数字电路逻辑设计(第二版)清华大学出版社 朱正伟等编著 ch1

1、1.数字逻辑基础、1.2计数制和代码制、1.3逻辑代数的运算、1.1数字电路概述、1.4逻辑代数的基本定律和基本运算规则、1.5逻辑函数的表示方法和标准格式、1.6逻辑函数的简化、-时间和数字都是连续变化的电信号(例如正弦波、)、数字电路和模拟电路(1)数字信号的主要参数、信号幅度。表示电压波形变化的最大值。信号的周期。信号的频率。脉冲宽度。指示脉冲的运行时间。(2)数字信号的描述方法，1)，二进制数字波形-信号逻辑电平和逻辑电平，a，从电路到低，高电平到0，1两种逻辑状态，0，1数字-表示数量时的二进制数字，-表示事物状态时的二进制数字波形-信号逻辑电平和时间的图形表示。(1)根据电路的结构

2、特性和对输入信号的响应规则-数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。a .组合逻辑电路特性3360输出仅与当时的输入相关，电路没有内存功能。b .顺序逻辑电路特性：输出不仅与当时的输入相关，还与电路的原始状态相关。1 .数字集成电路分类、1.1.2数字电路、(2)基于集成电路规模的大小分类-数字集成电路可分为小、中、大、超大和大五类。1.数字集成电路分类、1.1.2数字电路、集成：每个芯片中包含的门数、(3)按使用的半导体类型分类-数字集成电路可以分为双极电路和单极电路。1.数字集成电路分类，1.1.2数字电路，a .阳极型电路-阳极型半导体元件作为元件。双极电路可以分为ttl电路、ecl

3、电路和il类型。b .单极电路-使用金属氧化物半导体场效应管(mos管)作为组件。mos集成电路可以分为pmos、nmos和cmos类型。2 .数字电路的优点，1)数字电路基于二进制数字逻辑，因此只有0和1两个基本数字，可以作为电路轻松实现。2)数字电路构成的数字系统稳定，精度高，抗干扰能力强。3)数字电路不仅可以进行数值运算，还可以进行逻辑判断和运算。4)数字信息便于长期保存。5)数字集成电路系列多种多样，多才多艺，成本低。3 .数字电路的分析、设计和测试，(1)数字电路的分析方法，数字电路的分析：基于电路确定电路输出和输入之间的逻辑关系。(2)数字电路设计方法，数字电路设计3360从给定的

4、逻辑功能要求中选择适当的逻辑设备，设计符合要求的逻辑电路。设计方法：分为传统设计方法和基于eda软件的设计方法。分析工具：逻辑代数。电路逻辑功能主要使用真值表、菜单、逻辑表达式和波形。(3)数字电路测试方法，测试所需的基本仪器设备：数字电压表和电子示波器，1.2.1通用计数系统，1.2数字系统和代码系统i-s的位圈，n，m-s的整数和小数的位数，表示ai - s的第i个数字的数字，以上n个符号之一十进制数为0，1，2，3，4，5，6，4587.29=4103 5102 8101 7100 2101 9102，系数，位圈，你们的权利都是10的幂。，1.2数字和代码系统，1.10进制，正则表达式：

5、2。二进制，二进制的正则表达式为：位圈，系数，二进制数0，1两位数，舍入规则为“二进制数1，3。八进制，八进制中只有0、1、2、3、4、5、6、7 8位数字，舍入法则为“八进制一”。你的权利都是8的幂。八进制是基于8的计数系统。正则表达式，十六进制中只有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f 16位数字，舍入规则为 你的权利都是16的幂。正则表达式：例如，4.16进制，你们的权利都是16的幂。十六进制的优点：1，)和二进制之间的切换很容易。2，)计数容量大于其他二进制数。使用相同的4位数字时，二进制数为(1111)b=(15)d；)d为止计算。八进制数可以计算为(777

6、7) d。小数可以计算为(9999) d。十六进制数的计算方法为(ffff)h=(65535)d，即64k。容量最大。3，)简洁的书写。1.2.2数字转换，1)，将十进制数转换为非十进制数：a .整数转换：“前除法”方法：将十进制数继续除以n，b .十进制数的转换：将十进制数继续乘以n，直到十进制数变为0。结果乘积的整数部分从高到低排列。也就是求n进制数的小数部分。精度要求达到0.1%，因此必须精确到十位二进制小数(1/210=1/)。因此，1)，2-8进制之间的转换，将b. 8进制转换为二进制的方法：将每个八进制数展开为3位二进制数，排序顺序不变。a .二进制转换为八进制数的方法：转换时从小

7、数点开始，整数部分从右到左，小数部分从左到右，3位组，3位零补位不足。也就是说，3位二进制数表示为1位八进制数。因为八进制数的基数8=23，所以三位二进制数和一位八进制数直接对应。2、2-8和16进制之间的转换，2)，2-16进制之间的转换，二进制转换为十六进制。因为它是十六进制的。是(11100010101110)b=，将每个十六进制数扩展为4位二进制数，以保持排序顺序不变。示例(beef) h=，(78ae) h，(1011 1110 1110 1111) b，将十六进制数转换为二进制数：示例(110001010110) b=，1.20进制编码(数字编码)(bcd代码二进制)，4位二进制表

8、示一位十进制中的09位数字。从16个4位二进制数的代码中选择10个，表示09位数字的方案多种多样。每个方案都生成bcd代码。代码编写第：代码时应遵循的规则，(1)一些常用bcd代码，(2)各种编码的特征，剩馀代码的特征：当两个十进制数为10时，相应的二进制数正好为16，因此可以自动生成二进制信号。其馀3码循环代码：两个相邻代码之间只有一位数的状态不同。根据剩下的3码循环码配置计数器时，每个转换过程仅反转一个触发器，解码时不会发生竞争冒险。权限代码：编码和显示的十进制数之间的转换很容易，如(10010000)8421 bcd=(90)；对于多位十进制数，需要与十进制数相同的bcd代码集。例如，(

9、3)十进制数表示为bcd代码，对于授权bcd代码，可以获得按位圈扩展表示的十进制数。例如，(4) bcd代码表示的十进制数字，2 .稳定性代码，灰色代码是未经授权的代码。编码的特点是两个相邻代码之间只有一个差异。此功能通常用于模拟转换。模拟量稍有变化，格雷码就只改变一个人，这比其他代码同时更改2位以上更可靠，更容易检查错误。1)网格代码，2)。奇偶校验代码，奇偶校验代码由两部分组成，一部分是信息代码，表示需要传输的信息本身。另一部分是1位奇偶校验位，其值为0或1，因此整个代码的“1”数为奇数或偶数。用奇数的奇异验证“1”的个数，用偶数检查偶数的偶数。3)。ascii代码(字符编码)；ascii

10、代码是美国标准信息交换代码。共128个代码，可以表示大、小写、十进制、标点符号、运算符号、控制符号等，通常用于计算机的键盘命令输入和数据等。1.3逻辑代数的运算，*逻辑变量：逻辑代数中，用只有两个值的变量来说明事物的两个对立的逻辑状态。此变量称为逻辑变量。*逻辑函数：将逻辑变量用作输入，将计算结果用作输出，输入变量的值确定后，输出值将唯一确定。这种输出和输入之间的关系称为逻辑函数关系，简称为逻辑函数。逻辑变量只有两个值：逻辑0和逻辑1。1.3.1逻辑变量和逻辑函数以及运算、(1)和逻辑：仅在确定事件的条件都存在时发生。这种因果关系称为逻辑关系。逻辑示例、 3.2三个基本逻辑操作、逻辑表达式和逻

11、辑：只要存在确定事件的各种条件中的一个或多个条件，就会发生f=a=ab，或操作。这种因果关系称为或逻辑关系。或逻辑示例、逻辑表达式或逻辑：f=a，3。非运算，存在事件发生条件时不发生事件。事件发生的条件不具备时，事件发生。这种因果关系称为非逻辑关系。非逻辑符号，逻辑表达式，1.3.3。常用复合逻辑运算，1)和非运算，2)或非运算，3)非逻辑，如果两个输入变量的值不同，则输出为1。否则为0。4)在相同或运算中，如果两个输入变量具有相同的值，则输出为1，否则输出为0。相等或逻辑表达式，1，基本公式，1。4逻辑代数的基本定律和基本运算规则，吸收法，2，基本公式的证明，等式，右侧函数值的真值表，(真值

12、表证明法)，1.4将此规则称为赋值规则。例如：b (a c)=ba bc，a而不是a d、b (a d) c=b(a d) bc=ba bd bc，替换规则可以扩展所有逻辑表达式的所有基本公式或法则的应用范围，原始变量将变为反向变量，反向变量将替换为原变量将1替换为0，0，将0替换为1。结果是原始函数的逆函数。2 .反转规则：解析：根据反转规则，对于所有逻辑函数f，只需将其中和()替换为或()，或将()替换为和()。将1替换为0，将0替换为1。那么，得到的新函数式是l的对偶式。3 .对偶规则：如果逻辑恒等式成立，则该恒等式两边的对偶也是一样的。这就是大邱规则。使用对偶规则，可以从已知公式中得到

13、更多的运算公式。，示例：逻辑函数的对偶性为1.5逻辑函数的表示方法和标准形式，走廊灯开关图，1 .逻辑真值表表示法、逻辑抽象、列出真值表、1.5.1逻辑函数的表示方法、2、逻辑函数表达式表示法、逻辑表达式知道逻辑函数的实际值表，并尝试编写相应的逻辑函数表达式。使用逻辑符号(例如、或郑智薰)获取的图形(表示逻辑函数中变量之间的逻辑关系)称为逻辑图形。3 .用相应的逻辑符号替换逻辑图表示方法、逻辑函数表达式中的所有and、or、非运算符号，并根据逻辑运算顺序连接这些逻辑符号，从而获得图表电路对应的逻辑图。示例：逻辑函数表达式已知为。绘制逻辑图，4 .逻辑函数表示方法之间的转换，在真值表中转换为逻辑

14、函数表达式的方法，(1)找到创建逻辑函数值f1的行，并在每行中显示为乘积项。其中，如果变量值为“1”，则显示为原始变量。如果变量值为“0”，则显示为反向变量。(2)处理或运算所有乘积项，得到f的逻辑函数表达式。1 .逻辑函数有两种标准格式：最小项和最小项的总和格式、1.5.2逻辑函数的两种标准格式，以及用逻辑函数表达式表示逻辑函数时的两种标准格式。一个是最小项目的总和。第二种是最大项的乘积形式。(1)最小项a .定义：在包含n个变量的逻辑函数中，如果m是包含n个变量的乘积项，并且n个变量都作为原始变量或逆变量出现在m中一次，则m称为该变量集的最小项。b .最小项目的编号，值为1。所有最小项目的总和为1。也就是说，两个最小项的乘积为0。也就是说，两个相邻最小项的和可以合并为一个乘积项。合并