数字电子技术基础复习材料

明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-1-第二章逻辑代数基础1、逻辑函数的表示方法逻辑真值表、逻辑函数表达式、逻辑图、波形图、卡诺图和硬件描述语言等。其中真值表、卡诺图具有唯一性2、真值表写出逻辑函数式1、找出真值表中使Y=1的输入变量取值组合。2、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。3、将这些变量相加即得Y。3、最小项m定义•m是乘积项•包含n个因子•n个变量均以原变量和反变量的形式在m中出现一次4、最小项的性质•在输入变量任一取值下，有且仅有一个最小项的值为1。•全体最小项之和为1。•任何两个最小项之积为0。•两个相邻的最小项之和可以合并，消去一对因子，只留下公共因子。------相邻：仅一个变量不同的最小项如5、最大项的定义•M是相加项；•包含n个因子。•n个变量均以原变量和反变量的形式在M中出现一次6、最大项的性质•在输入变量任一取值下，有且仅有一个最大项的值为0；•全体最大项之积为0；•任何两个最大项之和为1；•只有一个变量不同的最大项的乘积等于各相同变量之和。如：(A+B+C)(A+B+C′)=A+B7、例题：逻辑函数最小项之和的形式8、逻辑函数的卡诺图表示法•实质：将逻辑函数的最小项之和的以图形的方式表示出来•以2n个小方块分别代表n变量的所有最小项，并将它们排列成矩阵，而且使几何位置相邻的两个最小项在逻辑上也是相邻的（只有一个变量不同），就得到表示n变量全部最小项的卡诺图。9、用卡诺图合并最小项的原则：BACCBABCACBABCACBA)(与DCBAACDBAADCBCDBDDCBDBCAADCBACBDBCDCBADCBAY)()(..........................................................................)()(),,,(明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-2-•两个相邻最小项可合并为一项，消去一对因子•四个排成矩形的相邻最小项可合并为一项，消去两对因子•八个相邻最小项可合并为一项，消去三对因子10、卡诺图化简的原则•化简后的乘积项应包含函数式的所有最小项，即覆盖图中所有的1。•乘积项的数目最少，即圈成的矩形最少。•每个乘积项因子最少，即圈成的矩形最大。注：卡诺图化简结果不是唯一的第三章门电路11、半导体二极管开关条件、特征•正向压降大于0.7V，导通，正向压降小于0.7V，截止。•正向导通电阻为0，反向内阻无穷大、导通后电压保持不变。12、二极管与门设VCC=5V加到A,B的VIH=3VVIL=0V二极管导通时VDF=0.7V规定3V以上为1，0.7V以下为013、二极管或门设VCC=5V加到A,B的VIH=3VVIL=0V二极管导通时VDF=0.7V14、CMOS反向管的电压、电流传输特性电压传输特性电流传输特性DDODDIPTHGSDDINTHGSOLOPTHGSDDIDDOHONTHGSIVVVVTTTTVVVVBCVVTTVVVCDVVVTTVVAB2121,,02121)()(12)(21)(时，参数完全对称，若同时导通段：截止导通，段：截止导通，段：明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-3-15、漏极开路的门电路（OD门）)(,.2.1DDDDDDLVVVR可以不等于使用时允许外接器或用作电平转换、驱动现线与可将输出并联使用，实注意！OD门工作时必须将输出经上拉电阻RL接到电源上16、CMOS传输门·利用P沟道MOS管和N沟道MOS管的互补性可以接成如图所示的CMOS传输门即C=1，C′=0导通17、双极型三极管的开关特性•因为在工作时有电子和空穴两种载流子参与导电过程，故称三极管为双极性型三极管18、TTL反向器的电压传输特性之间为低电阻至少一个导通和在所以导通导通时当相当于断开均截止、则则只要当OIDDIDDIPthGSNthGSDDIDDIDDIVVTTVVTVVVTVVVVVCCTTVVCC212)(1)(21,~0,,0~00,1)2(,~01,0)1(OIIDBERCCOHBIVVTTTVVVBCVVVVVVTTTTVVVVAB导通，截止，导通且工作在放大区段：线性区导通截止，导通，段：截止区45224245211,3.17.04.3,3.1,6.0OLOOIOLOBTHIVVVVDEVVTTTVVVVVCD不变，而继续段：饱和区迅速所以截止，同时导通，所以段：转折区0,1.2,4.14521截止区线性区转折区截止区明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-4-19、TTL反向器输入端经电阻接地时的等效电路·若输入端通过电阻接地，一般地，①RP≤0.69KΩ时，构成低电平输入方式②②当RP≥1.5KΩ时，构成高电平输入方式20、集电极开路的门电路（OC门）推拉式输出电路结构的局限性①输出电平不可调②负载能力不强，尤其是高电平输出③输出端不能并联使用④利用OC门同样能接成线与结构以及实现输出与输入之间的电平转换OC门在工作时同样要在外接负载电阻与电源21、怎样缩短传输门的延迟时间、提高开关的工作速度①使用抗饱和三极管②引入有源泄放电路③降低饱和深度第四章组合逻辑电路22、组合逻辑电路的特点)()()(2121CDABCDABYYYYYYY所以才为高，只有两者同高，即为低，有一个低，、因为OC门输出并联的接法级逻辑图明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-5-•从功能上时刻的输出仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关•从结构上不含记忆（存储）元件23、组合逻辑电路的分析方法①路是输入到输出逐级写出逻辑函数式②化简③填写真值表④从真值表中得到电路逻辑功能24、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选定器件的类型④将逻辑函数式化简或变换成适当的形式⑤根据简化后的逻辑函数式画出逻辑电路的连接图25、编码器①普通编码器②优先编码器（只对其中优先权最高的一个进行编码）编码器在任何一个时刻都只能对一个编码信号进行编码26、译码器集成译码器实例：74HC138最小项译码器27、半导体数码管内部接法•有阴极与阳极接法28、用译码器设计组合逻辑电路•基本原理n二进制译码器给出n量的全部最小项例：利用3线-8线译码器74HC138设计一个多输出的组合逻辑电路，输出逻辑函数式为：)9~0(''imYiiABCCBBCAZCABBAZCBABCZCABBCAACZ''''4''3''2'''1明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-6-解：首先将上式化为最小项之和的形式，得只要令A2=A、A1=B、A0=C，在将最小项一反函数形式给出，还需将m换成m′:只需在74HC138的输出端附加4个与非门即可：29、数据选择器30、例①选1数据选择器实现交通信号的监视电路对应得A1=AA0=GD0=R′D1=D2=RD3=1)7,4,2,0()5,3,2()7,3,1()6,5,4,3(''''4''3''2'''1mABCCBBCAZmCABBAZmCBABCZmCABBCAACZ''7'4'2'04''5'3'23''7'3'12''6'5'4'31)()7,4,2,0()()5,3,2()()7,3,1()()6,5,4,3(mmmmmZmmmmZmmmmZmmmmmZ)()()()(013'0120'11'0'101AADAADAADAADY)(1)()()('''''''''''AGAGRGARGARRAGRAGGRAAGRGARZ)]()()()([013'0120'11'0'1011AADAADAADAADSY明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-7-例②分别用4选1和8选1数据选择器实现逻辑函数解：（1）用四路数据选择器实现若将B、C作为地址输入线，A或其他形式作为各数据的输入端，将所给的逻辑函数表示成最小项之和地形式，即双4选1数据选择器74HC153的一个4选1数据选择器的输出端逻辑函数为则和所给函数相比较得：令A1=B，A0＝C，D10＝1，D11＝D12＝D13＝A电路连线如右图所示：(2)由8选1数据选择器实现先将所给逻辑函数写成最小项之和形式，即8选1数据选择器74HC151的输出端逻辑式为ABCCBACABAYBCACBACBACBBCACBACBACBAAABCCBACBACABCBACBAABCCBABBCACCBAY1)()()(0113011201110110111DY1,0AADAADAADAASS＝时，当BCACBACBACBY1A0A1D10D11D12D131SY174LS153)21(BC1AY图4.3.23例4.3.5由4选1数据选择器实现所给逻辑函数的电路连线ABCABCCABCABBCABCACBACBAABCCBACBACABCBACBAABCCBABBCACCBAABCCBACABAY11110001)()(''''''''''''7012601250120123012201210120012)()()()()()()()(DAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAY明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-8-比较上面两式，令:A2＝A，A1＝B，A0=C，D1＝D2＝D3=0，D0＝D4=D5=D6=D7=1（最小项取舍）故其外部接线图如图所示31、数值比较器•用来比较两个二进制数的数值大小1位数值比较器A,B比较有三种可能结果32、竞争-冒险现象•有竞争现象时不一定产生尖峰脉冲•存在竞争现象输出就有可能出现违背稳态下的逻辑关系的尖峰脉冲33、判定存在竞争-冒险现象的方法•只要输出端的逻辑函数在一定的条件下能化简成:Y=A+A′或Y=A•A′34、消除竞争-冒险现象的方法①接入滤波电容②引入选通脉冲③修改逻辑设计')(')('')(')(),10,(,1)1,0(,1)0,1(BAYBABABAYBABABAABYABBABABABABA或同为则则ABCCABCBACBABCACBACBACBAABCCBACABAY11110001YA2A1A0D0D1D2D3D4D5D6D7S74HC151YABC01图4.3.24例4.3.5由8选1数据选择器实现所给逻辑函数的电路连线W明德厚学爱国荣校核工程与核技术10202101班数字电子技术基础考点复习资料进-9-第五章触发器35、触发器的概述•用于记忆1位二进制信号的基本单元36、触发器的特点①有两个能自行保持的状态②根据输入信号可以置成0或137、触发器的分类①按触发方式（电平，脉冲，边沿）②按逻辑功能（SR,JK,D,T）③按存储数据原理（静态、动态）④按结构：基本SR锁存器、同步SR触发器、主从触发器、边沿触发器(维持阻塞触发器)等38、电平触发器(