数字逻辑电路基础

数字逻辑电路是现代电子技术中的重要组成部分，它是以数字信号为基础的电路系统。数字逻辑电路具有高可靠性、低功耗、易于集成和成本低廉等特点，因此在计算机、通讯、控制系统等领域得到了广泛应用。

数字逻辑电路由逻辑门电路组成，逻辑门是实现逻辑函数的基本电路单元。逻辑门根据输入信号的逻辑状态输出相应的逻辑状态，它们常见的种类有与门、或门、非门、异或门等。

与门是指在所有输入信号都为逻辑“1”时，输出信号才为逻辑“1”，否则输出信号为逻辑“0”。与门常用于多个输入信号的逻辑“与”运算，可以实现逻辑乘法的功能。

或门是指在任意一个输入信号为逻辑“1”时，输出信号就为逻辑“1”，否则输出信号为逻辑“0”。或门常用于多个输入信号的逻辑“或”运算，可以实现逻辑加法的功能。

非门是指将输入信号的逻辑状态反转，即输入信号为逻辑“1”时，输出信号为逻辑“0”，输入信号为逻辑“0”时，输出信号为逻辑“1”。非门常用于逻辑运算中的取反操作。

异或门是指在两个输入信号不同时输出逻辑“1”，否则输出逻辑“0”。异或门常用于多个输入信号的逻辑“异或”运算，可以实现

数字信号的加密和解密等功能。

在数字逻辑电路中，还有一种重要的逻辑器件——触发器，它可以储存和改变电路的状态。常见的触发器有RS触发器、D触发器、JK 触发器等，它们可以实现数据存储、时序控制和状态转移等功能。在数字逻辑电路的设计中，常用的工具有真值表、卡诺图、逻辑代数等。真值表是用来表示逻辑函数的值域和定义域的表格，可以方便地进行逻辑分析。卡诺图是一种图形化的逻辑函数简化方法，可以快速地找到最简化的逻辑表达式。逻辑代数是一种用符号表示逻辑函数的方法，可以方便地进行逻辑推导和计算。

数字逻辑电路作为现代电子技术的核心之一，它的应用范围十分广泛，涉及到计算机、通讯、控制系统等多个领域，因此在电子工程师和计算机科学家的学习和研究中具有重要的地位。

数电基本逻辑电路

数电基本逻辑电路数电基本逻辑电路是数字电子技术的基础，广泛应用于计算机、通信、控制等领域。通过组合不同的逻辑门，可以实现各种数字逻辑功能。本文将介绍几种常见的基本逻辑电路，包括与门、或门、非门、异或门和与非门，希望能够对读者理解数电基础知识起到指导作用。首先，我们来介绍与门。与门是最基本的逻辑门之一，它有两个或多个输入信号和一个输出信号。只有当所有的输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平；否则，输出信号为低电平。与门的逻辑符号为“∧”，逻辑公式为Y=A∧B（其中Y为输出信号，A和B为输入信号）。接下来是或门。或门也是常用的逻辑门，它也有两个或多个输入信号和一个输出信号。只要有任何一个输入信号为高电平，输出信号就为高电平；只有所有输入信号都为低电平时，输出信号才为低电平。或门的逻辑符号为“∨”，逻辑公式为Y=A∨B。再来是非门。非门只有一个输入信号和一个输出信号，它将输入信号取反作为输出信号。当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。非门的逻辑符号为“¬”，逻辑公式为Y=¬A。异或门是一种常用的逻辑门，它有两个输入信号和一个输出信号。当输入信号相同时，输出信号为低电平；当输入信号不同时，输出信号为高电平。异或门的逻辑符号为“⊕”，逻辑公式为Y=A⊕B。

最后是与非门。与非门是一种特殊的逻辑门，它先进行与运算，然后再进行非运算。它有两个输入信号和一个输出信号。当两个输入信号都为高电平时，输出信号为低电平；否则，输出信号为高电平。与非门的逻辑符号为“⇥”，逻辑公式为Y=(A⋅B)⇥。以上是数电基本逻辑电路的介绍。通过组合不同的逻辑门，我们能够实现各种数字逻辑功能，如加法器、减法器、译码器、编码器等。这些逻辑电路对于计算机的运算和控制起着重要的作用。在应用中，我们可以通过电路设计软件进行逻辑电路的模拟和验证。同时，我们还可以根据逻辑功能的需求选择适当的逻辑门进行组合，实现所需的数字逻辑功能。因此，对于学习和理解数电基本逻辑电路，掌握逻辑门的原理和运算规则非常重要。希望本文对读者了解数电基本逻辑电路有所帮助。通过学习和应用逻辑电路，读者可以更好地理解数字电子技术的基础，并且能够在实际应用中灵活运用逻辑电路，为各种数字电子系统的设计和开发提供支持。同时，也为进一步学习和深入研究数字电子技术奠定了坚实的基础。

第一章数字逻辑基础_数字逻辑与系统

第一章数字逻辑基础教学基本要求：掌握常用的数制二进制、十进制、十六进制的相互转换；掌握二进制数的原码、反码及补码的表示方法；掌握常用的编码及它们与二进制数间的相互转换；掌握逻辑代数的基本定律与规则；掌握逻辑函数的表示方法及各种表示方法之间的相互转换；掌握代数法和卡诺图法化简逻辑函数。重点：常用的数制与编码；逻辑代数基础；逻辑命题的描述。电子电路的信号主要有两类：一类是在时间上和幅值上都连续的信号称为模拟信号，处理模拟信号的电路称为模拟电路。正弦信号是典型的模拟信号，如图1-1所示。另一类是时间上和幅值上都离散的信号称为数字信号，处理数字信号的电路称为数字电路。脉冲信号是典型的数字信号，如图1-22所示。数字电路的特点：

?工作信号是不连续的数字信号，所以电路中的半导体器件工作在开关状态，即稳定于饱和区或截止区，放大区只是其过度状态； ?数字电路既是开关电路又是逻辑电路，主要研究电路输入和输出间的逻辑关系。分析工具和方法与模拟电路完全不同，具有独立的基础理论； ?逻辑代数是分析逻辑电路的数学工具。学习指导：在本知识点学习中由最熟悉的十进制数入手，寻找各种计数体制的规律，特别要注意理解权的概念，熟练掌握任意进制数按权展开式。在数字系统中采用二进制。因为二进制数的基数为2，只有0和1两个数码，其不仅运算简单，电路实现也容易，还可以利用逻辑代数；但表示同一数值的数比十进制需更多的位数，因此数字系统中又常用八进制和十六进制数。十、二、八、十六进制数的后缀分别为D、B、Q、H。对十进制数常可省略下标或后缀。十进制数特点： 1.有一个确定的基数10，且逢10进一； 2.有10个有序的数字符号有0--9和一个小数点，数码K i 从0～9； 3.每一个数位均有固定的含意称权10i，不同数位其权10i不同； 4.任意一个十进位制数均可写成按权展开式： (N) 10 = (K n-1 K n-2 …K 1 K .K -1 …K -m ) 10 = K n-1 10n-1+K n-2 10n-2+…+K 1 101+K 100+K -1 10-1+…+K -m 10-m 例：二进制特点: ?二进制是以2为基数的计数体制，它仅采用2个数码0和1，并且“逢二进一”，即1+1=10； ?不同数位上的权值不同，其相应的权为2i； ?任意一个二进位制数均可写成按权展开式。

数字电路基本概念

数字电路基本概念第一章由于模拟信息具有连续性，实用上难于存储、分析和传输，应用二值数值逻辑构成的数字电路或数字系统较易克服这些困难，其实质是利用数字1和0来表示这些信息。 1.二值数值逻辑：常用数字0和1来表示数字信号，这里的0和1不是十进制的数字，而是逻辑0和逻辑1。 2.二值数字逻辑的产生，是基于客观世界的许多事物可以用彼此相关又相互对立的两种状态表示；而且在电路上，可用电子器件的开关特性来实现，由此形成离散信号电压或数字电压。 (1)技术上容易实现。用双稳态电路表示二进制数字0和1是很容易的事情。 (2)可靠性高。二进制中只使用0和1两个数字，传输和处理时不易出错，因而可以保障计算机具有很高的可靠性。 (3)运算规则简单。与十进制数相比，二进制数的运算规则要简单得多，这不仅可以使运算器的结构得到简化，而且有利于提高运算速度。 (4)与逻辑量相吻合。二进制数0和1正好与逻辑量“真”和“假”相对应，因此用二进制数表示二值逻辑显得十分自然。 (5)二进制数与十进制数之间的转换相当容易。人们使用计算机时可以仍然使用自己所习惯的十进制数，而计算机将其自动转换成二进制数存储和处理，输出处理结果时又将二进制数自动转换成十进制数，这给工作带来极大的方便。 3.逻辑状态：客观世界的许多事物可以用彼此相关又相互对立的状态。 4.脉冲波形：当某波形仅有两个离散值时。数字波形是逻辑电平对时间的图形表示。 5..占空比表示脉冲宽度占整个周期的百分数。 6.上升时间：从脉冲幅值的10%到90%所经历的时间。 7.下降时间：从脉冲幅值的90%下降到10%所经历的时间。 8.脉冲宽度：脉冲幅值的50%的两个时间点跨越的时间。 9.数据率或比特率：每秒钟所传输数据的位数。 10.时序图：表示时间关系的多重数字波形图。 11.存储器：用来存储二值数据的数字电路。 12.正逻辑：1表示高电平，0表示低电平。 13.负逻辑：与正逻辑相反。 14.表达电路功能主要用：功能表、真值表、逻辑表达式、波形图。 15.当前两种主要的逻辑门电路是组合逻辑电路和时序逻辑电路。 16.逻辑门是数字电路的基本单元。 17.数字电路与数字集成器件的关系：现代数字电路使用半导体工艺制成的若干数字集成器件构造成而成的。 18.数字电路从整体上分为：小规模、中规模、大规模、超大规模、甚大规模五类。 19.集成度：每一片芯片上所包含的三极管的个数。 20.十进制：是以10为基数的计数体制，任何一个数都可以用1，2，3，4，5，6，7，8，9来表示，其计数规律是逢十进一。 21.位权：数值在不同位置上的倍率值，对于多位数，处在某一位上的“l”所表示的数值的大小，称为该位的位权。 22.为什么计算机或数字系统中通常用二进制数？答：（1）二进制的数字装置简单可靠，所用元件少；二进制只有两个数码0和1，因此，它的每一位数可用任何具有两个不同稳定状态的元件来表示。

第八章数字逻辑电路基础知识(清华大学出版)

第八章数字逻辑电路基础知识 1、数字电路处理的信号是数字信号，而数字信号的时间变量是离散的，这种信号也常称为离散时间信号。 2、数字电路的特点：（1）数字信号常用二进制数来表示。（2）数字电路中，器件常工作在开关状态，即饱和或截止状态。而模拟电路器件工作在放大状态。（3）数字电路研究的对象是电路输入与输出的逻辑关系，即逻辑功能。而模拟电路研究的对象是电路对输入信号的放大和变换功能。（4）数字电路的基本单元电路是逻辑门和触发器。（模拟电路单元是放大器）（5）数字电路的分析工具是逻辑代数。（6）数字信号常用矩形脉冲表示。脉冲幅度UM ，表示脉冲幅值；脉冲宽度tW ，表示脉冲持续作用的时间；周期T ，表示周期性的脉冲信号前后两次出现的时间间隔； 3、整数转换一般采用“除基取余”法。小数的转换一般采用“乘基取整”法。 4、8421BCD 码与二进制的区别： 8421210001010001110028）（）（）（== BCD 码转换成二进制数是不直接的。方法是：先转成十进制数，再转成二进制数。反相转换亦是如此。 5、逻辑变量只有两个值，即0和1，0和1并不表示数量的大小，只表示两个对立的逻辑状态。 6、与逻辑运算表达式：F ＝A ·B ＝AB 7、或逻辑运算表达式： F ＝A+B 8、非逻辑运算表达式： F ＝ā

9、数字信号常用二进制数来表示。在数字电路中，常用数字1和0表示电平的高和低。 10、当输入A 、B 均为高电平时，输出低电平当A 、B 中至少有一个。 11、TTL 是晶体管——晶体管逻辑电路的简称。输入和输出部分的开关元件均采用三极管(也称双极型晶体管)，因此得名TTL 数字集成电路。 12、TTL 与非门的技术参数： 1.电压传输特性 AB 段截止区 BC 段线性区 CD 段转折区（开门电压ON U ） DE 段饱和区大于ON U ：保证输出低电平。 13、（1）输出高电平UOH ：指逻辑门电路输出处于截止时的输出电平。（典型值UOH=3.6V ， UOH （min ）=2.4V 。）（2）输出低电平UOL ：指逻辑门电路输出处于导通时的输出电平。（典型值UOL =0.3V ，UOL （max ）=0.4V 。（3）输入高电平UIH ：由于UIH 是门电路导通时的最小输入电平，故称为开门电平UON 。（典型值UIH =3.6V ， UIH （min ）=2.0V 。）（4）输入低电平UIL ：保证门电路输出高电平UOH=2.4V 的最大输入电平，又称为关门电平UOFF 。（典型值UIL =0.3V ， UIL （max ）= 0.8V 。） 14、扇入与扇出系数扇入系数NI ：指TTL 与非门输入端的个数。例如一个3输入端的与非门，其扇入系数NI =3。扇出系数：用来衡量逻辑门的负载能力，它表示一个门电路能驱动同类门的最大数目。扇出系数分为两种情况：（灌电流负载）即输出低电平：) ()(MAX IL MAX OL OL I I N = （拉电流负载）即输出为高电平：) ()(MAX IH MAX OH OH I I N =. 分别计算出低电平高电平时的扇出系数，若OH OL N N ≠,则取较小的作为电路的扇出系数。 15、平均传输延迟时间tPd 是通导延时时间tPHL 和截止延时时间tPLH 的平均值，即 tPd =（tPHL+tPLH ）/2 (tPd 越小，工作速度越快) 16、前面介绍的TTL 与非门输出端不能连接在一起，否则将造成逻辑混乱和器件的损坏。（而OC 门输出端可以相连） 17、OC 门电路的特点：用外接电阻RC 代替了原来的T3、D3和R4部分。

数字电路知识点总结(精华版)

数字电路知识点总结(精华版) 数字电路知识点总结（精华版）第一章数字逻辑概论一、进位计数制 1.十进制与二进制数的转换 2.二进制数与十进制数的转换 3.二进制数与十六进制数的转换二、基本逻辑门电路第二章逻辑代数逻辑函数的表示方法有：真值表、函数表达式、卡诺图、逻辑图和波形图等。一、逻辑代数的基本公式和常用公式

1.常量与变量的关系 A + 0 = A，A × 1 = A A + 1 = 1，A × 0 = 0 2.与普通代数相运算规律 a。交换律：A + B = B + A，A × B = B × A b。结合律：(A + B) + C = A + (B + C)，(A × B) × C = A ×(B × C) c。分配律：A × (B + C) = A × B + A × C，A + B × C = (A + B) × (A + C) 3.逻辑函数的特殊规律 a。同一律：A + A = A b。摩根定律：A + B = A × B，A × B = A + B c。关于否定的性质：A = A' 二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中，如果将等式两边同时出现某一变量 A 的地方，都用一个函数 L 表示，则等式仍然成立，这个

规则称为代入规则。例如：A × B ⊕ C + A × B ⊕ C，可令 L = B ⊕ C，则上式变成 A × L + A × L = A ⊕ L = A ⊕ B ⊕ C。三、逻辑函数的化简——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数，通常，我们将逻辑函数化简为最简的与或表达式。 1.合并项法利用 A + A' = 1 或 A × A' = 0，将二项合并为一项，合并时可消去一个变量。例如：L = ABC + ABC = AB(C + C) = AB。 2.吸收法利用公式 A + A × B = A，消去多余的积项，根据代入规则 A × B 可以是任何一个复杂的逻辑式。例如化简函数 L = AB + AD + BE，先用摩根定理展开：AB = A + B，再用吸收法： L = AB + AD + BE A + B + AD + BE A + AD) + ( B + BE)

数字逻辑电路

数字逻辑电路数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲，但这些脉冲是用来表示二进制数码的，例如用高电平表示“ 1 ”，低电平表示“ 0 ”。声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲，它们被称为数字信号。能处理数字信号的电路就称为数字电路。这种电路同时又被叫做逻辑电路，那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义，例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力，所以才把它叫做逻辑电路。由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点，因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。一般家电产品中，如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字，使用的是独特的图形符号。数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路，它们都是以晶体管和电阻等元件组成的，但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们，而不画出它们的具体电路，也不管它们使用多高电压，是 TTL 电路还是CMOS 电路等等。按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图，它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。数字电路中有关信息是包含在 0 和 1 的数字组合内的，所以只要电路能明显地区分开 0 和 1 ， 0 和 1 的组合关系没有破坏就行，脉冲波形的好坏我们是不大理会的。所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能，较少考虑它的电气参数性能等问题。也因为这个原因，数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等，还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等，这些也都与放大振荡电路不同。门电路和触发器

数字逻辑和数电

数字逻辑和数电数字逻辑和数电（数位电子学）是现代电子技术的基础，广泛应用于计算机、通信、自动化等领域。本文将从数字逻辑和数电的概念、原理、设计方法和应用等方面进行介绍。一、概念和原理数字逻辑是研究数字信号在逻辑电路中的运算和转换规律的学科。它以二进制数和逻辑代数为基础，通过逻辑门电路的组合和连接来实现逻辑运算和逻辑功能。逻辑门电路包括与门、或门、非门等，通过它们的组合可以实现复杂的逻辑运算和逻辑功能。数电是研究数字信号在电子器件和电路中的传输、处理和控制的学科。它主要研究数字电路和数字系统的设计和实现。数字电路是由数字逻辑门电路和其他电子器件组成的，它可以对数字信号进行处理和控制，实现各种功能。数字逻辑和数电的基本原理是二进制数制和逻辑代数。二进制数制是一种以2为基数的数制，它只包含0和1两个数字。逻辑代数是一种用符号表示逻辑运算的代数，它包含与运算、或运算、非运算等。二、设计方法

数字逻辑和数电的设计方法主要包括逻辑函数的化简和逻辑电路的设计。逻辑函数的化简是通过逻辑代数的方法将复杂的逻辑函数化简为简单的逻辑表达式，从而减少逻辑门的数量和电路的复杂度。逻辑电路的设计是根据逻辑功能的要求，选择适当的逻辑门电路和其他电子器件进行组合和连接，实现逻辑运算和逻辑功能。三、应用数字逻辑和数电广泛应用于计算机、通信、自动化等领域。在计算机中，数字逻辑和数电用于实现计算机的运算、存储和控制功能，包括算术逻辑单元（ALU）、存储器、控制器等。在通信中，数字逻辑和数电用于实现数字通信系统的编码、解码、调制、解调等功能。在自动化中，数字逻辑和数电用于实现自动控制系统的逻辑运算和逻辑控制。总结：数字逻辑和数电是现代电子技术的基础，它们通过逻辑门电路的组合和连接来实现逻辑运算和逻辑功能。数字逻辑和数电的设计方法包括逻辑函数的化简和逻辑电路的设计。数字逻辑和数电广泛应用于计算机、通信、自动化等领域，它们在这些领域中发挥着重要的作用。

数字逻辑基础

内容提要：本章主要介绍数制、代码、三种基本逻辑运算、逻辑代数的基本定理、逻辑函数及其化简方法。学习提示：二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式；与、或、非三种基本逻辑运算是逻辑代数的基础，熟练掌握三种基本逻辑运算是正确理解逻辑代数基本定理的前提。逻辑代数是分析数字电路和系统的基本工具，因此，正确理解并熟练掌握逻辑代数的基本定理、逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法是深入学习数字电子技术的关键。采用硬件描述语言对数字系统进行描述是现代数字系统设计的发展方向，逐步了解VHDL硬件描述语言十分必要。 1.1 概述电子电路分为模拟电路和数字电路两大部分，模拟电路所处理的信号是在时间上和数值上连续的模拟信号，数字电路则用于处理在时间上和数值上不连续的离散信号或者叫做数字信号。如今，数字电路与技术已广泛应用于计算机、自动化装置、医疗仪器与设备、交通、电信、文娱活动等几乎所有的生产生活领域中，可以毫不夸张地说，几乎每人每天都在与数字技术打交道。本章将介绍有关数字电子技术的一些基本概念、基本理论与基本分析方法，它们对于从最简单的开关接通和断开到最复杂的计算机等所有的数字系统都是适用的。 1.1.1 数字技术的特点经常看到日常生活中的电子仪器及相关技术中，过去曾用模拟电路实现的功能，如今越来越多地被数字技术所替代，向数字技术转移的主要原因在于数字技术具有下述优点：（1）数字系统容易设计。这是因为数字系统所使用的电路是开关电路，开关电路中

数字电子技术基础 2 电压或电流的精确值并不重要，重要的是其变化的范围（高电平或低电平）。（2）信息存储方便。信息存储由特定的器件和电路实现，这种电路能存储数字信息并根据需要长期保存。大规模存储技术能在相对较小的物理空间上存储几十亿位信息。相反，模拟存储能力是相当有限的。（3）整个系统的准确度及精度容易保持一致。信号一旦被数字化，在处理过程中其包含的信息不会降低精度。而在模拟系统中，电压和电流信号由于受到信号处理电路中元器件参数的改变、温度及湿度的影响会产生失真。（4）数字电路抗干扰能力强。在数字系统中，因为电压的准确值并不重要，只要噪声信号不至于影响区别高低电平，则电压寄生波动（噪声）的影响就可忽略不计。（5）大多数数字电路能制造在集成电路芯片上。事实上，模拟电路也受益于快速发展的集成电路工艺，但是模拟电路相对复杂一些，所有器件无法经济地集成在一起（如大容量电容、精密电阻、电感、变压器等），它阻碍了模拟系统的集成化，使其无法达到与数字电路同样的集成度。虽然数字技术的优点明显，但采用数字技术时必须面对下述两大问题：一是自然界中大多数物理量是模拟量，二是信号的数字化过程需要时间。应用系统中被检测、处理、控制的输入、输出信号经常是模拟信号，如温度、压力、速度、液位、流速等。当涉及模拟输入、输出时，为了利用数字技术的优点，必须首先把实际中的模拟信号转换为数字形式，进行数字信息处理，最后再把数字信号变换为模拟输出。由于必须在信息的模拟形式与数字形式之间进行转换，从而增加了系统的复杂性和费用。所需要的数据越精确，则处理过程花费的时间越长。 1.1.2 数字电路的发展数字技术的发展历程一般以数字逻辑器件的发展为标志，数字逻辑器件经历了从半导体分立元件到集成电路的过程，数字集成电路可分为小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）和超大规模（VLSI）集成电路等，如表1.1所示。集成度是指一个芯片中所含等效门电路（或晶体管）的个数。随着集成电路生产工艺的进步，数字逻辑器件的集成度越来越高，目前所生产的高密度超大规模集成电路（GLSI）的一个芯片内所含等效门电路的个数已超过一百万。表1.1集成电路的分类类型晶体管个数典型集成电路小规模（SSI）≤10 逻辑门中规模（MSI）10～100 计数器，加法器大规模（LSI）100～1000 小型存储器，门阵列超大规模（VLSI）1000～106 大型存储器，可编程逻辑器件等数字逻辑器件有标准逻辑器件和专用集成电路(ASIC)两种类型，标准逻辑器件包括TTL、CMOS、ECL系列，其中TTL、CMOS系列是过去30多年中构成数字电路的主要

数字逻辑电路教案

第一章数字电路基础新课导入：前言电子电路根据处理信号和工作方式的不同，可分为模拟电路和数字电路两类。模拟信号：指幅度随时间连续变化的信号。例如：速度、温度、电场等物理量通过传感器转换后的电信号。模拟电路：对这些信号进行传输、处理的电子电路称为模拟电子电路。主要是研究输出与输入之间信号的大小、相位变化等。信号发生器、功率放大器、整流滤波器等都是由模拟电路组成的。其波形为：教学过程： §1-1 数字电路概述一、数字信号和数字电路数字信号：指幅度随时间不连续变化的脉冲信号。数字电路：主要是指输出与输入之间的逻辑关系，一般不研究变化过程。如数字万用表、数字石英电子表、声音通过扩音器也是一种数字信号。波形如下图：数字电路的应用：数字电视、数字录像机、数字通信系统、数字电子计算机、数字控制系统等。 0(a)10011010 (b)

二、数字电路的特点数字电路中只有高电平、低电平两种状态，通常采用二进制编码，即只有1和0两个数码，用来表示脉冲信号的无有或多少。高电平3.6V用1表示，低电平0.3V用0表示。例：光盘的刻录数字电路中的二极管、三极管都是工作在开关状态，开关的接通与断开，可以用导通和截止来实现。导通用1，截止用0表示，这种表示方法一般称为正逻辑。如果低电平对应1，高电平对应0的关系称为负逻辑。数字电路的分析与模拟电路不同，主要是以逻辑代数为主要工具，利用真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、波形图等。特点： 1、数字信号易于存储、加密、压缩、传输和再现。 2、数字电路结构简单，便于集成化、系列化批量生产，成本低、使用方便。 3、可靠性高、精度高、抗干扰能力强。 4、能实现数值运算，可编程数字电路容易实现各种算法，具有较大的灵活性。 5、能实现逻辑运算和判断，便于实现各种数字控制。三、数字电路的应用 1、信号发生器 2、数字电子仪表 3、数字家电产品 4、数字电子计算机 5、数字通信 6、工业数字控制系统四、如何学好数字逻辑电路 1、学好基础知识 2、多做数字电路实验

数字逻辑电路的类型

数字逻辑电路的类型数字逻辑电路是由数字电子器件构成的电路，主要用于数字信号的处理和控制，它可以实现数字信号的传输、组合、计算、存储和显示等功能。数字逻辑电路的类型有：（1）组合逻辑电路：组合逻辑电路是由多个逻辑门或逻辑门的组合构成的，它的输出只与输入的当前状态有关，与之前的输入状态无关。常见的组合逻辑电路有与门、或门、非门、异或门、译码器、多路选择器等，它们的主要功能是实现逻辑运算和数字信号的选择和转换。时序逻辑电路是由组合逻辑电路和时序元件组成的，它的输出不仅与当前输入有关，在一定时间内之前输入的状态也有关，即它具有信息存储和延迟传输的函数。时序逻辑电路主要包括触发器、计数器、移位寄存器、时序比较器等，它们的主要功能是实现逻辑运算和数字信号的计数、存储、延迟和比较。（3）微处理器：微处理器是一种带有处理器核心的单一集成电路，它包含计算机的中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出接口（I/O）和系统时钟电路等，它可以执行指定的程序，并根据程序的要求进行数据处理和控制。微处理器的主要功能是提供计算能力和控制能力，它广泛应用于电子产品、通讯设备、工业自动化等领域。数字信号处理器（DSP）是一种高性能微处理器，它具有强大的数字信号处理能力，可以实现高速数字信号处理、高精度计算和实时控制等功能，应用于音频处理、视频处理、图像处理、通讯处理、医学影像处理等领域。（5）FPGA： FPGA是可编程逻辑门阵列（Field-Programmable Gate Array）的缩写，它是一种可编程逻辑器件，可以根据不同的应用需求灵活地配置和设计电路，它具有复杂电路的功能和可编程性的特点，应用于数字信号处理、嵌入式系统、通讯网络、图像和视频处理等领域。综上所述，数字逻辑电路的类型有组合逻辑电路、时序逻辑电路、微处理器、数字信号处理器和FPGA等，它们在不同的应用领域具有不同的优势和特点，提高了数字系统的性能和可靠性。

数字逻辑电路基础知识整理

数字逻辑电路基础知识整理数字逻辑电路是电子数字系统中的基础组成部分，用于处理和操作数字信号。它由基本的逻辑门和各种组合和顺序逻辑电路组成，可以实现各种功能，例如加法、减法、乘法、除法、逻辑运算等。下面是数字逻辑电路的一些基础知识整理： 1. 逻辑门：逻辑门是数字逻辑电路的基本组成单元，它根据输入信号的逻辑值进行逻辑运算，并生成输出信号。常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。 2. 真值表：真值表是描述逻辑门输出信号与输入信号之间关系的表格，它列出了逻辑门的所有输入和输出可能的组合，以及对应的逻辑值。 3. 逻辑函数：逻辑函数是描述逻辑门输入和输出信号之间关系的数学表达式，可以用来表示逻辑门的操作规则。常见的逻辑函数有与函数、或函数、非函数、异或函数等。 4. 组合逻辑电路：组合逻辑电路由多个逻辑门组合而成，其输出信号仅取决于当前的输入信号。通过适当的连接和布线，可以实现各种逻辑操作，如加法器、多路选择器、比较器等。 5. 顺序逻辑电路：顺序逻辑电路由组合逻辑电路和触发器组成，其输出信号不仅取决于当前的输入信号，还取决于之前的输入信号和系统状态。顺序逻辑电路可用于存储和处理信息，并实现更复杂的功能，如计数器、移位寄存器、有限状态机等。

6. 编码器和解码器：编码器将多个输入信号转换成对应的二进制编码输出信号，解码器则将二进制编码输入信号转换成对应的输出信号。编码器和解码器可用于信号编码和解码，数据传输和控制等应用。 7. 数字信号表示：数字信号可以用二进制表示，其中0和1分别表示低电平和高电平。数字信号可以是一个比特（bit），表示一个二进制位；也可以是一个字（word），表示多个二进制位。 8. 布尔代数：布尔代数是逻辑电路设计的数学基础，它通过符号和运算规则描述了逻辑门的操作。布尔代数包括与、或、非、异或等基本运算，以及与运算律、或运算律、分配律等运算规则。总的来说，数字逻辑电路是由逻辑门和各种组合和顺序逻辑电路组成的，它可以实现各种基本逻辑运算和数字信号处理。理解数字逻辑电路的基础知识对于电子数字系统的设计和开发非常重要。9. 二进制加法器：二进制加法器是一种组合逻辑电路，用于执行二进制数的加法运算。最简单的二进制加法器是半加器，它可以实现两个二进制位的相加运算，并生成一个和位和一个进位位。全加器是一种更复杂的加法器，它可以实现三个二进制位的相加运算，并生成一个和位和一个进位位。 10. 二进制减法器：二进制减法器是一种组合逻辑电路，用于执行二进制数的减法运算。最简单的二进制减法器是半减法器，它可以实现两个二进制位的相减运算，并生成一个差位和一个

模拟电路与数字电路基本知识

模拟电路与数字电路基本知识作为一位硬件工程师，必须面对的就是两个基本电路：模拟电路和数字电路。下面我们就来了解一下模拟电路与数字电路基本知识。一、模拟电路与数字电路的定义及特点：模拟电路（电子电路）模拟信号处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压（或电流）对于真实信号成比例的再现。 1、函数的取值为无限多个； 2、当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变，即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中（信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上）。 3.初级模拟电路主要解决两个大的方面：1放大、2信号源。 4、模拟信号具有连续性。数字电路（开展算术运算和逻辑运算的电路）数字信号用数字信号完成对数字量开展算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。 1、同时具有算术运算和逻辑运算功能数字电路是以二进制逻辑代数为数学根底，使用二进制数字

信号，既能开展算术运算又能方便地开展逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等)，因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。 2、实现简单，系统可靠以二进制作为根底的数字逻辑电路，可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响，温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。 3、集成度高，功能实现容易集成度高，体积小，功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便，随着集成电路技术的高速发展，数字逻辑电路的集成度越来越高，集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路，通过编程的方法实现任意的逻辑功能。导读：作为一位硬件工程师，必须面对的就是两个基本电路：模拟电路和数字电路。下面我们就来了解一下这两个电路的基本知识。二、模拟电路与数字电路之间的区别模拟电路是处理模拟信号的电路；数字电路是处理数字信号的电路。模拟信号是关于时间的函数，是一个连续变化的量，数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件，

《数字电子技术》知识点

欢迎阅读《数字电子技术》知识点第1章数字逻辑基础 1．数字信号、模拟信号的定义 2．数字电路的分类 3．数制、编码其及转换要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD 之间进行相互转换。举例1：（37.25）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（4与或与非或非异或同或非要求：5①②③④⑤⑥ 要求：6．逻辑代数运算的基本规则 ①反演规则：对于任何一个逻辑表达式Y ，如果将表达式中的所有“·”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，那么所得到的表达式就是函数Y 的反函数Y （或称补函数）。这个规则称为反演规则。 ②对偶规则：对于任何一个逻辑表达式Y ，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，而变量保持不变，则可得到的一个新的函数表达式Y ＇，Y ＇称为函Y 的对偶函数。这个规则称为对偶规则。要求：熟练应用反演规则和对偶规则求逻辑函数的反函数和对偶函数。

举例3：求下列逻辑函数的反函数和对偶函数：D C B A Y += 解：反函数：))((E D C B A Y +++= 对偶函数：)(E D C B A Y D +++= 7．逻辑函数化简（1）最小项的定义及应用；（2）二、三、四变量的卡诺图。要求：熟练掌握逻辑函数的两种化简方法。 ①公式法化简：逻辑函数的公式化简法就是运用逻辑代数的基本公式、定理和规则来化简逻辑函数。举例4：解：Y 1举例5：解：F =举例6：解：F =（举例7：解：则Y 举例8 (1)基本概念 1）数字电路中晶体管作为开关使用时，是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。 2）TTL 门电路典型高电平为3.6 V ，典型低电平为0.3 V 。 3）OC 门和OD 门具有线与功能。 4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用。高阻态、高电平、低电平。 5）门电路参数：噪声容限V NH 或V NL 、扇出系数N o 、平均传输时间t pd 。 6）OC 门（集电极开路门）的主要应用。 7）三态门的主要应用。 8）门电路多余输入端的处理。要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握OC 门和OD 门，三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。

数字逻辑电路基础慕课版课后题答案李广明

数字逻辑电路基础慕课版课后题答案李广明数字电子技术基础试题及答案一、单项选择题(每小题1分后，共10分后) 1、以下描述一个逻辑函数的方法中，( )只能唯一表示。 A.表达式 nbsp; B.逻辑图 nbsp; C.真值表 D.波形图 2、在不影响逻辑功能的情况下，CMOS与非门的多余输入端可( )。 A.接高电平 B.接低电平 nbsp; C.悬空 nbsp; D.通过电阻中剧 3、一个八位二进制减法计数器，初始状态为，问经过268个输入脉冲后，此计数器的状态为( )。 A. B. C. D. 4、若要将一异或非门当作反相器(非门)使用，则输入端A、B端的连接方式是( )。 A.A或B中存有一个直奔“1” B.A或B中存有一个直奔“0” C.A和B并联使用 nbsp; D.不能实现 5、在时序电路的状态切换表，若状态数N=3，则状态变量数最少为( nbsp;)。 A.16 B.4 C.8 D.2 6、以下几种TTL电路中，输入端的可实现线与功能的.门电路就是( )。 A.或非门 B.与非门 C.异或门 D.OC门 7、以下几种A/D转换器中，切换速度最快的就是( )。 A.并行A/D转换器 nbsp; B.计数型A/D转换器 C.逐次渐进式型A/D转换器 D.双分数A/D转换器 8、存储容量为8K×8位的ROM存储器，其地址线为( )条。 A.8 B.12 C.13 D.14 9、4个触发器构成的BCD码计数器，共有( )个无效状态。 A.6 B.8 C.10 D.12

10、以下哪一条不是消除竟争冒险的措施( )。 A.互连滤波电路 B.利用触发器 C.加入选通脉冲 D.修改逻辑设计二、填空题(每空1分后，共20分后) 1、时序逻辑电路一般由（）和( )两分组成。 2、多谐振荡器就是一种波形产生电路，它没稳态，只有两个 3、数字电路中的三极管一般工作于________区和________区。 4、四个逻辑变量的最轻项最多存有________个，任一两个最轻项之积为________。 5、555定时器是一种用途很广泛的电路，除了能组成________触发器、________触发器和________三个基本单元电路以外，还可以K817各种新颖电路。 6、用×12的ROM芯片，最多能实现________个输入________个输出的组合逻辑函数。 7、对于JK触发器，若J=K，则可完成________触发器的逻辑功能;若K=J=1，则完成 ________触发器的逻辑功能。 8、时序逻辑电路的输出不仅和_________有关，而且还与________有关。 9、三态门的输入状态存有________、低电平、________三种状态。 10、采用ISP技术的PLD是先装配，后________。 11、切换速度|和______________就是来衡量A/D转换器和D/A转换器性能好坏的主要指标。三、简答题(每小题5分，共15分) 1、证明逻辑函数式： BC D D(B C )(AD B) B D。 2、试述施密特触发器和单稳态触发器的工作特点。四、分析设计题(共30分后) 1、试列写下列 ROM结构中Y 2、Y1、Y0的函数表达式，并采用八选一数据选择器 74LS152对Y2、Y1、Y0重新实现。要求写出实现表达式，并画出逻辑电路图。其中，ROM 地址译码器中，输入地址选中的列线为高电平。(10分)

数字电路基础知识

数字电路基础知识(总2页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除

数字电路基础知识一、判断题 1.数字电路处理的是时间上和数值上均是连续变化的信号。（） 2.锯齿波属于脉冲波形的一种类型。（） 3.正弦波不属于脉冲波形。（） 4.在数字电路中，高电平的电位为1V，低电平的电位为0V。（） 5.在数字电路中，逻辑值1只表示高电平，0只表示低电平。（） 6.赋予脉冲信号的高、低电平以1、0代码，这一脉冲信号就是数字信号。（） 7.数字逻辑电路中的1和0用于表示数量的大小。（） 8.脉冲的上升时间是指脉冲前沿从上升到所需的时间。（） 9.正逻辑规定：逻辑“1”代表高电平，逻辑“0”代表低电平。 ( ) 10.用4位二进制数码来表示1位十进制数的编码称为BCD码。 ( ) 11.在非门电路中，输入为高电平时，输出则为低电平。 ( ) 12.与运算中，输入信号与输出信号的关系是“有1出l，全0出0”。 ( ) 13.逻辑代数式A+1=A。 ( ) 14.由P沟道和N沟道绝缘栅场效晶体管组成的互补型集成电路，简称为CMOS电路。( ) 15.逻辑代数式A·1=A。 ( ) 16.CMOS集成电路失效的常见原因是静电击穿。 ( ) 17.用3位二进制数来表示一位十进制数的代码称为BCD码。 ( ) 18.8421BCD码0111表示的十进制数是7。 ( ) 19.将逻辑变量和函数的各种取值的可能性用表来表示，称之为真值表。 ( ) 20.将开关A与灯泡Y并联,开关接通与灯亮的事件就构成非逻辑关系。( ) 21.非逻辑代数表达式为Y=A。 ( ) 22.反相放大器，用于实现反相放大功能，在逻辑上构成非门。 ( ) 23.在与门后串接非门可构成与非门。 ( ) 24.集成门电路若是由三极管为主要元件，输入端和输出端都是三极管结构，这种电路称为TTL电路。 ( ) 25.TTL集成电路的功耗较大、电源电压在~范围内才能正常工作。 ( ) 二、单项选择题 1.将二进制数（1110100）2转换成十进制数是。 .116 C 2.等于（）10的8421BCD码是。在逻辑运算中，只有两种逻辑取值，它们是。和5V B.正电位和负电位 C.正电位和地电位和1 4.图的电路符号代表的是门电路。 A.与非 B.或非 C.非 D.与图图 5.如图所示波形为某逻辑门电路的输入A、B和输出Y的波形图，该逻辑门的逻辑功能是。 A.与非 B.或非 C.非 D.与 6. CMOS集成电路失效的主要原因是。 A.器件老化 B.静电击穿 C.温度变化 D.输入信号频率过高 7.图中的尖脉冲波形是。 A. B. C. D. 图 8.图中的矩形波是。 9.某一矩形脉冲波的周期是100ms，脉冲的宽度是20ms，则占空比是。 % B. 20% C. 50% D. 80% 10.在TTL数字集成电路中，高电平的值一般为。 A. 0~ B. 1~ C. 2~ D. 大于 11.在TTL数字集成电路中，低电平的值一般为。 A. 0V B. -3~0V C. 小于 D. 0~2V 12. 将开关A与B串联在回路中，就构成关系（正逻辑） A.与逻辑 B. 或逻辑 C.非逻辑 D. 与非逻辑 13. 将开关A与B并联在回路中，就构成关系（正逻辑） A.与逻辑 B. 或逻辑

数字电路基础实验指导(十个)

基础实验部分实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的 1、熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。 2、掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。二、实验仪器及设备 1、数字逻辑实验箱 1台 2、元器件： 74LS00 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干三、实验内容 1、测试74LS04（六非门）的逻辑功能将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为1脚）重点讲解，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为A Y = 表1-1 74LS04逻辑功能测试表 2、测试74LS00（四2输入端与非门）逻辑功能将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为B A Y •= 表1-2 74LS00 逻辑功能测试表 3、测试74LS55（二路四输入与或非门）逻辑功能

将74LS55正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）表1-3 74LS55部分逻辑功能测试表本器件的逻辑表达式应为：Y=EFGH ABCD ,与实侧值相比较，功能正确。 4、测试74LS86（四异或门）逻辑功能将74LS86正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-4要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为Y=A⊕B 表1-4 74LS86逻辑功能测试表

四、实验结果分析（回答问题）若测试74LS55的全部数据，所列测试表应有256种输入取值组合。用实验箱、万用表作一个实验示范，并强调测试方法及万用表的用法。实验二组合逻辑电路的实验分析一、实验目的 1、学会组合逻辑电路的实验分析方法。 2、验证半加器、全加器的逻辑功能。二、实验仪器及设备 1、数字逻辑实验箱 1台 2、元器件：74LS00、74LS20 各一块，74LS55、74LS86 各一块电阻及导线若干三、实验线路图四、实验内容 1、测试用与非门构成的电路的逻辑功能按图3-1接线。按下表要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能为半加器，写出逻辑表达式为：

数字电路第二版贾立新1数字逻辑基础习题解答

自我检测题 10 .两输入与非门输入为01时，输出为」 ____ 11 .两输入或非门输入为01时，输出为_0—。 12 .逻辑变量和逻辑函数只有_0_和两种取值，而且它们只是表示两种不同的逻辑状态。 13 .当变量 ABC 为 100 时，AB +BC = 0 , (A +B ) (A +C ) = 1 。 14 .描述逻辑函数各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫真值表。 15 .用与、或、非等运算表示函数中各个变量之间逻辑关系的代数式叫逻辑表达式。 16 .根据代入规则可从AB = A + B 可得到ABC = A + B + C o 17 .写出函数Z =ABC + (A +BC ) (A +C )的反函数Z = (A + B + C)(A(B + C ) + AC ) o 18.逻辑函数表达式F = (A +B ) (A +B +C ) (AB +CD ) + E ，则其对偶式F '= (AB +ABC + (A +B ) (C +D )) E 。 19 .已知 F = A ( B + C )+ CD ，其对偶式 F ' =( A + B - C )-C + D 。 20 . Y = ABC + C + ABDE 的最简与-或式为 Y = AB + C 。 21 .函数Y = AB + B D 的最小项表达式为 Y = £m (139,11,12,13,14,15)。 22 .约束项是不会出现的变量取值所对应的最小项，其值总是等于0o 23 .逻辑函数 F (A ,B ,C ) =n ^ (1,3,4,6,7),则U F (A ,B ,C ) =£m ( 0, 2, 5)。 24 . VHDL 的基本描述语句包括并行语句和顺序语句。 25 . VHDL 的并行语句在结构体中的执行是并行的，其执行方式与语句书写的顺序无关。 26 .在VHDL 的各种并行语句之间，可以用信号来交换信息。 27 . VHDL 的PROCESS (进程)语句是由顺序语句组成的，但其本身却是并行语句。 28 . VHDL 顺序语句只能出现在进程语句内部，是按程序书写的顺序自上而下、一条一条地执行。 29 . VHDL 的数据对象包括常数、变量和信号，它们是用来存放各种类型数据 1． 2． 3． 4． 5． 6． 7． (26.125)10=(11010.001)2 =(1A.2)16 (100.9375)10=(1100100.1111) (1011111．01101)2=(137.32 (133.126)8=(5B.2B )16 (1011) 2X(101) 2= (110111) (486)10=(010*********) (5.14)10=(0101.00010100) 2 )8=(95.40625)10 8421BCD =(011110111001) 8421BCD (10010011)8421BCD =(93)10 基本逻辑运算有与、或、非3种。余BCD