数字电子技术复习要点

《数字电子技术》复习要点第1章绪论第2章逻辑代数基础第3章集成逻辑门电路第4章组合逻辑电路第5章触发器第6章时序逻辑电路第7章脉冲产生与整形第8章数模和模数转换器第9章半导体存储器复习要点

1.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；

2.掌握数字量、数制的概念及不同数制的互化；

3.掌握数字电路中常用的码制。第1章绪论例1将十六进制数(DC)16、(56)16分别转换为十进制和八进制数。解:(DC)16=(13×16＋12)10=(220)10;(DC)16=(1101,1100)2=(011,011,100)2=(334)8(56)16=(5×16＋6)10=(86)10;(56)16=(0101,0110)2=(001,010,110)2=(126)8第2章逻辑代数基础复习要点1.正确理解基本逻辑运算和复合运算；2.熟悉逻辑代数中的基本定律、常用公式和基本规则；3.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；4.掌握逻辑函数的变换和公式化简法；5.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。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。逻辑代数中的三个基本规则：1.代入规则;2.对偶规则;

3.反演规则。逻辑函数的最小项之和表达式。例2化简逻辑函数

解：例3

求函数的反函数。解：

例4

用卡诺图化简逻辑函数：

解：(1)由表达式画出卡诺图如图2.6.9(a)所示。图2.6.9例2.6.6的卡诺图法化简(2)画包围圈合并最小项，得注意：图中的长方形虚线圈是多余的，应去掉。第3章集成逻辑门电路复习要点

1.熟悉半导体器件的开关特性，了解分立元件基本门电路、TTL门、ECL门、CMOS门电路的结构特点、工作原理和电气特性；

2.熟练掌握基本逻辑门（与、或、非、与非、或非、异或门）、三态门、OD门（OC门）和传输门的逻辑功能；

3.掌握门电路逻辑功能的分析方法。

4.熟悉常用集成逻辑门电路的主要参数指标和选用方法。第4章组合逻辑电路复习要点

1.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。

2.能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。

3.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。

4.会阅读组合逻辑器件的功能表，能用MSI器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。例5**

设计一个A、B、C三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定，但是A有否决权。用数据选择器74151实现。解：(1)建立该逻辑函数的真值表设三人的意见为变量A、B、C，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A、B、C，设同意为逻辑“1”；不同意为逻辑“0”。对于函数L，设事情通过为逻辑“1”；没通过为逻辑“0”。显然，当A=0时，A行使否决权，故L=0。(2)由真值表写出逻辑表达式：(3)画逻辑图取D5=D6=D7=1D0=D1=D2=D3=D4=0则逻辑图如下图所示。例6

某排水站有A、B、C三台电动水泵，其中A和B的功率相等，C的功率是A的两倍。这些水泵由X和Y两台发电机供电，发电机X的最大输出功率等于A的功率，发电机Y的最大输出功率是X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，以最节约能源的方式启、停发电机。(4)绘逻辑图(3)化简：X已是最简,Y=AB+C解:(1)设水泵和发电机运行为1,停止为0,列出真值表如右表。(2)写逻辑表达式第5章触发器复习要点1．掌握触发器的概念。2．熟悉触发器的电路结构和动作特点。3．掌握各类触发器的逻辑功能和描述方法。4．理解触发器的工作原理。5．掌握各类触发器之间的转换，如JK触发器、D触发器或T触发器之间的相互转换。一、触发器具有三个基本特性：

1.有两个稳态，可分别表示二进制数码0和1，无外触发时可维持稳态；

2.外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转），已转换的稳定状态可长期保持下来，这就使得触发器能够记忆二进制信息，常用作二进制存储单元。

3.有两个互补输出端，其输出状态不仅与输入有关，而且还与原先的输出状态有关。基本RS触发器同步RS触发器主从触发器维持阻塞触发器CMOS边沿触发器RS触发器JK触发器T触发器D触发器电平触发器主从触发器边沿触发器二、触发器的分类：1.根据电路结构形式分2.根据触发器逻辑功能分3.根据触发方式分三、触发器的逻辑功能(a)RS触发器用特性表、特性方程、状态转换图、波形图来描述。

SR=0约束条件Qn+1=S+Qn特性方程状态转换图(b)D触发器上升沿触发状态转换图波形图(C)JK触发器JK触发器的特性表特性方程状态转换图波形图上升沿触发下降沿触发(D)T触发器T触发器的特性表特性方程：状态转换图(E)T’触发器逻辑符号特性方程时钟脉冲每作用一次，触发器就翻转一次。(四)触发器之间的功能转换●写出已有触发器和待求触发器的特性方程。●变换待求触发器的特性方程，使之与已有触发器的特性方程一致。●比较已有和待求触发器特性方程，根据相等的原则求出转换逻辑。●根据转换逻辑画出逻辑电路图。例7

将D触发器转换为JK触发器。

解：比较D触发器和JK触发器的特性方程可知复习要点1.了解时序逻辑电路的特点。2.掌握时序逻辑电路的描述方式。3.掌握同步、异步时序逻辑电路的分析方法。4.掌握常用时序逻辑电路——计数器、寄存器、移位寄存器的逻辑功能、应用。5.了解同步时序逻辑电路的设计方法。第6章时序逻辑电路时序逻辑电路任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来的状态有关。一、时序逻辑电路的特点与结构（1）时序逻辑电路由组合电路和存储电路组成，具有对过去输入进行记忆的功能。存储电路通常由触发器组成。（2）时序逻辑电路存在反馈，因而电路的工作状态与时间因素有关，即电路的输出由电路的输入和电路原来的状态共同决定。组合逻辑电路的输出除包含外部输出外，还包含连接到存储电路的内部输出，它将控制存储电路状态的转移。二、时序逻辑电路的分类1.按时钟信号的连接方式分：

2.按输出信号的特点分：

(1)同步时序电路

(2)异步时序电路

(1)米利（Mealy）型输出信号不仅取决于存储单元电路的状态，而且与输入信号有关；

(2)穆尔型输出信号仅取决于存储单元电路的状态。3.按按照功能、用途分：有寄存器、计数（分频）器、顺序（序列）

脉冲发生器、顺序脉冲检测器、码组变换器等。

例8(教材例6.2.3）分析如图所示同步时序电路。解：(1)电路组成电路是由两个下降沿触发的JK触发器、一个异或门、一个与门组成的同步时序电路。(2)根据电路列方程组：输出方程Y=

激励方程组:J1=K1=1,J2=K2=XQ1

状态方程组：(3)列状态表(4)画出状态图(5)画出时序图(6)逻辑功能分析当X=0时，为四进制加计数器。当X=1时，为四进制减计数器，加计数时，可以利用Y信号的下降沿触发进位操作，在减计数时则可用Y信号的上升沿触发借位操作。例9试分析如图所示逻辑电路。解：电路中的两触发器未共用时钟信号，故该电路属于异步时序电路。(1)写逻辑方程组①时钟方程

CP0=CP,CP1=Q0(均为上升沿有效)②输出方程 ③激励方程 ④求状态方程：需要考虑各触发器时钟信号CPn的作用。(CP上升沿有效)(Q0上升沿有效)该电路共有4个状态00、01、10、11，在时钟脉冲作用下，按减1循环变化，是个4进制减法计数器，Y是借位信号。因此不存在自启动问题。

(2)列状态表(3)画状态图、波形图（4）逻辑功能分析(1)反馈清零法例10用集成计数器74LVC161设计九进制计数器。解：(2)反馈置数法例11

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接成二十七进制计数器。

解：整体清零法接成的二十七进制计数器

整体置数法接成的二十七进制计数器

第7章脉冲产生与整形复习要点

1．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。

2．熟悉多谐振荡器、单稳触发器、施密特触发器的逻辑功能。

3．掌握555定时器的电路结构和工作原理。

4．掌握用555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555定时器的应用。用施密特触发器实现波形变换例12

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+，即可在施密特触发器的输出端得到相同频率的矩形脉冲信号。还可以构成多谐振荡器。用施密特触发器实现脉冲波形的整形用施密特触发器构成多谐振荡器例13

试用555定时器、2个7.15kΩ电阻、2个二极管、电容器C、扬声器和按键开关，设计一个门铃，要求振荡频率为1000Hz。（1）画出电路原理图；（2）选择电容器C；解:（1）电路原理图如右图；（2）选择电容器C：耐压值大于电源电压6V即可,一般0.1μF电容可用。第8章数模和模数转换器复习要点

1.了解ADC、DAC在数字系统中的作用及分类方法。

2.掌握权电阻网络DAC、倒T型电阻网络DAC的工作原理及DAC的转换精度与速度。

3.掌握ADC的转换步骤、取样定理。

4.掌握逐次逼近型ADC与双积分型ADC的工作原理及性能指标。一、D/A转换器D/A转换器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D/A转换电路。如权电阻网络、倒T型电阻网络和权电流型D/A转换器等。1.组成:2.倒T型电阻网络D/A转换器(1)电路结构n位R-2R倒T型电阻网络D/A转换电路电阻网络基准电压输出模拟电压模拟电子开关Di=0,Si则将电阻2R接地Di=1,Si接运算放大器反相端，电流Ii流入求和电路

求和运算放大器输入n位二进制数n位倒T型电阻网络D/A转换电路取Rf=R,则：(2)输出电压：例14n位倒T型电阻网络D/A转换器DA7520如图所示,已知VREF=10V，Rf=R。（1）推导输出电压Vo的表达式；（2）求输出电压的变化范围；（3）当(D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0)=(2CB)H时，求输出电压的值。AD7520内部电路及组成的D/A转换器(1)(2)当数字量全0时，VO=0V；当D=(1111111111)2时，VO==－9.99V(3)

D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0)2=(2CB)H=(29+27+26+23+2+1)10=(715)10解：(V)①并行比较型

特点:转换速度快,转换时间10ns～1s,但电路复杂。②逐次逼近(比较)型

特点:转换速度适中,转换时间为几s～100s,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衡。③双积分型

特点:转换速度慢,转换时间几百s～几ms,但抗干扰能力最强。1.A/D转换器分类二、A/D转换器取样时间上离散的信号保持、量化量值上也离散的信号编码模拟信号时间上和量值上都连续数字信号时间上和量值上都离散

A/D转换器一般要包括取样，保持，量化及编码4个过程。2.一般过程(1)

采样与保持

采样定理：fs≥2fimax

(2)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。2)编码：经编码后的代码就是A/D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。A/D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。(3)量化误差：量化前的电压与量化后的电压差，用表示。只舍不入量化方式：四舍五入的量化方式：

(4)量化方式：复习要点

1.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。

2.熟悉RAM、ROM的结