數字邏輯電路總復習課件

第一章小結一、數制和碼制1.數制：計數方法或計數體制（由基數和位權組成）種類基數位權應用備注十進制0910i日常二進制0，12i數字電路2=21八進制078i計算機程序8=23十六進制09，AF16i計算機程序16=24各種數制之間的相互轉換，特別是十進制→二進制的轉換，要求熟練掌握。2.碼制：常用的BCD碼有8421碼、2421碼、5421碼、余3碼等，其中以8421碼使用最廣泛。第一章小結一、數制和碼制1.數制：計數方法或計數11.十進制數到N進制數的轉換整數部分：除以N看余數小數部分：乘以N看向整數的進位2.N進制數轉換為十進制數:方法：按權展開3.基本邏輯和復合邏輯:(1)異或邏輯:特點：相同為0、相異為1邏輯函數表達式：P=A

B＝AB+AB(2)同或邏輯:特點：相同為1、相異為0邏輯函數表達式：P=A⊙B＝AB+AB異或邏輯與同或邏輯是互非關系：1.十進制數到N進制數的轉換2[練習]完成下列數制和碼制之間的相互轉換12816421512128641684232821324116841[練習]完成下列數制和碼制之間的相互轉換1283二、常用邏輯關系及運算1.三種基本邏輯運算：與、或、非2.四種復合邏輯運算：與非、或非、與或非、異或三、邏輯代數的公式和定理是推演、變換和化簡邏輯函數的依據，有些與普通代數相同，有些則完全不同，要認真加以區(qū)別。這些定理中，摩根定理最為常用。真值表函數式邏輯符號學會計算函數的反函數和對偶式二、常用邏輯關系及運算1.三種基本邏輯運算：與、或、非44.如何列出邏輯函數表達式：（1）最小項推導法——最小項表達式使輸出為1的輸入組合寫成乘積項的形式，其中取值為1的輸入用原變量表示，取值為0的輸入用反變量表示，然后把這些乘積項加起來。（2）最大項推導法——最大項表達式把使輸出為0的輸入組合寫成和項的形式，其中取值為0的輸入用原變量表示，取值為1的輸入用反變量表示，然后把這些和項乘起來。

4.如何列出邏輯函數表達式：5（5）（5’）分配律：邏輯代數的基本公式1.關于常量與變量關系公式

（1）（1’）（2）（2’）2.若干定律（3）（3’）交換律：（4）（4’）結合律：（5）（5’）分配律：邏輯代數的基本公式（1）（1’）（2）6（6）（6’）互補律：（7）（7’）重疊律：反演律：（8）（8’）德?摩根定律：積之反等于反之和；和之反對于反之積。長變短，加變乘，乘變加。（6）（6’）互補律：（7）（7’）重疊律：反演律：（8）（7四、邏輯函數的化簡法化簡的目的是為了獲得最簡邏輯函數式，從而使邏輯電路簡單、成本低、可靠性高?；喌姆椒ㄖ饕泄交喎ê蛨D形化簡法兩種。1.公式化簡法：可化簡任何復雜的邏輯函數，但要求能熟練和靈活運用邏輯代數的各種公式和定理，并要求具有一定的運算技巧和經驗。2.圖形化簡法：簡單、直觀，不易出錯，有一定的步驟和方法可循。但是，當函數的變量個數多于六個時，就失去了優(yōu)點，沒有實用價值。四、邏輯函數的化簡法化簡的目的是為了獲得最簡8[練習]

用公式法將下列函數化簡為最簡與或式。[練習]用公式法將下列函數化簡為最簡與或式。9五、邏輯函數常用的表示方法：真值表、卡諾圖、函數式、邏輯圖和波形圖。它們各有特點，但本質相同，可以相互轉換。尤其是由真值表→邏輯圖和邏輯圖→真值表，

在邏輯電路的分析和設計中經常用到，必須熟練掌握。五、邏輯函數常用的表示方法：真值表、卡諾圖、函數式、邏輯圖10第三章

小結一、組合邏輯電路的特點組合邏輯電路是由各種門電路組成的沒有記憶功能的電路。它的特點是任一時刻的輸出信號只取決于該時刻的輸入信號，而與電路原來所處的狀態(tài)無關。邏輯圖邏輯表達式化簡真值表說明功能二、組合邏輯電路的分析方法三、組合邏輯電路的設計方法

邏輯抽象列真值表寫表達式化簡或變換畫邏輯圖第三章小結一、組合邏輯電路的特點組合11[練習]寫出圖中所示電路的邏輯表達式，說明其功能ABY≥1≥1≥1≥1[解]1.逐級寫出輸出邏輯表達式2.化簡3.列真值表0001101110014.功能輸入信號相同時輸出為1，否則為0—同或。[練習]寫出圖中所示電路的邏輯表達式，說明其功能ABY≥112四、常用中規(guī)模集成組合邏輯電路1.加法器：實現(xiàn)兩組多位二進制數相加的電路。根據進位方式不同，可分為串行進位加法器和超前進位加法器。2.數值比較器：比較兩組多位二進制數大小的電路。集成芯片：74LS183（TTL）、C661（CMOS）—

雙全加器兩片雙全加器（如74LS183）四位串行進位加法器74283、74LS283（TTL）CC4008（CMOS）—

四位二進制超前進位加法器集成芯片：7485、74L85（TTL）CC14585、C663（CMOS）—

四位數值比較器四、常用中規(guī)模集成組合邏輯電路1.加法器：實現(xiàn)兩組多位二133.編碼器：將輸入的電平信號編成二進制代碼的電路。主要包括二進制編碼器、二–十進制編碼器和優(yōu)先編碼器等。4.譯碼器：將輸入的二進制代碼譯成相應的電平信號。主要包括二進制譯碼器、二–十進制譯碼器和顯示譯碼器等。集成芯片：74148、74LS148、74LS348（TTL）—

8線–3線優(yōu)先編碼器74147、74LS147（TTL）—

10線–4線優(yōu)先編碼器集成芯片：74LS138（TTL）—

3線–8線譯碼器（二進制譯碼器）7442、74LS42（TTL）—

4線–10線譯碼器74247、74LS247（TTL）—

共陽極顯示譯碼器7448、74248、7449、74249等（TTL）—

共陰極顯示譯碼器3.編碼器：將輸入的電平信號編成二進制代碼的電路。4.譯145.數據選擇器：在地址碼的控制下，在同一時間內從多路輸入信號中選擇相應的一路信號輸出的電路。常用于數據傳輸中的并-串轉換。集成芯片：74151、74LS15174251、74LS251（TTL）—

8選1數據選擇器6.數據分配器：在地址碼的控制下，將一路輸入信號傳送到多個輸出端的任何一個輸出端的電路。常用于數據傳輸中的串-并轉換。集成芯片：無專用芯片，可用二進制集成譯碼器實現(xiàn)。5.數據選擇器：在地址碼的控制下，在同一時間內從集成芯片：15五、用中規(guī)模集成電路實現(xiàn)組合邏輯函數1.數據選擇器：為多輸入單輸出的組合邏輯電路，在輸入數據都為1時，它的輸出表達式為地址變量的全部最小項之和，適用于實現(xiàn)單輸出組合邏輯函數。2.二進制譯碼器：輸出端提供了輸入變量的全部最小項，而且每一個輸出端對應一個最小項，因此，二進制譯碼器輔以門電路（與非門）后，適合用于實現(xiàn)單輸出或多輸出的組合邏輯函數。五、用中規(guī)模集成電路實現(xiàn)組合邏輯函數1.數據選擇器：為多輸16第四章小結一、觸發(fā)器和門電路一樣，也是組成數字電路的基本邏輯單元。它有兩個基本特性：1.有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)（0狀態(tài)和1狀態(tài)）。2.在外信號作用下，兩個穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉換；沒有外信號作用時，保持原狀態(tài)不變。因此，觸發(fā)器具有記憶功能，常用來保存二進制信息。二、觸發(fā)器的邏輯功能指觸發(fā)器輸出的次態(tài)Qn+1

與輸出的現(xiàn)態(tài)Qn及輸入信號之間的邏輯關系。觸發(fā)器邏輯功能的描述方法主要有特性表、卡諾圖、特性方程、狀態(tài)轉換圖和波形圖（時序圖）。第四章小結一、觸發(fā)器和門電路一樣，也是17二、觸發(fā)器的分類1.根據電路結構不同，觸發(fā)器可分為（1）基本觸發(fā)器：輸入信號電平直接控制。特性方程（2）同步觸發(fā)器：時鐘電平直接控制。特性方程同步RS觸發(fā)器CP=1（或0）時有效同步D觸發(fā)器（約束條件）二、觸發(fā)器的分類1.根據電路結構不同，觸發(fā)器可分為（1）基18二、觸發(fā)器的分類1.根據電路結構不同，觸發(fā)器可分為（3）主從觸發(fā)器：主從控制脈沖觸發(fā)。CP下降沿（或上升沿）到來時有效特性方程主從RS觸發(fā)器主從JK觸發(fā)器（4）邊沿觸發(fā)器：時鐘邊沿控制。CP上升沿（或下降沿）時刻有效特性方程邊沿D觸發(fā)器邊沿JK觸發(fā)器二、觸發(fā)器的分類1.根據電路結構不同，觸發(fā)器可分為（3）主192.根據邏輯功能不同，時鐘觸發(fā)器可分為二、觸發(fā)器的分類（1）RS觸發(fā)器（約束條件）（3）D觸發(fā)器（4）T觸發(fā)器（5）T’觸發(fā)器利用特性方程可實現(xiàn)不同功能觸發(fā)器間邏輯功能的相互轉換。（2）JK觸發(fā)器2.根據邏輯功能不同，時鐘觸發(fā)器可分為二、觸發(fā)器的分類（120[練習]在圖中所示的CC4013邊沿D

觸發(fā)器中，CP、D、SD、RD的波形見圖，試畫出Q、Q

的波形。[解]QQCPC11DD

SSD

RRD

SD、RD

—異步置位（置1）、復位（置0）端。CP

—上升沿觸發(fā)。CPDSDRDQQ[練習]在圖中所示的CC4013邊沿D21第五章

小結一、時序邏輯電路的特點數字電路邏輯功能組合邏輯電路時序邏輯電路（基本構成單元→門電路）（基本構成單元→觸發(fā)器）任何時刻電路的輸出，不僅和該時刻的輸入信號有關，而且還取決于電路原來的狀態(tài)。1.邏輯功能：2.電路組成：與時間因素(CP)有關；含有記憶性的元件(觸發(fā)器)。二、時序電路邏輯功能的表示方法邏輯圖、邏輯表達式、狀態(tài)表、卡諾圖、狀態(tài)轉換圖（簡稱狀態(tài)圖）和時序圖第五章小結一、時序邏輯電路的特點數字邏輯組合邏輯電路22三、時序電路的基本分析方法實質：邏輯圖狀態(tài)圖關鍵：求出狀態(tài)方程，列出狀態(tài)表，根據狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖和時序圖，由此可分析出時序邏輯電路的功能。四、時序電路的基本分設計方法實質：狀態(tài)圖邏輯圖關鍵：根據設計要求求出最簡狀態(tài)表（圖），再通過卡諾圖求出狀態(tài)方程和驅動方程，由此畫出邏輯圖。三、時序電路的基本分析方法實質：邏輯圖狀態(tài)圖關鍵：求出狀態(tài)方23五、計數器1.按計數進制分：二進制計數器、十進制計數器和任意進制計數器2.按計數增減分：加法計數器、減法計數器和可逆（加/減）計數器3.按觸發(fā)器翻轉是否同步分：同步計數器和異步計數器記錄輸入脈沖CP個數的電路，是極具典型性和代表性的時序邏輯電路。五、計數器1.按計數進制分：二進制計數器、十進制計數器和任24六、中規(guī)模集成計數器功能完善、使用方便靈活，能很方便地構成N進制（任意）計數器。主要方法有兩種：1.用同步置0端或置數端歸零獲得N進制計數器根據N

-1對應的二進制代碼寫反饋歸零函數。2.用異步置0端或置數端歸零獲得N進制計數器根據N對應的二進制代碼寫反饋歸零函數。當需要擴大計數器的容量時，可將多片集成計數器進行級聯(lián)。如兩片16進制集成計數器16╳16進制計數器兩片10進制集成計數器10╳10進制計數器六、中規(guī)模集成計數器功能完善、使用方便靈活，能很25七、其它時序邏輯電路1.寄存器和移位寄存器寄存器—存儲二進制數據或者代碼。移位寄存器—不但可存放數碼，還能對數據進行移位操作。移位寄存器有單向移位寄存器和雙向移位寄存器。用移位寄存器可方便地組成環(huán)形計數器、扭環(huán)形計數器和順序脈沖發(fā)生器。集成移位寄存器使用方便、功能全、輸入輸出方式靈活。七、其它時序邏輯電路1.寄存器和移位寄存器寄存器—存儲262.讀/寫存儲器RAM（隨機存取存儲器）組成

：主要由地址譯碼器、讀/寫控制電路和存儲矩陣三部分組成。功能

：可以隨時讀出數據或改寫存儲的數據，并且讀、寫數據的速度很快。種類

：分為靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM。應用

：多用于經常更換數據的場合，最典型的應用就是計算機中的內存。3.順序脈沖發(fā)生器、三態(tài)邏輯與微機總線接口、可編程邏輯器件等也都是比較典型、應用很廣的時序電路。特點：斷電后，數據將全部丟失。2.讀/寫存儲器RAM（隨機存取存儲器）組成：主要由地27第六章

小結一、555定時器是一種多用途的集成電路。只需外接少量阻容元件便可構成各種脈沖產生、整形電路，如施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。55512348765雙極型(TTL)電源:4.5

16V單極型(CMOS)電源:3

18V帶負載能力強第六章小結一、555定時器是一種2862784153555R1C+R2C1+VCCuO二、多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，不需要外加輸入信號，就可以自動地產生出矩形脈沖。多諧振蕩器沒有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)間的相互轉換完全靠電路本身電容的充電和放電自動完成。改變R、C定時元件數值的大小，可調節(jié)振蕩頻率。在振蕩頻率穩(wěn)定度要求很高的情況下，可采用石英晶體振蕩器。62784153555R1C+R2C1+VCCuO二、多諧振29三、施密特觸發(fā)器是一種脈沖整形電路，雖然不能自動產生矩形脈沖，卻可將輸入的周期性信號整形成所要求的同周期的矩形脈沖輸出，還可用來進行幅度鑒別、構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。62784153555+VCCuO2uIUCOuO1+VDDR施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，有兩個不同的觸發(fā)電平，因此具有回差特性。它的兩個穩(wěn)定狀態(tài)是靠兩個不同的電平來維持的，輸出脈沖的寬度由輸入信號的波形決定。此外，調節(jié)回差電壓的大小，也可改變輸出脈沖的寬度。外接電壓調節(jié)回差

施密特觸發(fā)器可由555定時器構成，也可用專門的集成電路實現(xiàn)。三、施密特觸發(fā)器是一種脈沖整形電路，雖然不能30四、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也屬于脈沖整形電路，可將輸入的觸發(fā)脈沖變換為寬度和幅度都符合要求的矩形脈沖，還常用于脈沖的定時、整形、展寬（延時）等。62784153555RC+C1+VCCuO0.01FuI單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。其輸出脈沖的寬度只取決于電路本身R、C定時元件的數值，與輸入信號無關。輸入信號只起到觸發(fā)電路進入暫穩(wěn)態(tài)的作用。

改變R、C定時元件的數值可調節(jié)輸出脈沖的寬度。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可由555定時器構成，也可用集成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實現(xiàn)。四、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也屬于脈沖整形電路，可將輸入31第七章

小結一、D/A轉換器1.功能：將輸入的二進制數轉換成與之成正比的模擬電量。2.種類：權電阻網絡、