中国海洋大学信号与信息处理专业考研数字电子技术

1、第二讲 组合逻辑电路,1、概述 2、组合逻辑电路的分析与设计 3、常用的几种组合逻辑电路 4、组合逻辑电路中的竞争冒险现象,第4章 组合逻辑电路,一、概述 1、根据逻辑功能的不同特点，可以把数字电路分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。 2、组合逻辑电路的共同特点是：任意时刻的输出仅仅决定于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。,第4章 组合逻辑电路,二、组合逻辑电路的分析方法和设计方法 1、组合逻辑电路的分析方法 通常采用的分析方法是从电路的输入到输出逐级写出逻辑函数式，最后得到表示输出与输入关系的逻辑函数式。然后用公式化简法将得到的函数式化简或变换，以使逻辑关系简单明了。也可以把逻辑函数式

2、转换为真值表的形式。 2、组合逻辑电路的设计方法 （1）进行逻辑抽象； （2）写出逻辑函数式； （3）选定器件类型； （4）将逻辑函数化简或变换成适当的形式； （5）根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路的连接图； （6）工艺设计。,第4章 组合逻辑电路,三、常用的几种组合逻辑电路 1、编码器 2、译码器 3、数据选择器 4、加法器 5、数据比较器,第4章 组合逻辑电路,四、组合逻辑电路中的竞争冒险现象 1、竞争现象 2、竞争冒险现象 3、消除竞争冒险现象的几种方法,重点与难点分析,本章是数字电子技术基础中最重要的章节之一，组合逻辑电路的分析和设计是数电的一个重要知识点，每年海大的研究生入

3、学考试中都会出到本章的分析计算题，分值都在20分以上。,第三讲 组合逻辑电路历年真题分析,一、序言 第二讲中组合逻辑电路的重要知识点串讲 二、总结近三年真题,第三讲 组合逻辑电路历年真题分析,一、（30分）简答题 （1）用与非门设计一个实现三变量的多数表决的组合逻辑电路。当该电路的输入A、B、C有两个或两个以上的1时，输出为1。要求写出输出的逻辑表达式，画出电路图。 解：由题中的条件列出真值表： 由真值表列出输出的逻辑表达式：Y=ABC+ABC+ABC+ABC 化简得：Y=AB+BC+AC 由于题目要求只用与非门实现，所以表达式要写成与非形式： Y=(AB)(BC)(AC),（08年真题）,第

4、三讲 组合逻辑电路历年真题分析,电路图如下： ABC,Y,录音：04:00-18:59,第三讲 组合逻辑电路历年真题分析,（3）用74LS138译码器实现三变量的逻辑函数： Y=AC+ABC+ABC 74LS138的管脚分布如图2所示。其中译码器输入为A0、A1、A2（低位在前），译码器输出为Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7(低电平有效)，控制端S1=1、S2=0、S3=0时，该片被选通。要求画出连接图。,第三讲 组合逻辑电路历年真题分析,解：整理题中要求的输出函数： Y=AC+ABC+ABC=ABC+ABC+ABC+ABC 即：Y=m3+m4+m5+m6=(m3m4m5m6)

5、连接图如下：,A,B,C,1,第三讲 组合逻辑电路历年真题分析,3、四选一数据选择器如图5.1所示，该电路实现的逻辑函数F= A+B。 ,MUX,A1,A0,D0 D1 D2 D3,_,_,A,B,_,F,_,_,_,_,_,_ 1,F=AB+AB+AB =A+AB =A+B,第三讲 组合逻辑电路历年真题分析,12、下图所示的译码显示电路中，输入为8421BCD码。设控制显示信号高电平有效，则La Lb Lc Ld Le Lf Lg=1011011,七段译码器,La,Lb,Lc,Ld,Le,Lf,Lg,_,_,_,a,g,d,_,_,_,_,f,b,e,c,_,_,_,_,Q0,Q1,Q2,Q

6、3,。,。,。,。,第三讲 组合逻辑电路历年真题分析,3、下列电路中，不属于组合逻辑电路的是 （A）编码器； （B）译码器； （C）数据选择器；（D）计数器； 【解题】D,第三讲 组合逻辑电路历年真题分析,七、（20分）下图中74138为3线-8线译码器，Y的最简与或式。, （2）JK触发器转换为T触发器：令J=K=T; （3）D触发器转换为D触发器：令D=Q;,第5章 触发器,历年真题解析 一、填空题：JK触发器的特性方程为 Q*=JQ+KQ ，如果用JK触发器实现T触发器，则需将JK J=K=T 。（05年真题） 二、简答题：写出JK触发器的特性方程，画出把JK触发器连接成T触发器的连接图

7、。 解：（1） JK触发器的特性方程：Q*=JQ+KQ （2）连接图：,第5章 触发器,CP,J,K,1,重点与难点分析,本章重点知识点为触发器的动作特点，尤其是边沿触发器，在历年考试中常会出现分析题，分析一个触发器的输出和输入的关系并画出波形。 其次是各种触发器的特性方程和他们之间的相互转换。尤其以JK触发器转换成其他触发器最为重要。,第五讲、第六讲 时序逻辑电路,1、概述 2、时序逻辑电路的分析方法 3、常用的时序逻辑电路 4、时序逻辑电路的设计方法 5、时序逻辑电路中的竞争冒险现象,第6章 时序逻辑电路,一、概述 1、几种描述时序电路的方法 2、时序电路在电路结构上的特点 3、时序逻辑电

8、路和组合逻辑电路的区别 4、米利型（Mealy）和穆尔（Moore）型电路,第6章 时序逻辑电路,二、时序逻辑电路的分析方法 1、同步时序逻辑电路的分析方法 2、异步时序逻辑电路的分析方法,第6章 时序逻辑电路,三、常用的时序逻辑电路 1、寄存器和移位寄存器 2、计数器 同步计数器 异步计数器,第6章 时序逻辑电路,四、时序逻辑电路的设计方法 1、同步时序逻辑电路的设计方法 2、异步时序逻辑电路的设计方法,第6章 时序逻辑电路,任意进制计数器的设计方法 （设已有N进制计数器，需要得到M进制计数器） 1、NM时 置数法，置零法 2、NM时 并联法，串联法；整体置数，整体置零,第6章 时序逻辑电路

9、,五、时序逻辑电路中的竞争冒险现象 1、组合逻辑电路中的竞争冒险现象 2、时序逻辑电路中的竞争冒险现象,第6章 时序逻辑电路,重难点总结： 本章跟第四章组合逻辑电路、第五章触发器一起，为数字电子技术中最重要的三个章节。本章文字性的方法步骤比较多，但是单纯的记忆这些方法步骤是没有用的，要具体问题具体分析，最好的方法就是多做题多练习。,第七讲 脉冲波形的产生和整形,1、概述 2、施密特触发器 3、单稳态触发器 4、多谐振荡器 5、555定时器,第10章 脉冲波形的产生和整形,一、概述 1、波形分析法 2、获取矩形脉冲波形的途径 3、几个重要参数,第10章 脉冲波形的产生和整形,二、施密特触发器 1

10、、施密特触发器的特点 2、几个重要公式： （1）阈值电压VTH1/2VDD （2）正向阈值电压VT+=（R1+R2）/R2 VTH =（1+R1/R2） VTH （3）负向阈值电压VT-= （1-R1/R2） VTH （4）回差电压VT=VT+-VT- 3、注意事项 4、施密特触发器的应用,第10章 脉冲波形的产生和整形,三、单稳态触发器 1、单稳态触发器的特点 2、微分型单稳态触发器 3、积分型单稳态触发器,第10章 脉冲波形的产生和整形,四、多谐振荡器 1、环形 2、非对称式 3、对称式 4、石英晶体多谐振荡器 5、施密特触发器构成的多谐振荡器,第10章 脉冲波形的产生和整形,五、555定

11、时器 1、555构成施密特触发器 2、555构成单稳态触发器 3、555构成多谐振荡器,第10章 脉冲波形的产生和整形,1、填空题：电源电压为+18V的555定时器，接成施密特触发器，则该触发器的正向阈值电压=12V，负向阈值电压=6V。（06年真题） 2、计算题：在用555定时器接成的多谐振荡器电路中，若R1=R2=5.1k,C=0.01uF,Vcc=12V。计算电路的振荡频率。 解：由公式得：f=1/T；T=（R1+2R2）Cln2, 其中 ln20.69， 解得 f9.47kHz。,第八讲 数模和模数转换,1、概述 2、D/A转换器 3、A/D转换器,第11章 A/D和D/A转换,一、概述 1、 数模和模数转换 2、转换速度和转换精度 3、几种重要的