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1、数字电路与逻辑设计,数字电路与逻辑设计考试复习 数字电路与逻辑设计学习要求,复习及考试1,总复习： 按各章小结要求，掌握每章的基本概念、 电路的基本形式、功能和表示方法， 主要的参数计算。 成绩：考试成绩、作业 考试题型：选择、填空、 分析、计算、设计 期末考试：闭卷、笔试,下一页,复习及考试2,选择、填空 各章基本概念、基本知识点 分析： 门电路、组合电路、触发器及波形、 时序电路（方程、状态转换表/图、功能） 脉冲波形中的典型电路（施密特、单稳态、多谐） ROM/RAM, PLA,PAL 计算 数制转换、函数化简、门电路中驱动,负载(N0,RL) 脉冲波形 (典型电路，5553种电路、主要
2、参数及波形特点) D/A、A/D (综合分析计数器,ROM) 设计 门电路(构成逻辑函数-用与非门等) 组合（重点：选择器、译码器） 时序电路（置数端LD、清零端R-构成任意进制计数器） ROM/RAM, PLA,PAL,返回,下一页,复习及考试3,第一、二章： 基本逻辑关系、数制的转换、基本公式、 公式化简、卡诺图化简 第三章：门电路门电路的逻辑符号、功能、特殊的门电路（三态门、OC门、传输门）的逻辑符号、功能、 简单的分析（写逻辑表达式，判断电阻大小对输入的影响），画波形图 第四章：组合电路特点、一般分析与设计方法 * 分析-由图写表达式 * 设计-由功能要求（或表达式）画电路图 * 加法
3、器、数据比较器、编码器的功能 * 译码器、数据选择器的分析与设计,下一页,上一页,复习及考试4,第五章：触发器功能和结构的概念 RS/JK/D/T：* 特性方程（次态逻辑表达式） * 画状态波形图（含异步控制端） 第六章：时序电路特点、分类 * 分析 写方程（时钟、驱动、状态、输出） 状态转换图/表 分析功能（N进制、环型、扭环型、移位） * 集成进制（161/160）写状态转换图、功能（N进制） * 分析与设计集成进制（161/160）构成的任意进制 （置数端和清零端） * 由功能表分析器件功能,下一页,上一页,复习及考试5,第十章：脉冲电路 * 基本概念（施密特、单稳态、多谐）、特点和功能
4、 * 计算：（典型电路、555电路构成-施密特、单稳态、多谐） * 画输出波形（555电路构成-施密特、单稳态、多谐/输入与输出对应波形） 第十一章：D/A和A/D * 功能和分类、转换精度与转换速度 * 主要参数计算（分辨率、最小分辨电压、求DAC的输出VO、 求ADC的输出D， 转换速度的比较） * 综合,下一页,上一页,复习及考试6,第七、八章：存储器和可编程逻辑器件 * 理解和掌握半导体存储器概念、分类和构成特点 分类：ROM：固定ROM、PROM、EPROM、E2PROM RAM：SRAM、DRAM 结构：ROM：地址译码器 + 存储阵列 + 输出缓冲器 (与阵列) + (或阵列)
5、RAM：地址译码器 + 存储阵列 + 读/写控制电路 * 了解和掌握可编程逻辑器件的分类和结构特点 主要分类：PROM、PLA、PAL、GAL 结构特点： 输出结构形式: 固定输出、I/O输出、异或门输出、寄存器输出、OLMC * 用ROM分析和设计逻辑电路 * RAM的字、位扩展（分析与设计） * 分析PLA、PAL构成的逻辑电路,返回,上一页,数字电路与逻辑设计 学习要点及要求,第一、二章 数字电路基础和逻辑代数基础 第三章 门电路 第四章 组合逻辑电路 第五章 触发器 第六章 时序逻辑电路 第七、八章 半导体存储器及可编程逻辑器件 第十章 脉冲电路 第十一章 数-模和模数转换 综合练习,
6、返回,第一章 逻辑代数基础（数制与码制）,1 学习要点: * 数制及数制转换 * 码制和常用码制 2 要求： * 掌握数制之间的转换 二进制-十进制 二进制八进制 二进制-十六进制 八进制、十六进制-十进制 * 常用码制（8421码、余3码、循环码） 例题：,返回,进行下列数字的转换: （ 74 ）10 = （ ）2 （ 72 ）8 = （ ）2 ( 1001101101 ）2 = ( ) 16 = ( ) 10 （ D5 ）16 = （ ）2,第二章 逻辑代数基础（逻辑代数）,学习要点: * 基本逻辑运算(与、或、非）和八种逻辑运算 * 基本公式、常用公式和基本定理 * 逻辑函数表示方法 *
7、 逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法 要求： * 逻辑描述（真值表、表达式、逻辑符号） * 逻辑函数的表示方法 （真值表、逻辑表达式（与或式和或与式）、逻辑图、波形图） * 公式化简法（基本公式、常用公式和基本定理） * 卡诺图化简法（画图、填图、圈图、读图） * 含约束项的化简方法 逻辑函数的化简: 其它:,返回,第二章 逻辑函数的化简,返回,化简:公式法和卡诺图法 公式法: (常用的公式) 卡诺图法: (3/4变量_画图、填图、圈图、读图） * 最小项填图 * 与或式填图,第三章 逻辑门电路,学习要点: 分立元件门电路 TTL门电路及电气特性 MOS门电路及电气特性 几种特殊功能的门电路
8、要求： * 二极管与门和或门；三极管反相器的基本电路形式 * TTL门电路反相器及电气特性和主要参数 * CMOS反相器、与非门和或非门，电气特性和主要参数 * 特殊功能门电路（三态门、OC门、传输门）功能描述、逻辑符号、作用 * 计算：驱动、RL、 逻辑符号、表达式 特殊的门电路 例题,返回,常用逻辑运算、逻辑符号及逻辑表达式,八种常用逻辑运算、逻辑符号及逻辑表达式,返回,特殊门电路、逻辑功能及逻辑表达式,返回,特殊的门电路、逻辑符号及功能,三态门： （1）高电平有效,（2）低电平有效,OC门：输出端可并接使用 作总线传输、电平转换、,传输门：可传输数字和模拟信号 作双向开关和模拟开关,门电
9、路_输出逻辑表达式及输出波形图(1),例:分析电路的输出、写输出逻辑表达式（TTL和CMOS）,返回,解:对TTL电路:,对CMOS电路:,门电路_输出逻辑表达式及输出波形图(2),返回,例:写出如图电路的输出逻辑表达式，画输出波形图,第四章 组合逻辑电路,学习要点: * 组合逻辑电路的概念 (特点、各种常用组合电路的特点） * 组合逻辑电路的一般分析和设计方法 * 常用的组合逻辑电路的逻辑功能和表达式 （编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器） * 分析组合电路的功能 （由图写表达式） * 用组合器件设计逻辑功能 * 分析竞争冒险现象 要求：,返回,第四章 组合逻辑电路,要求： *
10、组合逻辑电路的特点（定义） * 常用组合逻辑电路的逻辑功能和表达式 （编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器） * 分析门电路逻辑图，写输出的逻辑表达式 * 组合逻辑器件分析，写逻辑表达式（译码器、数据选择器）； * 组合逻辑器件设计逻辑电路（译码器、数据选择器） * 分析竞争冒险现象 (竞争冒险现象、产生的原因,判断方法、消除方法),返回,组合电路的分析-组合逻辑器件,例题：分析4选1数据选择器的电路,写输出表达式。 解：1.4选1数据选择器的标准输出形式 2.将电路图中的各输入信号代入上式中:,返回,组合电路_译码器,译码器： 表达式:,例题:分析如图电路,写输出的逻辑表达式,返回
11、,第三章 习题及练习(1),例题_设计一个满足表中所示功能要求的组合逻辑电路。 表: 解：1.由表写表达式 2.方法1_用门电路设计_化简得: 3.方法3_用3线_8线译码器设计得:,下一页,(用与非门设计得：,第四章 习题及练习(1_续),例题1：设计一个满足表中所示功能要求的组合逻辑电路。 解：2.1 方法1_用门电路设计_化简得: 2.2 方法2_用3线_8线译码器设计得: 3.画逻辑图 图1(门电路-略): 图2(与非门-略): 图3(译码器):,(用与非门设计得：,返回,第四章 习题及练习(2),例题：用3线-8线译码器和门电路设计如下多输出函数 解：1.整理表达式: 2.画电路连接
12、图:,例题：用3线-8线译码器和门电路设计如下输出函数,返回,例题：用4选1数据选择器实现逻辑函数 解：1.按4选1数据选择器标准形式整理表达式:,令:A1=A; A0=B D0=1 D1=0 D2= D3=C 2.画电路连接图(略):,组合电路的设计-组合逻辑器件,返回,组合电路中的竞争冒险现象,竞争冒险现象 组合电路中，当输入信号经过门电路发生延迟，使输出端可能产生干扰脉冲，这种现象称为：竞争冒险现象 竞争冒险现象的分析 判断竞争冒险现象的方法 消除竞争冒险现象的方法,返回,第三章 组合逻辑电路-例题,返回,1.图为用译码器74LS138和与非门构成的逻辑电路。 请写出其逻辑表达式，并将其
13、化简为最简的与或式。,2.设计一个满足所列真值表的逻辑电路。要求： （1）写出逻辑表达式；（2）用最少的门电路画出逻辑电路图。,第四章 触发器,学习要点： * 触发器定义 * 触发器分类：功能（RS/JK/D/T） 结构（基本/同步/主从/边沿） * 触发器的描述方法：功能表、特性方程、逻辑符号、 （驱动表、状态转换图） * 画波形图 要求： *触发器功能（RS/JK/D/T）；写功能表、 特性方程 *触发器结构及动作特点 *画波形图（功能和动作特点综合，异步端Sd，Rd） 例题：,返回,触发器_复习,功能和结构 * 功能(四种)： RS JK D T * 结构(四种)： 基本 同步 主从 边
14、沿 特性方程： （次态函数表达式Q*）,返回,RS触发器： JK触发器： D触发器： T触发器：,触发器_功能和特性表,按功能分类: RS触发器：置0，置1，保持原状态 JK触发器：置0，置1，保持原状态，翻转原状态 D触发器：置0，置1 T触发器：保持原状态，翻转原状态,特性表描述:,返回,第四章 触发器-例题,返回,如图所示电路是边沿T触发器和JK触发器，要求： （1）写出触发器的次态逻辑表达式； （2）给出CP的波形如下，画出触发器的状态波形。 设触发器初始状态为0。,第五章 时序逻辑电路,学习要点： * 时序逻辑电路特点、分类 * 时序逻辑电路的描述方法和分析： * 方程组 / * 状
15、态转换表、状态转换图 * 时序图 / * 分析功能 * 集成逻辑器件功能及应用 * 集成计数器（LS160/LS161）功能及应用 / * 集成寄存器 要求： * 时序逻辑电路特点、分类(计数器,寄存器) * 时序逻辑电路的分析 （写方程组，列状态转换图,分析电路功能（N进制、环型、扭环型、移位）) * 用集成计数器设计任意进制计数器（LD端、CR端） * 顺序脉冲发生器,返回,第六章 脉冲电路,学习要点 * 脉冲波形的概念、整形和产生电路 * 施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的功能和特点 * 施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的典型电路、主要参数及计算 要求： * 施密特触发器、单
16、稳态触发器和多谐振荡器的功能和特点 * 集成定时器555构成电路及参数计算和波形分析 （施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器）,返回,第九章 数-模和模-数转换,学习要点 * DAC和ADC的功能 * DAC和ADC的主要类型 * DAC和ADC的工作原理 * DAC和ADC的主要技术指标和计算 要求 * DAC和ADC的功能、主要类型 * DAC和ADC的主要技术指标和计算 * 综合分析与计算,返回,第八章 数-模 和 模-数转换,DAC和ADC的基本概念和功能 DAC数模转换器 ADC模数转换器 DAC的主要类型和特点 权电阻、倒T型 ADC的主要类型和特点 并联比较型、计数型、逐次渐近
17、型、双积分型,返回,数-模转换器的主要参数,模拟输出量UO 转换精度： * 分辩率：对输出最小电压的分辨能力 分辨率= （ n - DAC的位数） DAC的位数越多，分辨率越高 * 转换误差：实际输出与理论值之间的偏差。一般由电路的参考电压、电阻的偏差、模拟开关的内阻、和导通压降、运算放大器的零点漂移等多种原因造成。 转换速度：指送入数字量经DAC后输出模拟量达到稳态值所需要的时间。一般有：DAC的位数越多，转换时间越长。,返回,模-数转换器的主要参数,分辩率（又称分解度）：ADC对输入信号的分辨能力 常以最低位（LSB）所对应的电压值表示。 分辨率= （n-ADC的位数，V- 输入的满量程电
18、压） 位数越多，分辨率越高 转换速度：指ADC从接到转换控制信号起，到输出数字量达 到稳态值所需要的时间。 ADC的转换时间主要取决于转换电路的类型。 转换误差：实际输出与理论值之间的偏差。 常用最低有效位的倍数来表示。 例如：相对误差=LSB/2，表示误差少于最低位1的一半。,返回,主要技术指标,DAC的输出电压 (双极性) 分辨率 最小分辨电压 转换速度: 并联比较型 tFD + 3tPD 计数型 （2n 1）tCLK 逐次渐近型 (n+2)tCLK 双积分型 2n+1 tCLK 转换误差: （由参考电压、电阻、零点漂移等因素构成）,返回,第七、八章半导体存储器与可编程逻辑器件,学习要点
19、* 半导体存储器的基本概念 * 只读存储器的功能、主要类型 * 随机存储器的功能、主要类型 * 存储器的存储容量 * 用ROM分析和设计组合逻辑电路 * 可编程逻辑器件的组成原理和常用PLD内部结构的特点 要求 * 存储器、可编程逻辑器件功能、主要类型 * 只读存储器、随机存储器的功能、主要类型 * 存储器的存储容量 * RAM的字、位扩展（分析与设计） * 用ROM分析和设计组合逻辑电路 * 分析PLA、PAL逻辑电路,返回,功能、分类、主要类型,半导体存储器功能、分类和构成特点 功能： 分类：ROM：固定ROM、PROM、EPROM、E2PROM RAM：SRAM、DRAM 结构：ROM：
20、与阵列 + 或阵列 + 输出缓冲器 RAM：与阵列 + 或阵列 + 读/写控制电路 可编程逻辑器件的分类和结构特点 主要分类：PROM、PLA、PAL、GAL 结构特点： 输出结构形式: 固定输出、异步I/O输出、带异或门的输出、寄存器,返回,返回,例题：,下一页,返回,例题：,几种常用的BCD代码,返回,其它码,循环码： 任意两个相邻的码之间只有一位数码不同的代码称循环码。 2位、3位循环码 四位格雷码 编码表： 奇偶校验码：将一位二进制代码配置到被传送的每一组二进制代码中，使配置后的每一组代码中“1”的个数为奇数或偶数。,返回,循环码,循环码： 任意两个相邻的码之间只有一位数码不同的代码称循环码。 循环码编码表,返回,