《数电知识总结汇编.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数电知识总结汇编.docx（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、 学习-好资料第一部分内容 逻辑代数基础掌握逻辑代数的基本公式、基本规则；逻辑代数的表示方法及相互转换。熟练掌握逻辑函数的公式化简法及卡诺图化简法。1、 数字量和模拟量数字量：变化在时间和空间上都是离散的模拟量：变化在时间和空间上都是连续的2、逻辑代数中的三种基本运算布尔代数被广泛应用于解决开关电路和数字逻辑电路的分析与设计上，所以又将布尔代数叫做开关代数或逻辑代数。在二值逻辑中，每个逻辑变量的取值只有 0 和 1，这里的 0 和 1 只代表两种不同的逻辑状态。基本运算有与、或、非三种。常见的复合逻辑运算有与非、或非、与或非、异或、同或等。3、逻辑代数的基本公式布尔恒等式（20 个）；常用公式
2、由基本公式导出（6 个）更多精品文档 学习-好资料4、逻辑代数的基本定理（1）代入定理（2）反演定理Y 将其中所有的“ ”换成“”，“”换成“ ”，0 换成 1，1 换成 0，原变量换成反变量，反变量换成原变量，得到的结果为 Y。用反演定理时有两个规则：1）“先括号、然后乘、最后加”2）不属于单个变量上的反号应保留（3）对偶定理若两逻辑式相等，则它们的对偶式也想等，这就是对偶定理。对偶式：对于任何一个逻辑或 Y，若将其中的“ ”换成“”，“”换成“ ”，0 换成1，1 换成 0，则得到一个新的逻辑式 Y，即为 Y的对偶式。【注意】这里的 0和 1就是形式上的 0和 1。5、逻辑函数及其表示方法
3、（1）逻辑函数以逻辑变量作为输入，运算结果作为输出，那么输入和输出之间是一种函数关系，写作Y=F（A,B,C）-二值逻辑函数（2）逻辑函数的表示方法这些方法包括了（逻辑）真值表、逻辑函数式（又称为逻辑式或函数式）、逻辑图和卡诺图。逻辑图：用逻辑运算的图形符号画出的图，如Y=A(B+C)这些方法之间相互转化（3）逻辑函数的两种标准形式“最小项之和”及“最大项之和”1）最小项有一组变量有 n 个，m 为包含 n 个因子的乘积，而且这几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 为该组变量的最小值。nn 变量的最小项有 2 个。每一组取值都使一个对应的最小项的值等于1。有如下重要性质
4、：必有一个最小项，而且仅有一个最小项的值为1全体最小项之和为 1任意两个最小项的乘积为 0具有相邻性的两个最小项只有一个因子不同，其和可以合并成一项并消去一对因子，例如2）逻辑函数的最小项之和形式更多精品文档 学习-好资料利用基本公式3）最大项可以把任何一个逻辑函数化为最小项之和的标准形式。M 为 n 个变量之和，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。n 变量的最大项有 2 个。每一组取值都使一个对应的最大项的值等于0。n有如下重要性质：必有一个最大项，而且仅有一个最大项的值为0全体最大项之积为 0任意两个最大项的之和为 1只有一个变量不同的两个最大项的乘积等于各相同变
5、量之和M m【结论】 =ii4）逻辑函数的最大项之积形式任何一个逻辑函数都可以化成最大项之积的标准形式。6、逻辑函数的公式化简法（1）逻辑函数的最简形式（2）常用的化简方法1）并项法2）吸收法3）消项法4）消因子法5）配项法A+A=A 或7、逻辑函数的卡诺图化简法（1）逻辑函数的卡诺图表示法1）表示最小项的卡诺图2）用卡诺图表示逻辑函数（2）用卡诺图化简逻辑函数合并最小项的规则若两个最小项相邻，可合并为一项消去一对因子，结果只剩公共因子若四个最小项相邻并排列成一个矩形组，可合并成一项并消去两对因子若八个最小项相邻并且排列成一项并消去三对因子8、具有无关项的逻辑函数及其化简（1）约束项、任意项是
6、逻辑函数式中的无关项（2）无关项在化简逻辑函数中的应用加入的无关项应与函数式中尽可能多的最小项（包括原有的和已写入的无关项）具有逻辑相邻性。更多精品文档 学习-好资料第二部分内容 逻辑门电路熟练掌握各种门的逻辑符号、功能、特点、使用方法。正确理解 TTL 门和 CMOS 门电路的结构、工作原理，并掌握其外特性及特性参数。1、 各种门与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。1）二极管与门最简单的与门可以用二极管和电阻组成与门、或门存在输出电平偏移的问题，所以只能用于集成电路内部的逻辑单2）二极管或门元。3）三极管非门反相器当输入信号为高点平时，应保证三极管在深度饱和状态，使输出电平
7、接近于零，此时必须保证提供给三极管的基极电流大于深度饱和的基极电流，即I I 。BSB2、 TTL 门电路（1）TTL 门电路的结构、工作原理反相器是 TTL 门电路中电路结构最简单的一种，又称为三极管-三极管逻辑电路，简称TTL 电路。此电路有三部分组成：T1、R1 和 D1 组成的输入级，T2、R2 和 R3 组成的倒相级，T4、T5、D2 和 R4 组成的输出级。更多精品文档 学习-好资料倒相级：T2 集电极输出的电压信号和发射极输出的电压信号变化方向相反输出级：稳定状态下，T4 和 T5 总是一个导通而另一个截止，为此还加了一个二极管D2D1：是输入端钳位二极管，它既可以一直输入端可能
8、出现的负极性干扰脉冲，又可以防止输入电压为负时 T1 的发射极电流过大，起到保护作用，这个二极管允许的最大电流约为20mA。输入端噪声容限：输入电平的允许波动范围（2）TTL反相器的外特性及特性参数1）静态输入特性和输出特性输入特性输入电压介于高、低电平之间情况复杂，但这个过程只发生在输入信号电平转换的短暂过程中，故不做详细分析。输出特性、高电平输出特性当 vo=VOH时：i5mA以后，随着 i 绝对值的增加 V 下降O HO HL很快。LL74系列门电路，输出为高电平时，最大负载电流不能超过0.4mA。更多精品文档 学习-好资料、低电平输出特性当输出为低电平时可以看出，V 与 i 的关系在较
9、大范围内基本呈线性 。OLL输入端负载特性2）TTL反相器的动态特性传输延迟时间从导通到截止或从截止到导通都需要一定的时间若把理想的矩形电压信号加到TTL反相器的输入端时，输出电压的波形不仅滞后于输入信号，而且波形的上升沿和下降沿也将被变坏。将输出电压波形滞后于输入电压波形的时间叫做传输延迟时间更多精品文档 学习-好资料交流噪声容限电源的动态尖峰电流3、 CMOS 门电路（1）CMOS 门电路的结构、工作原理CMOS 反相器的基本电路结构形式为有源负载反相器，其中 T1 是 P 沟道增强型 MOS 管，T2 是 N 沟道增强型 MOS 管。由于静态下无论 vI 是高电平还是低电平，T1 和 T
10、2 总有一个是截止的，且截止内阻极高，流经 T1 和 T2 的静态电流极小，因而 CMOS 反相器的静态功耗很小，这是它最突出的优点。更多精品文档 学习-好资料（2）CMOS反相器的外特性及特性参数1）静态输入特性和输出特性输入特性输出特性、高电平输出特性更多精品文档 学习-好资料、低电平输出特性2）动态特性传输延迟时间交流噪声容限动态功耗更多精品文档 学习-好资料第三部分内容 组合逻辑电路的分析与设计理解组合逻辑电路的特点及典型电路的结构和工作原理。熟练掌握组合逻辑电路的分析与设计的基本方法。1、 组合逻辑电路的特点根据逻辑功能的不同特点，可以将数字电路分为两类：组合（逻辑）电路和时序（逻辑
11、）电路。组合逻辑电路的特点一：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。组合逻辑电路的特点二：它的输出于电路的历史状况无关，那么电路中就不包含存储单元。2、 逻辑功能的描述将逻辑图转换为逻辑函数式或逻辑真值表的形式。3、 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过分析找到电路的逻辑功能（2）组合逻辑电路的设计方法步骤：进行逻辑抽象，用一个逻辑函数来描述事件的因果关系、分析因果关系，确定输入变量和输出变量、定义逻辑状态 0 和 1 的含意逻辑状态赋值、根据给定的因果关系列真值表根据真值表写出逻辑函数式既可以用小规模集成的门电路组成相应的逻辑电路，又可以用中
12、规模集成的组合逻辑器件或可编程逻辑器件将逻辑函数化简（小规模）或变换成适当的形式（中规模）根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路的连接图工艺设计4、 典型逻辑电路的结构和工作原理（1）编码器1） 普通编码器2） 优先编码器（2）译码器1） 二进制译码器2） 二-十进制译码器3） 显示译码器4） 用译码器设计组合逻辑电路（3）数据选择器1） 数据选择器的工作原理2） 用数据选择器设计组合逻辑电路（4）加法器1）1 位加法器2）多位加法器3）用加法器设计组合逻辑电路更多精品文档 学习-好资料（5）数值比较器1）1 位数值比较器2）多位数值比较器第四部分内容 触发器在正确理解各种触发器的电路结构
13、、工作原理的基础上，掌握其逻辑功能及相互转换，会画出输出输入对应波形。1、 触发器的概念在数字电路中，不但需要对二值信号进行算术运算和逻辑运算，而且经常需要将这些信号和运算结果保存起来。为此需要使用具有记忆功能的基本逻辑单元能够存储1 位二值信号的基本单元电路触发器。具有如下特点：第一，具有两个能自行保持的稳定状态，用表示逻辑状态的0 和 1 或二进制数的 0 和 1.第二，根据不同的输入信号可以置成 1 或 0 状态。2、 各触发器的电路结构与动作特点（1）基本 RS 触发器RS 锁存器（2）同步 RS 触发器（3）主从 RS 触发器（4）边沿触发器3、 触发器的逻辑功能及其描述方法4、 触
14、发器的动态特性会画出输入输出对应波形第五部分内容 时序逻辑电路的分析与设计理解时序逻辑电路的特点及典型电路的结构和工作原理。掌握同步和异步时序逻辑电路的基本分析方法；掌握 N 进制计数器的构成方法。1、2、 时序逻辑电路的特点3、 时序逻辑电路的分析方法（1）同步时序逻辑电路的（2）时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图、状态机流程图和时序图（3）异步时序逻辑电路4、 常用的时序逻辑电路的结构和工作原理（1）寄存器和移位寄存器（2）计数器5、6、 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更多精品文档 学习-好资料（2）时序逻辑电路的自启动设计（3）异步时序逻辑电路的设计方法更多精品文档