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數(shù)字電子技術(shù)總復(fù)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)總復(fù)習(xí)1第一章邏輯代數(shù)一、二進(jìn)制數(shù)表示法1.任意(N)進(jìn)制數(shù)展開(kāi)式的普遍形式:—第i位的系數(shù)—第i位的權(quán)2.幾種常用進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換(1)二-十轉(zhuǎn)換:(2)十-二轉(zhuǎn)換:整數(shù)的轉(zhuǎn)換--連除法小數(shù)的轉(zhuǎn)換--連乘法快速轉(zhuǎn)換法:拆分法第一章邏輯代數(shù)一、二進(jìn)制數(shù)表示法1.任意(N)2(3)二-八轉(zhuǎn)換:(4)八-二轉(zhuǎn)換:(5)二-十六轉(zhuǎn)換:(6)十六-二轉(zhuǎn)換:(3)二-八轉(zhuǎn)換:(4)八-二轉(zhuǎn)換:(5)二-十六轉(zhuǎn)換:3二進(jìn)制代碼:編碼后的二進(jìn)制數(shù)。用二進(jìn)制代碼表示十個(gè)數(shù)字符號(hào)0~9,又稱為BCD碼(BinaryCoded

Decimal)幾種常見(jiàn)的BCD代碼:8421碼余

3碼2421碼5211碼余

3循環(huán)碼二、二進(jìn)制代碼二-十進(jìn)制代碼:有權(quán)碼無(wú)權(quán)碼二進(jìn)制代碼:編碼后的二進(jìn)制數(shù)。用二進(jìn)制代碼表示十個(gè)數(shù)字符號(hào)4三、

基本和常用邏輯運(yùn)算1.與邏輯:ABY&2.或邏輯:ABY≥13.非邏輯:AY1三、基本和常用邏輯運(yùn)算1.與邏輯:ABY&2.或5(1)與非邏輯

(NAND)(2)或非邏輯

(NOR)(3)與或非邏輯

(AND–OR–INVERT)AB&4.幾種常用復(fù)合邏輯運(yùn)算AB≥1AB&CD≥1(1)與非邏輯(2)或非邏輯(3)與或非邏輯AB&4.6(4)異或邏輯(Exclusive—OR)(5)同或邏輯(Exclusive—NOR)(異或非)AB=1AB=1=A⊙B(4)異或邏輯(5)同或邏輯(異或非)AB=1AB=1=75.邏輯符號(hào)對(duì)照美國(guó)符號(hào)ABYAY國(guó)標(biāo)符號(hào)AB&A1ABYAB≥15.邏輯符號(hào)對(duì)照美國(guó)符號(hào)ABYAY國(guó)標(biāo)符號(hào)AB&A1AB8國(guó)標(biāo)符號(hào)美國(guó)符號(hào)AB&ABYAB=1ABYABYAB≥1國(guó)標(biāo)符號(hào)美國(guó)符號(hào)AB&ABYAB=1ABYABYAB≥19或:0+0=01+0=11+1=1

與:0·0=00·1=01·1=1

非:(二、)變量和常量的關(guān)系(變量:A、B、C…)或:A+0=AA+1=1與:A·0=0A·1=A

非:四、

公式和定理(一、)常量之間的關(guān)系(常量:0和1)或:0+0=01+0=11+1=110(三、)與普通代數(shù)相似的定理交換律結(jié)合律分配律(四、)邏輯代數(shù)的一些特殊定理同一律A+A=AA·A=A還原律德摩根定理(三、)與普通代數(shù)相似的定理交換律結(jié)合律分配律(四、)邏輯代11

將Y式中“.”換成“+”,“+”換成“.”

“0”換成“1”,“1”換成“0”

原變量換成反變量,反變量換成原變量(五、)關(guān)于等式的三個(gè)規(guī)則1.代入規(guī)則:等式中某一變量都代之以一個(gè)邏輯函數(shù),則等式仍然成立。2.反演規(guī)則:不屬于單個(gè)變量上的反號(hào)應(yīng)保留不變運(yùn)算順序:括號(hào)乘加注意:將Y式中“.”換成“+”,“+”換成“.”(五、)關(guān)于等123.對(duì)偶規(guī)則:如果兩個(gè)表達(dá)式相等,則它們的對(duì)偶式也一定相等。將Y中“.”換成“+”,“+”換成“.”

“0”換成“1”,“1”換成“0”

3.對(duì)偶規(guī)則:如果兩個(gè)表達(dá)式相等,則它們的對(duì)偶式也一定相13(六、)若干常用公式推廣(六、)若干常用公式推廣14(七、)關(guān)于異或運(yùn)算的一些公式異或同或A⊙B(1)交換律(2)結(jié)合律(3)分配律(4)常量和變量的異或運(yùn)算(5)因果互換律如果則有=A⊙BA⊙B(七、)關(guān)于異或運(yùn)算的一些公式異或同或A⊙B(1)交換律(15(一、)標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式五、

邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式和最簡(jiǎn)式標(biāo)準(zhǔn)與或式就是最小項(xiàng)之和的形式1.最小項(xiàng)的概念:2.最小項(xiàng)的性質(zhì):(1)任一最小項(xiàng),只有一組對(duì)應(yīng)變量取值使其值為

1

;(2)任意兩個(gè)最小項(xiàng)的乘積為

0

;(3)全體最小項(xiàng)之和為

1

。3.最小項(xiàng)的編號(hào):(一、)標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式五、邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式和最簡(jiǎn)式164.最小項(xiàng)是組成邏輯函數(shù)的基本單元

任何邏輯函數(shù)都是由其變量的若干個(gè)最小項(xiàng)構(gòu)成,都可以表示成為最小項(xiàng)之和的形式。4.最小項(xiàng)是組成邏輯函數(shù)的基本單元任何邏17六、

邏輯函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法一、并項(xiàng)法:(與或式最簡(jiǎn)與或式)公式定理二、吸收法:三、消去法:四、配項(xiàng)消項(xiàng)法:六、邏輯函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法一、并項(xiàng)法:(與或式最簡(jiǎn)與或式18七、

邏輯函數(shù)的圖形化簡(jiǎn)法(一、)邏輯變量的卡諾圖(Karnaughmaps)2.卡諾圖的特點(diǎn):用幾何相鄰表示邏輯相鄰(1)幾何相鄰:相接—

緊挨著相對(duì)—

行或列的兩頭相重—

對(duì)折起來(lái)位置重合(2)邏輯相鄰:兩個(gè)最小項(xiàng)只有一個(gè)變量不同化簡(jiǎn)方法:邏輯相鄰的兩個(gè)最小項(xiàng)可以合并成一項(xiàng),并消去一個(gè)因子。1.卡諾圖的畫(huà)法:七、邏輯函數(shù)的圖形化簡(jiǎn)法(一、)邏輯變量的卡諾圖(Kar193.卡諾圖中最小項(xiàng)合并規(guī)律:(1)兩個(gè)相鄰最小項(xiàng)合并可以消去一個(gè)因子(2)四個(gè)相鄰最小項(xiàng)合并可以消去兩個(gè)因子(3)八個(gè)相鄰最小項(xiàng)合并可以消去三個(gè)因子2n個(gè)相鄰最小項(xiàng)合并可以消去n個(gè)因子3.卡諾圖中最小項(xiàng)合并規(guī)律:(1)兩個(gè)相鄰最小項(xiàng)合并可20要點(diǎn):(1)一個(gè)組合的方格數(shù)必須是2的冪,即20=1,21=2,22=4,23=8等等。因此,不可能將三個(gè)方格組組合成一個(gè)組合,即使它們都是相鄰的。(2)不可能組合邏輯上不相鄰的最小項(xiàng)對(duì)。因此,要合并的對(duì)應(yīng)方格必須構(gòu)成矩形或正方形。要點(diǎn):(1)一個(gè)組合的方格數(shù)必須是2的冪,即(2)不可能組合21(二、)邏輯函數(shù)的卡諾圖表示法1.根據(jù)變量個(gè)數(shù)畫(huà)出相應(yīng)的卡諾圖;2.將函數(shù)化為最小項(xiàng)之和的形式;3.在卡諾圖上與這些最小項(xiàng)對(duì)應(yīng)的位置上填入1,其余位置填0或不填。(二、)邏輯函數(shù)的卡諾圖表示法1.根據(jù)變量個(gè)數(shù)畫(huà)出相應(yīng)的卡22(三、)

具有約束的邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)1.約束項(xiàng):不會(huì)出現(xiàn)的變量取值所對(duì)應(yīng)的最小項(xiàng)。(2)在邏輯表達(dá)式中,用等于0的條件等式表示。2.約束條件的表示方法(1)在真值表和卡諾圖上用叉號(hào)(╳)表示。3.化簡(jiǎn)步驟:(1)畫(huà)函數(shù)的卡諾圖,順序?yàn)椋?2)合并最小項(xiàng),畫(huà)圈時(shí)╳

既可以當(dāng)

1

,又可以當(dāng)

0(3)寫(xiě)出最簡(jiǎn)與或表達(dá)式(三、)具有約束的邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)1.約束項(xiàng):23注意:合并時(shí),究竟把╳

作為

1

還是作為

0

應(yīng)以得到的包圍圈最大且個(gè)數(shù)最少為原則。包圍圈內(nèi)都是約束項(xiàng)無(wú)意義。只要把所有的1圈完即可。注意:合并時(shí),究竟把╳作為1還是作為0應(yīng)以得到的24

八、邏輯函數(shù)的表示方法及其相互之間的轉(zhuǎn)換一、邏輯表達(dá)式二、真值表三、卡諾圖八、邏輯函數(shù)的表示方法及其相互之間的轉(zhuǎn)換一、邏輯表達(dá)式二、25第二章門(mén)電路一、

分立元器件門(mén)電路(一)二極管與門(mén)uYuAuBR0D2D1+VCC+10VuYuAuBROD2D1-VSS-10V(二)二極管或門(mén)第二章門(mén)電路一、分立元器件門(mén)電路(一)二極管26二、TTL門(mén)電路

Roff—關(guān)門(mén)電阻(<0.7k)即:當(dāng)

Ri

為0.7k

以下電阻時(shí),輸入端相當(dāng)于低電平。

Ron—開(kāi)門(mén)電阻(>2.5k)即:當(dāng)

Ri

為2.5k

以上電阻時(shí),輸入端相當(dāng)于高電平。二、TTL門(mén)電路Roff—關(guān)門(mén)電阻(<0.7k27三、集電極開(kāi)路門(mén)—OC門(mén)(OpenCollectorGate)1.符號(hào)2.OC門(mén)的主要特點(diǎn)YAB&+VCCRCOC門(mén)必須外接負(fù)載電阻和電源才能正常工作。三、集電極開(kāi)路門(mén)—OC門(mén)(OpenCollector28+VCCRCY1AB&G1Y2CD&G2Y四、輸出三態(tài)門(mén)–TSL門(mén)(Three-StateLogic)

正常工作狀態(tài):0或1高阻態(tài)3.實(shí)現(xiàn)線與邏輯+VCCRCY1AB&G1Y2CD&G2Y四、輸出三29

應(yīng)用舉例:(1)用做多路開(kāi)關(guān)(2)用于信號(hào)雙向傳輸(3)構(gòu)成數(shù)據(jù)總線應(yīng)用舉例:(1)用做多路開(kāi)關(guān)(2)用于信號(hào)雙向傳輸(330第三章組合邏輯電路一、

概述1.邏輯功能特點(diǎn)

電路在任何時(shí)刻的輸出狀態(tài)只取決于該時(shí)刻的輸入狀態(tài),而與原來(lái)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。2.電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)輸出、輸入之間沒(méi)有反饋延遲電路(2)不包含記憶性元件(觸發(fā)器),僅由門(mén)電路構(gòu)成第三章組合邏輯電路一、概述1.邏輯功能特點(diǎn)31二、組合邏輯電路的分析方法分析步驟邏輯圖邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)真值表說(shuō)明功能三、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)步驟邏輯抽象列真值表寫(xiě)表達(dá)式化簡(jiǎn)或變換畫(huà)邏輯圖二、組合邏輯電路的分析方法分析步驟邏輯圖邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)真值表32四、半加器和全加器1.半加器(HalfAdder)兩個(gè)

1位二進(jìn)制數(shù)相加不考慮低位進(jìn)位。2.全加器(FullAdder)兩個(gè)

1位二進(jìn)制數(shù)相加,考慮低位進(jìn)位。五、加法器(Adder)1.4位串行進(jìn)位加法器2.超前進(jìn)位加法器六、數(shù)值比較器四、半加器和全加器1.半加器(HalfAdder)兩個(gè)33七、

編碼器(Encoder)二進(jìn)制編碼器二—十進(jìn)制編碼器分類:普通編碼器優(yōu)先編碼器或八、二進(jìn)制譯碼器(BinaryDecoder)

2線—4線譯碼器3線—8線譯碼器4線—16線譯碼器九、二-十進(jìn)制譯碼器(Binary-CodedDecimalDecoder)將BCD

碼翻譯成對(duì)應(yīng)的十個(gè)輸出信號(hào)七、編碼器(Encoder)二進(jìn)制編碼器二—十進(jìn)制編碼器分34半導(dǎo)體顯示(LED)液晶顯示(LCD)共陽(yáng)極每字段是一只發(fā)光二極管十、顯示譯碼器數(shù)碼顯示器aebcfgdabcdefgR+5V—低電平驅(qū)動(dòng)abcdefgR+5V—高電平驅(qū)動(dòng)共陰極半導(dǎo)體顯示(LED)液晶顯示(LCD)共陽(yáng)極每字段是一只十、35十一、

數(shù)據(jù)選擇器

(DataSelector)1.4選1數(shù)據(jù)選擇器

函數(shù)式2.8選1數(shù)據(jù)選擇器十一、數(shù)據(jù)選擇器(DataSelector)36十二、

MSI實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)1.

用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)基本原理和步驟1)原理:選擇器輸出為標(biāo)準(zhǔn)與或式,含地址變量的全部最小項(xiàng)。例如

而任何組合邏輯函數(shù)都可以表示成為最小項(xiàng)之和的形式,故可用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)。4選18選1十二、用MSI實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)1.用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)372步驟(1)根據(jù)n=k-1

確定數(shù)據(jù)選擇器的規(guī)模和型號(hào)(n

—選擇器地址碼,k

—函數(shù)的變量個(gè)數(shù))(2)寫(xiě)出函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式和選擇器輸出信號(hào)表達(dá)式(3)對(duì)照比較確定選擇器各個(gè)輸入變量的表達(dá)式(4)根據(jù)采用的數(shù)據(jù)選擇器和求出的表達(dá)式畫(huà)出連線圖[例]用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù)2步驟(1)根據(jù)n=k-1確定數(shù)據(jù)選擇器的規(guī)模382用二進(jìn)制譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)基本原理與步驟1)基本原理:二進(jìn)制譯碼器又叫變量譯碼器或最小項(xiàng)譯碼器,它的輸出端提供了其輸入變量的全部最小項(xiàng)。任何一個(gè)函數(shù)都可以寫(xiě)成最小項(xiàng)之和的形式…74LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2S3S2S1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A0A1A2STBSTCSTAY72用二進(jìn)制譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)基本原理與步驟1)基392)基本步驟(1)選擇集成二進(jìn)制譯碼器(2)寫(xiě)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與非-與非式(3)確認(rèn)變量和輸入關(guān)系[例]用集成譯碼器實(shí)現(xiàn)函數(shù)(4)畫(huà)連線圖2)基本步驟(1)選擇集成二進(jìn)制譯碼器(2)寫(xiě)函數(shù)的40十三、ROM的結(jié)構(gòu)和工作原理1.基本結(jié)構(gòu)(一)ROM的結(jié)構(gòu)示意圖地址輸入數(shù)據(jù)輸出—n

位地址—b

位數(shù)據(jù)A0A1An-1D0D1Db-1D0D1Db-1A0A1An-12n×bROM……………………最高位最低位十三、ROM的結(jié)構(gòu)和工作原理1.基本結(jié)構(gòu)(一)ROM412.內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)輸出字線位線地址譯碼器ROM存儲(chǔ)容量=字線數(shù)

位線數(shù)

=2nb(位)地址輸入0單元1單元i

單元2n-1單元D0D1Db-1A0A1An-1W0W1WiW2n-12.內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)輸出字位線地址譯碼器ROM42(二)ROM應(yīng)用舉例及容量擴(kuò)展1、ROM應(yīng)用舉例用ROM實(shí)現(xiàn)以下邏輯函數(shù)[例3.6.2]Y1=

m(2,3,4,5,8,9,14,15)Y2=

m(6,7,10,11,14,15)Y3=

m(0,3,6,9,12,15)Y4=

m(7,11,13,14,15)A1B1C1D1m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15Y2Y3Y4Y1譯碼器編碼器(二)ROM應(yīng)用舉例及容量擴(kuò)展1、ROM應(yīng)用舉例用43例

用EPROM實(shí)現(xiàn)輸出函數(shù)存儲(chǔ)容量25648位地址256=284位數(shù)據(jù)輸出存儲(chǔ)容量8k88k=8210=21313位地址8位數(shù)據(jù)輸出2、ROM容量擴(kuò)展1.存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力,為存儲(chǔ)器含存儲(chǔ)單元的總位數(shù)。存儲(chǔ)容量=字?jǐn)?shù)

位數(shù)字—word位—bit例用EPROM實(shí)現(xiàn)輸出函數(shù)存儲(chǔ)容量25648位地址44十四、

組合電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)(一)

競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的概念及其產(chǎn)生原因1、競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的概念2、產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的原因(二)競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的判斷十四、組合電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)(一)競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的概念及其45第四章觸發(fā)器一、

基本觸發(fā)器1.特性表:RSQ

n+100011011Q

n保持1置10不用置0不允許2.特性方程:Q

n+1=S+RQ

n約束條件與非門(mén)構(gòu)成:第四章觸發(fā)器一、基本觸發(fā)器1.特性表:R46特性表和特性方程RSQ

n+100011011Q

n保持置

1置

0不許10不用Q

n+1=S+RQ

n約束條件或非門(mén)構(gòu)成:特性表和特性方程RSQn+1000110147特性表:CPRSQnQn+1注0Qn保持10

0010

0110

1010

1111

0011

0111101111011100不用不用保持置1置0不許特性方程:約束條件CP=1期間有效主要特點(diǎn):1.時(shí)鐘電平控制CP=1期間接受輸入信號(hào);CP=0期間輸出保持不變。(抗干擾能力有所增強(qiáng))2.RS之間有約束一、

同步觸發(fā)器

同步RS觸發(fā)器特性表:CPRSQnQn+1注048同步D觸發(fā)器(CP=1期間有效)主要特點(diǎn):1.時(shí)鐘電平控制,無(wú)約束問(wèn)題;2.CP=1時(shí)跟隨。下降沿到來(lái)時(shí)鎖存同步D觸發(fā)器(CP=1期間有效)主要特點(diǎn):1.49三、

邊沿觸發(fā)器1邊沿D觸發(fā)器符號(hào)特性表CPDRDSDQn+1注

0

00

100000

1

10

1

101Qn10不用同步置0同步置1保持(無(wú)效)異步置1異步置0不允許CP上升沿觸發(fā)QQCPC11DD

S

RSD

RD三、邊沿觸發(fā)器1邊沿D觸發(fā)器符號(hào)特性表CP502邊沿JK觸發(fā)器國(guó)標(biāo)符號(hào)QQCPC11JIKJ

KS

RSD

RD三、主要特點(diǎn)(一)CP的上升沿或下降沿觸發(fā);(二)抗干擾能力極強(qiáng),工作速度很高,在觸發(fā)沿瞬間,按的規(guī)定更新?tīng)顟B(tài);(三)功能齊全(保持、置1、置0、翻轉(zhuǎn)),使用方便。2邊沿JK觸發(fā)器國(guó)QQCPC11JIK51JKQnRDSDCPQn+1注00

00000

10001

00001

100100001010011

00011

10001001110保持同步置0同步置1翻轉(zhuǎn)00010001不變01101110不用異步置1異步置0不允許特性表JKQnRDS52四、

時(shí)鐘觸發(fā)器的功能分類(一)RS型和

JK型觸發(fā)器1.RS型觸發(fā)器符號(hào)特性表RSQ

n+1功能00011011Q

n10不用保持置1置0不許特性方程約束條件CP下降沿時(shí)刻有效QQCPC11SIRS

R延遲輸出

(主從)四、時(shí)鐘觸發(fā)器的功能分類(一)RS型和JK型觸532.JK型觸發(fā)器符號(hào)特性表JKQ

n+1功能00

01

1011Q

n01保持置0置1翻轉(zhuǎn)特性方程CP下降沿時(shí)刻有效QQCPC11JIKJ

KQ

n2.JK型觸發(fā)器符號(hào)特性表JKQn+1功能0541.D型觸發(fā)器符號(hào)特性表特性方程CP上升沿時(shí)刻有效QQCPC11DD

DQ

n+1功能001

1置0置1(二)D型、T型和T型觸發(fā)器1.D型觸發(fā)器符號(hào)特性表特性方程CP上升沿時(shí)刻有效Q552.T型觸發(fā)器QQCPC11TT

TQ

n+1功能0

Q

n1

Q

n保持翻轉(zhuǎn)CP下降沿時(shí)刻有效3.T型觸發(fā)器QQCPC1Q

n

Q

n+1功能011

0翻轉(zhuǎn)

CP下降沿時(shí)刻有效2.T型觸發(fā)器QQCPC11TTTQn56一、概述(一)時(shí)序電路的特點(diǎn)1.定義

任何時(shí)刻電路的輸出,不僅和該時(shí)刻的輸入信號(hào)有關(guān),而且還取決于電路原來(lái)的狀態(tài)。2.電路特點(diǎn)(1)與時(shí)間因素(CP)有關(guān);(2)含有記憶性的元件(觸發(fā)器)。組合邏輯電路存儲(chǔ)電路…………x1…xiy1…yjw1wkq1ql輸入輸出第五章時(shí)序邏輯電路一、概述(一)時(shí)序電路的特點(diǎn)1.定義任何57(二)時(shí)序電路邏輯功能表示方法1.邏輯表達(dá)式(1)輸出方程(3)狀態(tài)方程(2)驅(qū)動(dòng)方程2.狀態(tài)表、卡諾圖、狀態(tài)圖和時(shí)序圖組合邏輯電路存儲(chǔ)電路…………x1…xiy1…yjw1wkq1qlx1y1y2JKQ1Q2x21J1KC1CP(二)時(shí)序電路邏輯功能表示方法1.邏輯表達(dá)式(1)輸出方58(三)時(shí)序邏輯電路分類1.按邏輯功能劃分:計(jì)數(shù)器、寄存器、讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器、順序脈沖發(fā)生器等。2.按時(shí)鐘控制方式劃分:同步時(shí)序電路觸發(fā)器共用一個(gè)時(shí)鐘CP,要更新?tīng)顟B(tài)的觸發(fā)器同時(shí)翻轉(zhuǎn)。異步時(shí)序電路電路中所有觸發(fā)器沒(méi)有共用一個(gè)CP。3.按輸出信號(hào)的特性劃分:Moore型Mealy型存儲(chǔ)電路Y(tn)輸出WQX(tn)輸入組合電路CPY(tn)輸出CPX(tn)輸入存儲(chǔ)電路組合電路組合電路(三)時(shí)序邏輯電路分類1.按邏輯功能劃分:計(jì)數(shù)器、寄存器、59二、時(shí)序電路的基本分析和設(shè)計(jì)方法(一、)

時(shí)序電路的基本分析方法1.分析步驟時(shí)序電路時(shí)鐘方程驅(qū)動(dòng)方程狀態(tài)表狀態(tài)圖時(shí)序圖CP觸發(fā)沿特性方程輸出方程狀態(tài)方程計(jì)算二、時(shí)序電路的基本分析和設(shè)計(jì)方法(一、)時(shí)序電路的基本分析60能否自啟動(dòng)?能自啟動(dòng):存在無(wú)效狀態(tài),但沒(méi)有形成循環(huán)。不能自啟動(dòng):無(wú)效狀態(tài)形成循環(huán)。能否自啟動(dòng)?能自啟動(dòng):存在無(wú)效狀態(tài),但沒(méi)有不能自啟動(dòng):無(wú)效狀61(二)

時(shí)序電路的基本設(shè)計(jì)方法1.設(shè)計(jì)的一般步驟時(shí)序邏輯問(wèn)題邏輯抽象狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(表)狀態(tài)化簡(jiǎn)最簡(jiǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(表)電路方程式(狀態(tài)方程)求出驅(qū)動(dòng)方程選定觸發(fā)器的類型邏輯電路圖檢查能否自啟動(dòng)(二)時(shí)序電路的基本設(shè)計(jì)方法1.設(shè)計(jì)的一般步驟時(shí)序邏輯62三、計(jì)數(shù)器(Counter)(一)

計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)和分類計(jì)數(shù)器的功能及應(yīng)用1.功能:對(duì)時(shí)鐘脈沖CP計(jì)數(shù)。2.應(yīng)用:分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列、進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等。計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)1.輸入信號(hào):計(jì)數(shù)脈沖CPMoore型2.主要組成單元:時(shí)鐘觸發(fā)器三、計(jì)數(shù)器(Counter)(一)計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)和分類計(jì)63(二)計(jì)數(shù)器的分類按數(shù)制分:二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器N進(jìn)制(任意進(jìn)制)計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)方式分:加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)(Up-DownCounter)按時(shí)鐘控制分:同步計(jì)數(shù)器(Synchronous)異步計(jì)數(shù)器(Asynchronous)按開(kāi)關(guān)元件分:TTL計(jì)數(shù)器CMOS計(jì)數(shù)器(二)計(jì)數(shù)器的分類按數(shù)制分:二進(jìn)制計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)加法計(jì)數(shù)器按64(三)

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)容量、長(zhǎng)度或模的概念

計(jì)數(shù)器能夠記憶輸入脈沖的數(shù)目,即電路的有效狀態(tài)數(shù)M。3位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器:00001111/14位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器:000111/1n位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器:(三)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)容量、長(zhǎng)度或模的概念65(四)集成二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器1.集成4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器1234567816151413121110974161(3)VCCCOQ0Q1Q2Q3CTTLDCR

CP

D0

D1D2D3

CTP地引腳排列圖邏輯功能示意圖74161Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPCR

D0

D1D2D3000000110011CR=0Q3Q0=0000同步并行置數(shù)CR=1,LD=0,CP異步清零Q3Q0=D3D01)74LS161和74LS163(四)集成二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器1.集成4位二進(jìn)制同步加6674161的狀態(tài)表

輸入

輸出

注CRLDCTP

CTTCPD3D2D1D0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CO010

d3

d2

d1d0

111111011000000d3

d2

d1

d0

計(jì)數(shù)

保持

0清零置數(shù)CR

=

1,LD

=

1,CP,CTP=CTT=

1二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)CTPCTT=0CR

=

1,LD=

1,保持若CTT=0CO=0若CTT=17416374161的狀態(tài)表輸入輸67(五)

十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(8421BCD碼)00000001/00010/00011/00100/00101/00110/0011110001001/0/0/0/1狀態(tài)圖(五)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(8421BCD碼)00000001/68(六)集成十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器74160、741621234567816151413121110974160(2)VCCCOQ0Q1Q2Q3CTTLDCR

CP

D0

D1D2D3

CTP地(引腳排列與74161相同)異步清零功能:(74162同步清零)同步置數(shù)功能:同步計(jì)數(shù)功能:保持功能:進(jìn)位信號(hào)保持進(jìn)位輸出低電平1.集成十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器(六)集成十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器74160、74162169(七)

N進(jìn)制計(jì)數(shù)器方法用觸發(fā)器和門(mén)電路設(shè)計(jì)用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成清零端置數(shù)端(同步、異步)1、利用同步清零或置數(shù)端獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)思路:2.求歸零邏輯表達(dá)式;1.寫(xiě)出狀態(tài)SN

–1的二進(jìn)制代碼;3.畫(huà)連線圖。步驟:(七)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器方法用觸發(fā)器和門(mén)電路設(shè)計(jì)用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)702、利用異步清零或置數(shù)端獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)

當(dāng)計(jì)數(shù)到SN

時(shí),立即產(chǎn)生清零或置數(shù)信號(hào),使返回S0狀態(tài)。(瞬間即逝)1.寫(xiě)出狀態(tài)SN

的二進(jìn)制代碼;2.求歸零邏輯表達(dá)式;3.畫(huà)連線圖。2、利用異步清零或置數(shù)端獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)當(dāng)計(jì)數(shù)到SN71(八)計(jì)數(shù)容量的擴(kuò)展1.集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)74161(1)Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPD0D1D2D3CRQ4Q5Q6Q774161(0)Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPD0D1D2D3CRQ0Q1Q2Q3CP11111CO016

16

=

256(八)計(jì)數(shù)容量的擴(kuò)展1.集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)74161(1722.利用級(jí)聯(lián)獲得大容量N進(jìn)制計(jì)數(shù)器1)級(jí)聯(lián)N1和N2進(jìn)制計(jì)數(shù)器,容量擴(kuò)展為N1N2N1進(jìn)制計(jì)數(shù)器N2進(jìn)制計(jì)數(shù)器CP進(jìn)位CCP[例]用74160(2)

構(gòu)成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器60=610=N1N2=N2.利用級(jí)聯(lián)獲得大容量N進(jìn)制計(jì)數(shù)器1)級(jí)聯(lián)N1732)用歸零法或置數(shù)法獲得大容量的N進(jìn)制計(jì)數(shù)器[例]

試分別用74161和74162接成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPD0D1D2D3CRQ4Q5Q6Q774161(0)Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPD0D1D2D3CRQ0Q1Q2Q3CP111CO074161(1)用SN

產(chǎn)生異步清零信號(hào):用

SN–1產(chǎn)生同步置數(shù)信號(hào):&11&先用兩片74161構(gòu)成256進(jìn)制計(jì)數(shù)器2)用歸零法或置數(shù)法獲得大容量的N進(jìn)制計(jì)數(shù)器[例]試7474162—同步清零,同步置數(shù)。再用歸零法將M=

100改為N

=

60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,即用SN–1產(chǎn)生同步清零、置數(shù)信號(hào)。先用兩片74162構(gòu)成1010

進(jìn)制計(jì)數(shù)器,Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPD0D1D2D3CRQ4Q5Q6Q774162(0)Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPD0D1D2D3CRQ0Q1Q2Q3CP111CO074162(1)11&1174162—同步清零,同步置數(shù)。再用歸零法將M=1075第六章脈沖的產(chǎn)生與整形電路一、

施密特觸發(fā)器(SchmittTrigger)2.施密特觸發(fā)器屬于“電平觸發(fā)”型電路,不依賴于邊沿陡峭的脈沖。施密特觸發(fā)器是具有電壓滯后特性的數(shù)字傳輸門(mén)。其特點(diǎn)如下:1.特性與原理1.輸入電平的閾值電壓由低到高為,由高到低為,且>,輸出的變化滯后于輸入,形成回環(huán)。第六章脈沖的產(chǎn)生與整形電路一、施密特觸發(fā)器76施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性施密特觸發(fā)器的回環(huán)特性反向傳輸特性同向傳輸特性UOHUOLUT+UT-OuOuI輸入電壓增加UOHUOLUT+UT-OuOuI輸入電壓減小輸入電壓增加輸入電壓減小施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性施密特觸發(fā)器的回環(huán)特性反向傳輸特77施密特觸發(fā)器符號(hào):11施密特觸發(fā)器符號(hào):1178(1)電路組成及工作原理+VCCuO1TD83165724&&1uI工作原理

uItUOH

uOtUOLOO011010UCO外加UCO時(shí),可改變閾值和回差電壓+VDDuO2uI上升時(shí)與2VCC/3比uI下降時(shí)與VCC/3比2.用555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器(1)電路組成及工作原理+VCCuO1TD83165724&792.滯回特性UT–OuIuOUOHUOLUT+uI增大時(shí)與上限閾值比特點(diǎn):uI減小時(shí)與下限閾值比上限閾值電壓3.主要靜態(tài)參數(shù)回差電壓下限閾值電壓回差電

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