公共基础精讲班电学信息第八讲《数字电子技术》刀哥

八零教育80jiaoyu2022年勘察设计注册工程师公共基础精讲班—电学It’s数字电子技术Eighty80-刀哥80商城80网校80注考好教育八零造80教育商城:80jiaoyu80网校:80education80商城U80APP应用商店搜索：八零网校11、考试大纲与、或、非门的逻辑功能；简单组合逻辑电路；D触发器；JK触发器，数字寄存器；脉冲计数器2、历年考点每年两题，主要围绕门电路基本逻辑判断，D触发器和JK触发器。3、本节要求熟练掌握门电路的基本逻辑功能；熟练掌握D触发器、JK触发器的功能分析判断。触发器的输出不但和输入有关，而且和触发器原来的状态有关，各种触发器在系统触发脉冲CP的作用下，具有不同的功能，如复0，置1的功能，JK触发器具有复0，置1，计数和保存功能，而D触发器只有存储功能。掌握由JK触发器和D触发器组成的寄存器、计数器电路的分析。基本逻辑门及其逻辑功能1、与门电路(1)示例(2)逻辑符号(3)逻辑表达式(4)运算规律2、或门电路(1)示例(2)逻辑符号(3)逻辑表达式(4)运算规律A+0=AF=A+BA+1=1A+A=A3、非门电路(1)示例(2)逻辑符号(3)逻辑表达式(4)运算规律380jiaoyu4、与非门电路(1)逻辑符号(2)逻辑表达式(3)真值表与非门真值表与非门真值表AAB0000011101115、或非门电路(1)逻辑符号(2)逻辑表达式(3)真值表或非门真值表或非门真值表AAB0000011101116、异或门电路(1)逻辑符号(2)逻辑表达式(3)真值表异或门真值表异或门真值表AAB000001110111好教育八零造80教育商城:80jiaoyu80网校:80education80商城U80APP应用商店搜索：八零网校4逻辑式：将输入/输出之间的逻辑关系用与/或/非的运算式表示就得到逻辑式。逻辑图：用逻辑图形符号表示逻辑运算关系，与逻辑电路的实现相对应。波形图：将输入变量所有取值可能与对应输出按时间顺序排列起来画成时间波形。真值表：表征逻辑事件输入和输出之间全部可能状态的表格。举例：举重裁判电路AABB00000000001100111100110011111111好教育八零造80jiaoyu80education5简单组合逻辑电路每个逻辑门完成既定的逻辑运算，若干逻辑门组合起来实现组合逻辑运算。组合逻辑电路是由基本逻辑门组成，从输入到输出，逐级写出各门的输出，即可得到该组合逻辑电路的逻辑表达式。逻辑代数的基本定律例题：输入，则输出为(1,0)(1)0-1律:(2)自等律:(3)重叠律:(4)互补律:(5)交换律:(6)结合律:4(7)分配律:)(8)吸收律:A(A+B)=A,A+AB=A(9)反演律(摩根定律):(10)非非律(还原律):6各种表现形式的相互转换1、真值表逻辑式(1)找出真值表中使Y=1的输入变量取值组合；每组输入变量取值对应一个乘积项，其中取值为1的写原变量，取值为0的写反变量；将这些变量相加即得Y。(2)把输入变量取值的所有组合逐个代入逻辑式中求出Y，列表。例：奇偶判别函数的真值表A=0,B=1,C=1使A=1,B=0,C=1使A=1,B=1,C=0使AABB00000000001100111100110011111111这三种取值的任何一种都使】Y=1,所以72、逻辑式·逻辑图(1)用图形符号代替逻辑式中的逻辑运算符。(2)从输入到输出逐级写出每个图形符号对应的逻辑运算式。8八零教育(2020-95)图示逻辑门的输出和分别为：(A)A和1(B)0和B(C)A和B和1(2011-95)基本门如图(a)所示,其中,数字信号A由图(b)给出,那么,输出F为:(D)(2016-95)图示逻辑门的输出]和分别为：4.0.0a—r。F₂(A)0和(B)0和1(C)A和(D)A和1(2020-91)已知数字信号A和数字信号B的波形如图所示，则数字信号的波形为：(B)好教育八零造80教育商城:80jiaoyu80网校:80education80商城U80APP应用商店搜索：八零网校980jiaoyu(2017-91)已知数字信号A和数字信号B的波形如图所示，则数字信号的波形为：(B)(2016-91)已知数字信号A和数字信号B的波形如图所示，则数字信号的波形为：(A)好教育八零造80教育商城:80jiaoyu80网校:80education80商城U80APP应用商店搜索：八零网校10(2020-92)/(2019-92)/(2014-92))逻辑函数)的真值表如下所示，由此可知：(2020-92)(2019-92)(2014-92)AABB00000000001100111100110011111111AABB00000000001100111100110011111111AABB00000000001100111100110011112020-922014-922014-92好教育八零造80教育商城:80jiaoyu80网校:80education8011(2020-90)对逻辑表达式的化简结果是：(A)0(B)1(C)ABCD(2019-90)对逻辑表达式的化简结果是：(A)A(C)AB(2018-90)对逻辑表达式的化简结果是：(A)0(B)1(2017-90)对逻辑表达式的化简结果是：(A)C(C)AC+DC(2016-90)对逻辑表达式的化简结果是：(2014-90)逻辑表达式()的化简结果是：(A)A(B)A²+AB+AC+BC(C)A+BC(2013-90)对逻辑表达式的化简结果是：(A)AB(C)ABCD触发器为置位端，即将输出Q置1；为复位端，即将输出Q置0，和端的小圆圈表示低电平有效。置位端和复位端具有优先选择性，不受CP的影响，作用是设置触发器的初始状态。②看脉冲输入CP(或C)端，上升沿触发还是下降沿触发，符号不同，CP端若有小圆圈表示触发器为CP下降沿触发。③只有当置位和复位信号都无效时，此图中都为高电平时，D触发器的输出Q才取决于触发脉冲上升沿时刻的输入值D。DD010113八零教育JK触发器1、图形符号JK触发器时序图(CP下降沿)2、JK触发器功能时，CP信号到来后，触发器置1；1时，CP信号到来后，触发器置0；时，JK触发器的状态保持不变；1时，CP信号到来后，触发器翻转。3、特别说明为置1端，为置0端，低电平有效，不受时钟控制，有优先权。如有输入端悬空，则认为取1；输入端接地，则认为取0。14(2013-95)、图a)所示电路中,复位信号信号A及时钟脉冲信号如图b)所示，经分析可知，在第一个和第二个时钟脉冲的下降沿时刻，输出Q分别等于：(CP第二个上升沿时A=0)(A)0,0(B)0,1(C)1,0(D)1,1(2013-96)图(a)所示电路中，复位信号、数据输入及时钟脉冲信号如图(b)所示，经分析可知，在第一个和第二个时钟脉冲的下降沿过后，输出Q分别等于：(A)0,0(B)0,1(C)1,0(D)1,180education15(2019-95)图(a)所示电路中，复位信号及时钟脉冲信号如图(b)所示：经分析可知，在t时刻，输出(和分别等于：(A)0、0(B)0、1(C)1、0(D)1、1(2012-90)由两个主从型JK触发器组成的逻辑电路如图a)所示，设(的初始态是0、0，已知输入信号A和脉冲信号CP的波形，如图b)所示，当第二个CP脉冲作用后，(将变为：(A)1、1(B)1、0(C)0、1(D)保持0、0不变16八零教育寄存器寄存器用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。一个触发器可以存储1位二进制信号；寄存n

位二进制数码，需要n个触发器。分类：按存放数码方式可分为：并行、串行；按功能分为：数码寄存器(并入并出)、移位寄存器(并入并出、并入串出、串入并出、串入串出)。1、数字寄存器数字寄存器的功能就是寄存一组二进制数码，前面介绍的D功能触发器，具有置数的功能，可以寄存一位二进制数，多个D功能触发器就可以构成多位数码寄存器，如图所示。17八零教育数码寄存器原理：根据D触发器特性方程，设输入数据为即当发来寄存指令，CP脉冲由O变1时，出现一个上升沿则：即当寄存指令消失后，输出保持不变，将输入数据保存下来，直到再来下一个寄存指令并送来新的寄存数据。否则数据长久保存。2、移位寄存器移位寄存器不仅有寄存数据的功能，而且具有移位功能。所谓移位，就是每当来一个移位正脉冲，触发器的状态便向右或向左移一位。在数字系统中，应用移位寄存器可以存储数据，也可以用于数据的串行----并行转换以及数据的运算与处理。移位寄存器有单向移位寄存器和双向移位寄存器。(1)左移移位寄存器由D触发器构成的四位左移移位寄存器如下图所示。18八零教育工作原理如下：所以在CP脉冲作用下，设在加入CP脉冲前，各触发器初始状态均为0，输入信号第一个脉冲后：第二个脉冲后：第三个脉冲后：第四个脉冲后：l。经过四个脉冲后，将输入数据以串行方式依次送入寄存器，寄存器以并行方式一次将数据输出。好教育八零造80教育商城:80jiaoyu80网校:80education80商城U80APP应用商店搜索：八零网校19八零教育80jiaoyu(2)右移移位寄存器由JK触发器构成的四位右移移位寄存器如下图所示。设在加入CP脉冲前，各触发器初始状态均为0，输入信号其原理如下：输入数据从高位到低位逐位传送，所以在CP脉冲作用下，第一个脉冲后：第二个脉冲后：第三个脉冲后：第四个脉冲后：。JK触发器构成的四位右移移位寄存器好教育八零造80教育商城:80jiaoyu80网校:80education8020(3)环形移位寄存器四位环形移位寄存器如图所示。其中在没加入CP脉冲前，由给各触发器一个初始状态，因为最高位触发器F3的和其他各触发器的与相连，所以，初始状态为：第一个脉冲，循环某著名企业一位，第二个脉冲，循环某著名企业一位，第三个脉冲，循环某著名企业一位，第四个脉冲，循环某著名企业一位，经过四个CP脉冲后，寄存器完成一次循环。21计数器1、概念在数字电路中，把记录输入脉冲个数的操作称作计数，能实现计数操作的电子电路称作计数器。也就是说计数器就是实现对时钟脉冲个数进行累加的电路。2、特点从电路组成来看，计数器的主要单元是触发器，从输入端来看，一般情况只有时钟脉冲作控制信号，输入端的信号是由触发器的输出反馈而来，就是说输出的次态是初态的函数。3、分类按脉冲连接方式分：(1)同步计数器构成计数器的所有触发器，都由同一个计数脉冲触发。当输入计数时钟脉冲到来时，要求更新状态的所有触发器同时翻转，这样的计数器称作同步计数器。(2)异步计数器构成计数器的触发器，不是由一个计数脉冲触发。有的触发器的时钟脉冲信号是输入计数脉冲，22而有的触发器的时钟脉冲信号则是其他触发器的输出信号。当计数脉冲到来时，要求更新状态的触发器有的先翻转，有的后翻转，是异步进行的。按计数进制分：(1)二进制计数器：在计数脉冲作用下，按二进制计数规律进行计数的电路称为二进制计数器。(2)十进制计数器：在计数脉冲作用下，按十进制计数规律进行计数的电路称为十进制计数器。(3)N进制计数器：除二进制和十进制以外的其他任意进制计数器都称作N进制计数器。按计数中数字的增减分：(1)加法计数器。在计数脉冲作用下，按递增的规律进行计数的计数器称作加法计数器。(2)减法计数器。在计数脉冲作用下，按递减的规律进行计数的计数器称作加法计数器。(3)可逆计数器(加/减计数器)。在加减控制信号的控制下，既可以递增计数，也可以递减计数的计数器称作可逆计数器。举例：异步二进制加法计数器由JK触发器构成的四位异步二进制加法计数器如图所示。只有低位触发器F0的CP端接计数脉冲源，而高位触发器的CP端接相邻低位的输出Q端，即由低位的输出触发高位，所以是异步计数器。23功能分析：各触发器的J和K都悬空，相当于接逻辑1，即每来一个CP计数脉冲，(就触发翻转一次。每当由1变0时，才被触发器翻转一次(根据各触发器的翻转条件可列出计数器的状态表，如下表所示。由状态表可看出，电路状态是按四位二进制加法计数规律变化，实现了四位二进制加法计数功能。根据各触发器翻转条件，可依次画出在CP计数脉冲作用下的波形图，也称时序图。24八零教育80jiaoyu计数脉冲数计数脉冲数二进制数二进制数十进制数十进制数Q₃Q₂Q₁Q₀Q₃Q₂Q₁Q₀012345678012345678000000010010001101000101011001111000000000010010001101000101011001111000012345678012345678好教育八零造80教育商城:80jiaoyu80网校:80education