数电专升本辅导材料

数字电子技术辅导材料课程结基础：基础：数字逻辑基础、门电工具：触发一 数字逻辑基，8421BCD二 逻辑门电MOS管的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管TTL三 组合逻辑电四 触发器及其应五 时序逻辑电六 脉冲波形的产生和整七 器、模数与数模转A/DD/A一、数制与编

第一讲数字逻辑基即数的进制。任意rn为整数NNR

airian1rn1airia1r1a0r0a1r1amr其中：aii为上的数码，rii为上的权。r进制数：数码：0~r-1，r 进制：逢r进1，减1退 102进制——22trfT7.1矩形脉冲的性能参数T（s（ms（μs（ns脉冲幅度Um（V

1/脉冲宽度tw0.5Um0.5Um上升时间tr0.1Um0.9Um下降时间tf0.9Um0.1Umq:脉冲宽度twT的比值，即qtw/T（1（2551=（1）2=（）16（0010011101）821D（2（110）=（1）6=（2）0=（00000）821D（33）16（1）2=（10231=00010000000001）41D（4100000101）41D=（837）0=（1000101）=（34）CDABA.8421BCD B.5421BCD C.余三 D.格雷⑵一位十六进制数可以用 A. B. C. D.⑶在一个8位的单元中，能够的最大无符号整数是CD ABCA.周 判断题（正确打√，错误的打05⑴描述脉冲波形的主要参数 ⑵数字信号的特点是在 二、逻辑代表达式：Y

01A01⑴A·0=⑶A·1=⑵A+0=⑷A+1=⑸A+B=⑹A·B=⑺A+B+C=(A+B)+C=⑻(A·B)·C=⑼A·(B+C)=⑽A+B·C=⑾AA⑿AA律⒀AA⒁AA⒂ABA⒃ABA⒄A

ABABAABAABA公式 ABABAB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Y的对偶函数。反演规则Y中的与和或对换，01对换，原变量和AB=BAA(BC)=(AB)CA(B+C)=AB+ACA(A+B)=AAA=AAA=0A=AAB=A+BA•1=AA•0(2-(2-(2-(2-(2-(2-(2-(2-(2-(2-A+AB=AA+A=AA+AA+B= A+0=AA+1(2-(2-(2-(2-(2-(2-(2-(2-(2-律0-1最小项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nmi来表示。函数表达式：设Y1ABY2ABY3AB1-1-6（a表题1-6（a） 表题1-6(b)ABCABCY00000011010101101001101011001111ABCDY00000000100010000110010000101001100011111000010010101011011111000110111110111111（1（2（3（4（5（6（7（8（9

YABCABCYABCYABCDABDACDYACABCACDCDYABCABYADADABACBFEY(A,B,C)Y(A,B,C)Y(A,B,C)m(0,2,3,4,6)（1 A.真值表 4．在何种输入情况下“与非”运算的结果是逻辑0。全部输入是0 B.任一输入是0 C.仅一输入是0 5．在何种输入情况下“或非”运算的结果是逻辑0。 （异或函数与同或函数在逻辑上互为反函数（（因为逻辑表达式A+B+AB=A+BAB=0（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（ 逻辑函数Y=ABABBC+BC（ABAB+AB=A+B+ABABABA+B（Y=AB+ABBC+BCA=BCY=BCB+BCB+BC+BC=BC+BC（） 、、、、、、。。3FA+BCDF。F=A（B+C·1。5ABAC+BC=ABAC。6FABCD。7．逻辑函数FABABABAB。已知函数的对偶式为AB+CDBC，则它的原函数 (a)AB (b)AB YACBC(C)Y(ABC)(C1-101-12

YACBCABD(D)YACBC1．1、 2、 3、 4、 5、与或非与非或非与或非同或异或逻辑表达式真值表逻辑 波形图卡诺3．AB（C+D 5（A+B（ 8．AB(CD)(B第二讲门电路（TTL）及一、分立元件门截止条件：Vd＜ 导通条件 相当一压降为0.7V的闭合开截止条件：Vbe＜0.5V ib=ic=0 ce之间相当一断开的开关饱和条件：ib≥Ibs=Ics/β Vbe=0.7V Vce=Vces≤0.3Vce之间相当一压降≤0.3V二、集成门电路(TTL为主阈值电压UTH：输出状态发生变化时所对应的输入电压UIL（min）：噪声容限UNminUNH=UIH=输入特性RI很小时，相当于UI=0RI输出特性三、特殊门电OC门—集电极开路门TS—三态门(.TSL门)ENY

(EN0时)C uCC0、C1C1、C0u0＝ui四、题,要实现F1 F2Rb应>( Rb应< 2-2试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，其他2-32-5解（a）√

图题2- Y= C=0时，Y= C=1时，Y=例2-4试用74系列门电路驱动发光二极管的电路，设发光二极管的导通电流为10mA，要求UI=UIH时，发光二极管D导通并发光，试问图题2-6（a）(b)两个哪一（a）F 例2-5 已知下面电路和输入信号波形，试画出FF F111F111CB CBAF0001001101CBAF00010011010001101001101111001111

B&B& C 三态门输出高阻状态时， A.用电压表测量指针不动B.相当于悬空C.电压不高不 动以下电路中可以实现“线与”功能的有 A.与非门B.三态输出门C.集电极开路门 3．以下电路中常用于总线应用的有A。A.TSL B.OC C.漏极开路 D.CMOS与非CMOS数字集成电路与TTLACDA.微功耗B.高速度C.高能力D.电源范围相当于输入逻辑“1 C.通过电阻2.7kΩ接地D.通过电阻510Ω接地对于TTL与非门闲置输入端的处理，可以 A.接电 C.接地D.与有用输入端并 ACD TTL（TTL1（CMOSTTL（TTL（TTL（CMOSOD门（漏极开路门）（√） OC门称 功能 ４. √ 电源负载２．集电极开路门线与第三讲组合电一、组合电编0、1按一定的顺序排列起来表示具有特定含义信息的过程，称为编普通编

优先编4-2线编、8-3线编二-十进制编：将0～9十个十进制数编成对应BCD码的电路同时有效，但编仅对优先级高的输入信号进行编码，而对级别低的输入信号不译为译n位n位码2n位译输入的是二进制代码，输出的是与输入代码相对应的特定信息。常用的有二进制译（2-4线、3-8线译、二-十进制译（4-10线译）和显示译。4BCD0～9显示译：能够直接驱动显示器的译。显示电路通常由显示译和显

二、题译实现逻辑函数的原理译实现逻辑函数的步骤MSI1，而对于逻辑函数中没有的用数据选择器实现逻辑函数的步骤与译&&&&& &&&&&B分析如图 ABCF00000011010ABCF00000011010101111001101111011110＝AABC＋BABC＋C3-2设有A,B,CFA,FB,FC输出，在同一A,B,CFA,FB,FC的逻辑表达式，试用与非门画出逻辑图ABABC000000001001010010011010100100101100110100111100FA=AFB=ABFC=AB③ F=m4 EEy1xx0000001010011解由D0=1，D1则：F=AB·1+AB·CAB·C化简F=AB+BC+ 或F=AC+BC+3-581CT4151Y=Σm(1，2，5，7，8，10，14，15)，则图中接线应怎样改动？(12分)D答D则令 例3-6 试四选一数据选择器设计一个一位全加器。(8分) 令 ，Ci=I10I10I11I12 I20I21I22D灭。例如：可以用AB（C、A、D）开关熄灭。ABCDF00ABCDF00000000110010100110010010101001100011111000110010101001011111000110111110111110⊕⊕⊕⊕⊕ FCD例3- Y1例3-9 由双四选一数据选择器74153构成的电路，请写出F的表达式，用最小项之和∑m的形式表示。FF A 1D01D11D21D3D11EW1ⅹ0000001010011F=AW1+A=∑m（0，2，5，6，8，10，图题3-A、B、C、D331Y=1Y=0。 位二进制代码 位 个 个 A.译B.编C.全加 选一数据选择器的数据输出Y与数据输入Xi和地址码Ai之间的逻辑表达式为Y=

个 74LS138和辅助门电路实现逻辑函数Y=A2A2A1 C.用或门，YY2

D.用或门，Y=Y0Y1Y4Y5Y6 STA=1，STB=D，STC B.STA=1，STB=D，STCC.STA=1，STB=0，STC D.STA=D，STB=0，STC A.二进制译B.数据选择器 C.数值比较器D.七段显示译3-4判断题（正确打√，错误的打×）1、优先 的编码信号是相互排斥的，不允许多个编码信号同时有效（2（3、二进制译相当于是一个最小项发生器，便于实现组合逻辑电路（4、液晶显示器的优点是功耗极小、工作电压低（5、液晶显示器可以在完全的工作环境中使用（（）7、共阴接法发光二极管数码显示器需选用有效输出为高电平的七段显示译来（）8（9（3-5半导体数码显示器的接法有两种形式： 接法和 接法 10．ABC 6. 7. ×阴 2.低电第四 时序逻辑电一、触发Qn+1表示Q&Q&Q&D触发器、T&1、RS &&&& SCl SCl RSRSQ00Q01110011×Qn1SRS

SCP D DS＝R＝S＝

R＝S＝

R＝ 01S＝01

2、D Q 0011Qn1D=01D= D=01D=QnDQ000011QnDQ000011100111QnQD0000111001113、JKJKQJKQ00Q01010111QQn1JQn0101J＝K＝

J＝K＝J＝

J＝K＝4、T JCl JClJCP

T TT000011101110Qn1TQn触5．不同触发器的转触 4-1将DJK触发器，解 源目的：二、时序逻辑电 Z(0...k)为输出变量W(0...m)为驱动变量 ①驱动方程（触发器输入表达式②状态方程（触发器输出表达式③输出方程（整个时序电路输出表达式４） 解 D1=Q1nQ2n Z=Q2nCPQ1n+1=Q1n Q2n+1Z000100110010001110 F⊕J2F⊕J2K2J1K1 F=例4-4移位寄存器型计数器，若起始状态为Q1Q2Q3Q4=0001，请写出从D4D3D2D4D3D2D1解

例4-5 画出下图电路CP和输出Q1Q2的波形图，说明Q1和Q2的关系。答：Q1，Q2相位相差90度

三、时序电路的

级 复位法是利用的复位端和门电路，跳越N-M个状态，从而获得M进制计SM；4-6

774161&1Q3Q2Q&1Q3Q2Q1D3D2D1φLφφφ↑HLφφφHHLHφHHHL↑HHHH4-87416160加法计数器。(6分Q3QQ3Q2Q1 CRD3D2D1φLφφφ↑HLφφφHHLHφHHHL↑HHHH4-11.N个触发器可以构成能寄 A.主从JK B.主从D C.同步RS D.边沿D 4．8位二进制信息 对于T触发器，若原态Qn=0，欲使新态Qn+1=1，应使输入 D.对于T触发器，若原态Qn=1，欲使新态Qn+1=1，应使输入 D.对于D触发器，欲使Qn+1=Qn，应使输入 D. 欲使JK触发器按Qn+1=Qn工作，可使JK触发器的输入 C.J=Q 欲使JK触发器按Qn+1=Qn工作，可使JK触发器的输入 C.J=Q 欲使JK触发器按Qn+1=0工作，可使JK触发器的输入 欲使JK触发器按Qn+1=1工作，可使JK触发器的输入 E.J=Q欲使D触发器按Qn+1=Qn工作，应使输入 D. A.边沿DB.RS触发器C.RS触发器D.JK A.RSB.RS触发器C.RS触发器D.D A.B.特性方程C.状态转换图D.为实现将JK触发器转换为D触发器，应 B.K=D,J= 边沿式D触发器是一 稳态电路A. D.判断题（正确打√，错误的打1.D触发器的特性方程为Qn+1=D，与Qn无关，所以它没有功能（RSRS=0R=S=1（（JKJKJK（T触发器，且令T=A（）JKCPJ=K=1（触发器 个稳态，8位二进制信息 个触发器一个基本RS触发器在正常工作时，它的约束条件是R+S=1，则它不允许输入S= 且R= 触发器有两个互补的输出端Q、Q，定义触发器的1状态为 ，0状态 一个基本RS触发器在正常工作时，不允许输入R=S=1的信号，因此它的约 图题4-1Sd0Sd4-4Q（0图题4- 图题4-波形（Q0图题4-图题4-4-9，S，CSLED图题4-图题4-图题4-74LS16188421BCD74LS16088421BCD1． 3．Q=1、Q= Q=0、Q= RS 5波形Q的波形Q的波形Q1—Q7X、YLED初始状态是灭，点击S一下，LED变亮；再点击S一下，LED 驱动方程：J0=Qn 状态方程：Q0n+1=Q J1=Q Q1n+1=Q

QnQ0第五 脉冲波形的产生和整一 施密特触发器---矩形脉冲的整形电特点：具有两个阈值电压，正向阈值电压UT+和负向阈值电压回差电压△UT=UT+－UT-正向阈值电压UT+＝（１＋R1/R2）UTH负向阈值电压UT-＝（１－R1/R2）UTH回差电压△UT=R1/R2*UDD 二 单稳态触发器---矩形脉冲的整形电TW=三 多谐振荡器---矩形脉冲产生电T=四 555定时器及其应 １．555Q0XX0通10通11止1UT+＝2/3VDD负向阈值电压UT-＝1/3VDD回差电压△UT1/3VDD时钟脉宽：TW时钟周期：T=五、题UDD=12VUT+、UT-、△UTC-U8VUT+、UT-、△UT各为多少？时，UT+=8V，UT-=4V，ΔUT=4V；UT+=8V，UT-=4V，ΔUT=4VΩ，C=0.1μF，tW=？

图题6- A.B.C.D.555 A.正弦 C.三角 A.速度 A.多谐振荡器B.单稳态触发器C.D A.B.C.D.JK用555定时器组成施密特触发器，当输入控制端CO外接10V电压时，回差电压 （）（）（）R、C（）（）tWRC（）tW（）（）5-3填空题 欲设计0，1，2，3，4，5，6，7这几个数的计数器，如果设计合理，采用同步 进制计数器 A.变量译B.加法 的计数器 A.N- 若用JK触发器来实现特性方程为Qn1AQnAB，则JK端的方程 A.J=AB，K=A

C.J=AB，K=ABD.J=AB 时序电路不含有功能的器件（ 计数器的模是指构成计数器的触发器的个数（0（） 1.石英晶体暂稳态 3.多谐振荡器单稳态触发器 1. 3. 4. 5. 同步异步第六 数/模、模/数转换和半导体一、数模转从数字信号到模拟信号的转换称为数-模转换，简称D/ADA转换的电路称为DA转换器（DACD／A分辨率D／A11)之比分辨率=1 2n二、模数转从模拟信号到数字信号的转换称为模-数转换，简称为AD。把实现AD换的电路称为A/D例6-1（02，一，1）某系统要求模数转换部分精度为0.5%。应选多少位的模8三、半导体1、半导体器分只读 MOS2、半导体器的应模拟信号的最高工作频率为10KHZ，试采样频率的下限是多少？完成一次ROM、PROMEPROME2PROM 位 一个无符号4位权电阻DAC，最低位处的电阻为40KΩ，则最处电阻 若某ADC取量化单位△8VREF，并规定对于输入电压uI0uI8 为使采样输出信号不失真地代表输入模拟信号，采样频率fs和输入模拟信号的最高频率fImax的关系是 fs≥fIm

fs≤fIm

fs≥2fIm

fs≤2fIm将一个时间上连续变化的模拟量转换为时间上断续（离散）的模拟量的过程为 。 8．将幅值上、时间上离散的阶梯电平归并到最邻近的指定电平的过程称 6-7填空题将模拟信号转换为数字信号，需要经过 6- 1201，不同点：只读器ROM用于存放固定不变的数据内容不能随便更改。PROM是可编程只读器。EPROM是可擦除的可编程只读器，EEPROM是，只读器ROM用于存放固定不变的数据，内容不能随意改写。RAM随时读出数据或改写的数据，并且读/写数据的速度很快，因此，RAM多用于 采样保 量化编/r/