个个6.5k电阻、电阻、2个二极管、一个个二极管、一个130k的电位器和的电位器和 电容器电容器C，设计一个占空比可调的矩形波发生器，要求振荡频率为，设计一个占空比

17、可调的矩形波发生器，要求振荡频率为100 Hz。 （1）画出电路原理图；）画出电路原理图； （2）选择电容器）选择电容器C； （3）求占空比的最小值和最大值。）求占空比的最小值和最大值。 解解: （1）电路原理图如右图；）电路原理图如右图； （2）选择电容器）选择电容器C： 100 )( 43. 11 CRRtt f BApHpL )( 1 . 0)( 10 1 )(100 43. 1 7 FF CRR C BA （3）求占空比）求占空比 %55. 4%100 143 5 . 6 13025 . 6 5 . 6 min q %45.95%100 143 5 .136 13025 . 6 5 .

18、136 max q 耐压值大于电源电压耐压值大于电源电压5V即可即可,一般一般0.1F电容可用电容可用。 %100(%) BA A RR R q 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 第8章 数模和模数转换器 复复 习习 要要 点点 1.1.了解了解ADCADC、DACDAC在数字系统中的作用及在数字系统中的作用及 分类方法。分类方法。 2.2.掌握权电阻网络掌握权电阻网络DACDAC、倒、倒T T型电阻网络型电阻网络 DACDAC的工作原理及的工作原理及DACDAC的转换精度与速度。的转换精度与速度。 3.3.掌握掌握ADCADC的转换步骤、取样定理。的

19、转换步骤、取样定理。 4.4.掌握逐次逼近型掌握逐次逼近型ADCADC与双积分型与双积分型ADCADC的的 工作原理及性能指标。工作原理及性能指标。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 一一、D/AD/A转换器转换器 数码数码 寄存器寄存器 n n位模位模 拟开关拟开关 解码解码 网络网络 求和求和 电路电路 基准电压基准电压 n n位数字位数字 量输入量输入 模拟量模拟量 输出输出 D/AD/A转换器转换器的数字数据可以并行输入也可串行输入的数字数据可以并行输入也可串行输入。 按照译码网络的不同，可以构成多种按照译码网络的不同，可以构成多种D/A转换电

20、路转换电路 。如权电阻。如权电阻 网络、倒网络、倒T型电阻网络和权电流型型电阻网络和权电流型D/A转换器等。转换器等。 1.1.组成组成: : 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 2. .倒倒T T型电阻网络型电阻网络D/AD/A转换器转换器 (1)电路结构电路结构 n位位R-2R倒倒T型电阻网络型电阻网络D/A转换电路转换电路 电阻网络电阻网络 基准电压基准电压 输出模输出模 拟电压拟电压 模拟模拟 电子电子 开关开关 D Di i=0, S=0, Si i则将电阻则将电阻2 2R R接地接地 D Di i=1, =1, S Si i接运算放大器反相端

21、，电流接运算放大器反相端，电流I Ii i流入求和电路流入求和电路 求和运求和运 算放大器算放大器 输入输入n n位二进制数位二进制数 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 n位倒位倒T型电阻网络型电阻网络D/A转换电路转换电路 R V I REF 01 1 21 2242 d I d I d I d I I nn nn ) 2242 ( 01 1 21o d I d I d I d I RRIV nn nn )2222( 2 0 0 1 1 2-n2-n1 -n1 -n n REF dddd V n V V 2 REF 0 i n i i n n n n

22、 D V dddd2 2 )2222( 1 0 n REF 0 0 1 1 2 2 1 1 取取Rf=R ,则：则： (2)输出电压输出电压： 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 例例13 n位倒位倒T型电阻网络型电阻网络D/A转换器如图所示转换器如图所示,已知已知 VREF=10V，Rf=mR。 （1）推导输出电压）推导输出电压Vo的表达式；的表达式； （2）当）当(D7D6D5D4D3D2D1D0)=(D0)H时，计算输出电压的值；时，计算输出电压的值； （3）求输出电压的变化范围。）求输出电压的变化范围。 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮

23、阴师范学院物理与电子电气工程学院 解解: (1) I=I0+I1+In-2+In-1 i n i i n REF n nn REF D R V DDD R V 2 2 ) 222 ( 1 0 11 10 i n i i f n REF fO D R R V Riv2 2 1 0 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 (2) n=8, (D0)H=(11010000)2=(128+64+0+16+0+0+0+0)10=208 VO=(-10mR208 ) /(256R)=8.125m(v) (3) 最大值最大值0v,最小值最小值2080m/256=9.961

24、m(v)即即09.961m(v) i n i i f n REF fO D R R V Riv2 2 1 0 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 并行比较型并行比较型 特点特点: : 转换速度快转换速度快, ,转换时间转换时间 10ns 110ns 1 s, s, 但电路复杂。但电路复杂。 逐次逼近逐次逼近( (比较比较) )型型 特点特点: : 转换速度适中转换速度适中, ,转换时间转换时间 为几为几 s 100 s 100 s, s, 转换转换 精度高，在转换速度和硬件复杂度之间达到一个很好的平精度高，在转换速度和硬件复杂度之间达到一个很好的平 衡衡

25、。 双积分型双积分型 特点特点: : 转换速度慢转换速度慢, ,转换时间转换时间 几百几百 s s 几几ms,ms,但抗干扰能但抗干扰能 力最强。力最强。 1. A/D转换器分类转换器分类 二、二、A/DA/D转换器转换器 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 取取 样样 时间上离散的信号时间上离散的信号 保持、量化保持、量化 量值上也离散的信号量值上也离散的信号 编码编码 模拟信号模拟信号 时间上和量值上都连续时间上和量值上都连续 数字信号数字信号 时间上和量值上都离散时间上和量值上都离散 A/DA/D转换器一般要包括转换器一般要包括取样，取样， 保持，

26、量化及编码保持，量化及编码4 4个过程个过程。 2. 一般过程一般过程 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 (1) 采样与保持采样与保持 采样定理：采样定理： fs 2fimax (2) 量化与编码量化与编码 1)量化：任何数字量只能是某个最小数量单位的整数倍。量化：任何数字量只能是某个最小数量单位的整数倍。 2)编码：经编码后的代码就是编码：经编码后的代码就是A/D转换器输出的数字量。转换器输出的数字量。 量化误差属原理误差，它是无法消除的。量化误差属原理误差，它是无法消除的。A/D转换器的位转换器的位 数越多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。数越多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。 (3)量化误差：量化前的电压与量化后的电压差，用量化误差：量化前的电压与量化后的电压差，用 表示。表示。 只舍不入量化方式只舍不入量化方式： 四舍五入的量化方式四舍五入的量化方式： (4)量化方式：量化方式： LSB1 max 2LSB2/ max 退出 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 复复 习习 要要 点点 1.1.了解半导体存储器的功能及分类，了解半导体存储器的功能及分类， 了解它们在数字系统中的作用。了解它们在数字系统中的作用。 2.2.熟悉熟悉RAM