数字电子技术 基础
导语:数字电子技术基础有什么知识点呢?下面是小编给大家介绍的数字电子技术基础吧。
数字电子技术基础
第一章数制和码制
1、变化规律在时间上和数量上都是离散是信号称为数字信号。
2、变化规律在时间或数值上是连续的信号称为模拟信号。
3、不同数制间的转换。
4、 反码、补码的运算。
5、 8421码中每一位的权是固定不变的,它属于恒权代码。
6、 格雷码的最大优点就在于它相邻两个代码之间只有一位发生变化。
基础知识 数制转换
1. (30.25)10=( 11110.01)2=( 1E.4)16
2. (3AB6)16=( 0011101010110110)2=(35266)8
3. (136.27)10=( 10001000.0100)2=( 88.4)16
4. (432.B7)16=( 010000110010. 10110111)2=(2062. 556)8
5.(100001000)BCD=(108)D=(6C)H=(01101100)B
6. 二进制(1110.101)2转换为十进制数为14.625。
7.十六进制数(BE.6)16转换为二进制数为
(10111110.011)2。
原码、反码与补码 在二进制数的前面增加一位符号位。符号位为0表示正数;符号位为1表示负数。正数的反码、补码与原码相同,负数的反码即为它的正数原码连同符号位按位取反。负数的补码即为它的反码在最低位加1形成。补码再补是原码。
1. 如(111011)2为有符号数,则符号位为 1 ,该数为负数,反码为100100,补码为100101。 如(001010)2 为有符号数,则符号位为0 ,该数为正数,反码
001010,补码001010。
第二章逻辑代数基础
1、 逻辑代数的基本运算有与、或、非三种。
2、 只有决定事物结果的全部条件同时具备时,结果才发生。这种因果关系称 为逻辑与,或称逻辑相乘。
3、 在决定事物结果的诸条件中只要有任何一个满足,结果就会发生。这种因 果关系称为逻辑或,也称逻辑相加。
4、 只要条件具备了,结果便不会发生;而条件不具备时,结果一定发生。这 种因果关系称为逻辑非,也称逻辑求反。
5、 逻辑代数的基本运算有重叠律、互补律、结合律、分配律、反演律、还原 律等。举例说明。
6、 对偶表达式的书写。
7、 逻辑该函数的表示方法有:真值表、逻辑函数式、逻辑图、波形图、卡诺 图、硬件描述语言等。
8、 在n变量逻辑函数中,若m为包含n个因子的乘积项,而且这n个变量均 以原变量或反变量的形式在m中出现一次,则称m为该组变量的最小项。
9、 n变量的最小项应有2n 个。
10、 最小项的重要性质有:①在输入变量的任何取值下必有一个最小项,而且 仅有一个最小项的值为1;②全体最小项之和为1;③任意两个最小项的乘积为0;④具有相邻性的两个最小项之和可以合并成一项并消去一对因子。
11、 若两个最小项只有一个因子不同,则称这两个最小项具有相邻性。
12、 逻辑函数形式之间的变换。(与或式—与非式—或非式--与或非式等)
13、 化简逻辑函数常用的方法有:公式化简法、卡诺图化简法、Q-M法等。
14、 公式化简法经常使用的方法有:并项法、吸收法、消项法、消因子法、配 项法等。
15、 卡诺图化简法的步骤有:①将函数化为最小项之和的形式;②画出表示该 逻辑函数的卡诺图;③找出可以合并的最小项;④选取化简后的乘积项。
16、 卡诺图法化简逻辑函数选取化简后的乘积项的选取原则是:①乘积项应包 含函数式中所有的最小项;②所用的乘积项数目最少;③每个乘积项包含的因子最少。
第三章门电路
1、 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。
2、 CMOS电路在使用时应注意以下几点:①输入电路要采用静电防护;②输 入电路要采取过流保护;③电路锁定效应的防护。
3、 COMS电路的静电防护应注意以下几点:①采用金属屏蔽层包装;②无静
电操作;③不用的输入端不能悬空。
4、 CMOS电路的输入电路过流保护措施有:①信号源内阻太低时,在输入端 与信号源之间串接保护电阻;②输入端接有大电容时,在输入端与电容之间接入保护电阻;③输入端接长线时,在门电路的输入端接入保护电阻。
5、 目前,应用最广泛的集成门电路有CMOS和TTL两大类。
6、 集成门电路的外特性包含两个内容:①逻辑功能,即输入输出之间的逻辑 关系;②外部的电气特性,包括电压传输特性、输入特性、输出特性和动态特性等。
第四章组合逻辑电路
1、 根据逻辑功能的不同特点,可以将数字电路分成两大类,一类称为组合逻 辑电路,另一类称为时序逻辑电路。
2、 组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点是:任意时刻的输出仅仅取决于该 时刻的输入,与电路原来的状态无关。 3、 组合逻辑电路在电路结构上的特点是:只包含门电路,而没有存储(记忆) 单元。
4、 组合逻辑电路的分析步骤为:①根据逻辑图,逐级写出输入输入关系的逻 辑函数表达式;②利用公式法或卡诺图法化简逻辑函数;③将逻辑函数式转换为真值表的形式;④判明逻辑电路的逻辑功能。
5、 设计组合逻辑电路,就是根据给定的实际逻辑问题,求出实现这一逻辑功 能的最简逻辑电路。所谓最简就是指:电路所用的器件数最少、器件的种类最少、而且器件间的`连线也最少。 6、 组合逻辑电路的设计步骤为:①进行逻辑抽象,列真值表;②将真值表转 换为逻辑函数表达式,并加以化简;③选定器件类型;④将逻辑函数变换为适当的形式;⑤画逻辑电路图;⑥工艺设计。
7、 常用的组合逻辑电路包括编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加 法器、函数发生器、奇偶校验器、奇偶发生器等 8、 门电路的两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象称为竞争。有竞 争现象时不一定都会产生尖峰脉冲。
9、 由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象就称为竞争-冒险。
10、 消除竞争-冒险现象的方法有:接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑 设计。
第五章触发器
1、 能够存储1位二值信号的基本单元电路统称为触发器。
2、 触发器必须具备以下两个基本特点:①具有两个能自行保持的稳定状态; ②在触发信号的操作下,根据不同的输入信号可以置1或0状态。
3、 由于电路结构形式的不同,触发信号的触发方式分为:电平触发、脉冲触 发、边沿触发三种。
4、 根据触发器逻辑功能的不同,触发器分为:SR触发器、JK触发器、D触 发器、T触发器等。
5、 电平触发方式的特点是:①只有当CLK变为有效电平时,触发器才能接受 输入信号,并按照输入信号将触发器的输出置成相应的状态;②在CLK=1的全部时间里,S和R状态的变化都可能引起输出状态的改变。
6、 脉冲触发方式的特点是:①触发器的翻转分两步动作。第一步,在CLK=1 期间主触发器接收输入信号,从触发器不动;第二步,CLK边沿到来时从
触发器按照主触发器的状态翻转;②在CLK=1的全部时间里输入信号都将对主触发器起控制作用。
7、 SR触发器的特性表为:(00维持、01置0、10置1、11不定)。
8、 SR触发器的特性方程为:Q*=S+R’Q,SR=0
9、 JK触发器的特性表为:(00维持、01置0、10置1、11翻转)。
10 、JK触发器的特性方程为:Q*=JQ’+K’Q。
11、 T触发器的特性表为:(0维持、1翻转)。
12、 T触发器的特性方程为:Q*=TQ’+T’Q。
13、 D触发器的特性表为:(0置0、1置1)。
14、 D触发器的特性方程为:Q* =D。
第六章时序逻辑电路
1、 任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号,而且还取决于电路原来 的状态。具备这种逻辑功能特点的电路称为时序逻辑电路。
2、 时序电路在电路结构上有两个显著的特点:第一,时序电路通常包含组合 电路和存储电路两个组成部分,而存储电路是必不可少的;第二,存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端,与输入信号一起,共同决定组合逻辑电路的输出。
3、 时序电路中有分同步时序电路和异步时序电路。在同步时序电路中,所有 触发器状态的变化都是在同一时钟信号操作下同时发生的。而在异步时序电路中,触发器状态的变化不是同时发生的。
4、 时序电路的逻辑功能可以用输出方程、驱动方程和状态方程全面描述。
5、 分析同步时序电路一般按如下步骤进行:①从给定的逻辑图中写出每个触 发器的驱动方程;②将得到的这些驱动方程代入相应触发器的特性方程,得出每个触发器的状态方程,从而得到,由这些状态方程组成的整个时序电路的状态方程组;③根据逻辑图写出电路的输出方程。
第七章半导体存储器
半导体存储器概述 能存储大量二值信息(或称为二值的数据)的半导体器件。
ROM的优点 电路结构简单,在断电后数据不会丢失。
掩模ROM 电路结构主要由存储矩阵、地址译码器两部分组成。
随机存储器RAM优点 读、写方便,使用灵活。但一旦停电后所存储的数据将随之丢失。
存储器容量的扩展 位扩展方式 适用于每片RAM,ROM字数够用而位数不够时 接法:将各片的地址线、读写线、片选线并联即可 例:用八片1024 x 1位→ 1024 x 8位的RAM 字扩展方式适用于每片RAM,ROM位数够用而字数不够时
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