数字电子技术基础教学指南

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第一部分说明

一、课程性质

计算机科学技术是当前最活跃、渗透力最强的“第一生产力”,它的发展将促进一个国家经济和科技的发展。随着改革、开放的进一步深入,计算机科学与技术专业将有较大的发展空间,社会急需大量的计算机专业人才,特别是本科层次的计算机应用人才。

数字电子技术是高等学校计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程,也是一门理论性、实践性较强的专业基础课。通过本课程的学习,为学生学习专业课程和从事专业技术工作奠定坚实的基础。其先修课程为《高等数学》、《电路分析》、《模拟电子技术》,后续课程为《计算机组成原理》、《微型计算机原理》、《单片机与接口技术》,它们的硬件基础就是《数字电子技术》,学完本课程后便可直接进入专业课程的学习,因此它实际上是计算机课程的“基础篇”,除运算器、中央控制器等复杂部件外,计算机中常用的数字部件、本课程都将涉及到。有关原码、反码、补码、浮点数等内容,由于与本课程内容无多大联系,将在“计算机组成原理”中介绍,本课程不再赘述。

二、教学目的

本课程的任务目的是:使学生熟悉数字集成电路的基本理论、基础知识和基本技能,熟悉数字集成电路的工作原理、外特性和功能,掌握逻辑电路的分析方法和设计方法,具备正确运用数字集成电路的能力。

三、教学内容

数字电子技术概述,逻辑代数基础,集成逻辑门电路,组合逻辑电路,触发器,时序逻辑电路,半导体存储器和可编程逻辑器件,数模与模数转换器,脉冲波形的产生与变换等。

四、学时

本课程总学时为72学时。其中讲授54学时,实验18学时,其中带“*”号为选讲内容。

五、教学方法

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过本课程的学习,要求学生处理好基础知识、基本技能、基本理论与众多新电路、新技术之间关系。尽量做到以下几点:

1、打好基础——从半导体器件的结构、工作原理、特性曲线和性能指标入手,抓住与分析模拟电子电路有关的基本概念、理论和方法。掌握了基础内容后,就为应用各种新电路、新技术打下了坚实的基础。

2、重视方法——要以模拟电子电路的分析方法(微变等效电路法和图解法)为主,只有这样,才能抓住各种模拟电子电路的共性。同时只有学会了方法,具备了分析、综合问题的能力,就能做到举一反三。

3、加强应用——对于计算机科学与技术专业,在学习中要以应用为目的,把注意

力集中在模拟电子电路的性能指标和典型应用的分析上。

4、更新知识——目前微电子技术迅猛发展,中大规模集成电路被大量生产与应用,因此在学习中应当适度引入模拟集成电路,例如:集成运算放大器和集成功率放大器等。

六、基本要求

1、掌握常用门电路的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。

2、熟悉组合逻辑电路、时序逻辑电路的组成、工作原理、性能指标。

3、了解常见的中、小规模模拟集成电路的组成及其应用。

4、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析方法和设计方法。

5、电子设计自动化(EDA)的初步入门训练。

七、能力要求

1、分析能力对各种数字电路,应具有分析电路的功能、存在的问题、输入/输出

波形、逻辑关

系等方面的能力。

2、设计能力

对具体的电路问题,应能够根据要求设计原理电路的能力。

3、自学能力具有自学和阅读电子技术参考书、查阅电子器件

手册的能力。4、表达能力作业要求清晰、整洁、严谨,电路

设计图要求准确。

八、实验要求

1、本课程安排有 18 个学时、6 个必做实验,要求 1 人一组。另外安排了 6 个选做实验,虽然没有安排学时,可根据具体情况灵活处理。

2、实验前要认真预习实验讲义,实验中严格按照实验内容进行,实验结束时认真

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3、在条件允许的情况下,上机练习PSPICE、EWB软件的使用,并利用该软件画电子电路原理图、印刷电路板图、电子电路的模拟仿真,简单电子电路设计等。

4、了解PROTEL、ORCAD等EDA软件的使用。

九、实践要求

1、加强实践环节,培养科学实践方法,在理论指导下,大胆实验、积极思考、勇于创新。

2、部分内容采用多媒体数学手段,典型内容引入计算机辅助教学,有目的、有重点的介绍相关数学参考书,使学生充分利用自由时间、空间,发挥各自特长。

3、尽可能多的采用高科技手段,引导学生掌握一个电子设计自动化软件并对典型电路能够进行仿真、设计,了解其它电子设计自动化软件。

4、较多地接触周围的各种电子设备,并能够利用所学知识进行分析。

十、注意

1、数字电子技术是一门技术基础课,课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论和基本知识,为后续课程的学习打好基础。

2、数字电子技术也是一门实践性很强的课程,应当大力提倡理论教学和实践性教学环节的有机结合,只有加强实践教学,才能巩固和深化所学的理论知识。

3、本课程要求精讲多练,建议习题课、课程设计的课时不少于 18 个学时,并保证习题课、课程设计的质量、数量。

4、本课程学时少、内容多,建议同学们在认真听课的同时,进一步加强自学能力的提高;在抓住主要内容的同时,进一步加强重点、难点的突破;在做好练习、作业的同时,进一步加强实验、仿真的训练;……。

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第二部分讲授内容

绪论(2学时)

说明和要求介绍电子学发展简史及其数字电子技术在电子学中的地位,数字电子技术研究的对

象、特点和方法,数字电子技术与组成原理、微机原理等课程之间的关系以及学习数字电子技术课程应注意的几个问题。

1、电子学发展简史。

2、数字电子技术研究的对象、特点和方法。

3、数字电子技术与计算机组成原理、接口技术等课程之间的关系。

4、学习数字电子技术课程应注意的几个问题。

第一章数字电子技术概述(8学时)

要求和说明伴随现代电子技术的发展,人们正处于一个信息时代,每天要从周围环境获取大量

的信息,例如:电视、广播、印刷媒体等为人们报道世界范围内所发生的各种事件。这些信息通常是通过我们的感觉器官(眼、耳等)进入大脑,并被存储下来,以作进一步的分析。

在电子技术领域里,为了便于存储、分析和传输,常将模拟信号进行编码,即把它转换为数字信号,利用数字逻辑这一强有力的工具来分析和设计复杂的数字电路或数字系统,为信号的存储、分析和传输创造硬件环境。

数字逻辑几乎应用于每一电子设备或电子系统中,计算机、电视机、音响系统、视频记录设备、光碟、长途电信及卫星系统等,无一不采用数字系统。

本章首先介绍数字信号、数字逻辑的基本概念,数字电路的特点、分析方法及其测量技术,然后分析在数字电路中工作的半导体器件的开关特性,最后讨论数字电子计算机中常用的数制和码制。

本章的要求是:理解数字信号、数字逻辑的基本概念;熟悉数字电路的特点、分析方法及其测量技术;深刻理解二极管、三极管、场效应管的开关特性;熟练掌握数制和码制。

本章知识点中,重点是:二极管、三极管、MOS管的开关特性;数制和码制。难点是:三极管、场效应管的开关特性。

第一节模拟信号与数字信号

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1、模拟信号

2、数字信号(1)二值数字逻辑

和逻辑电平(2)数字波形 3、模

拟量的数字表示

第二节数字电路

1、数字电路的发展与分类

2、数字电路的分析方法与测试技术

第三节半导体二极管的开关特性

1、二极管的伏安特性

2、二极管的开关特性

3、二极管的应用电路举例

第四节半导体三极管的开关特性

1、三极管的输入、输出特性曲线

2、三极管的开关特性

3、三极管的应用电路举例

第五节场效应管的开关特性

1、场效应管的转移特性曲线

2、场效应管输出特性曲线

3、场效应管的开关特性(重点是增强型NMOS、PMOS管)

4、场效应管的应用电路举例

第六节数制

1、二进制

2、十进制

3、八进制

4、十六进制

5、数制之间的转换。

第七节码制

1、自然二进制码

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(1)8421BCD码

(2)5421BCD码

(3)余3BCD码

(4)BCD码及其相互间的转换

3、可靠性编码(1)格雷码(2)奇

偶较验码

第二章逻辑代数基础(6学时)

要求和说明逻辑代数是数字电路的基本理论基础,也是组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析、

设计的基本工具,它贯串于本课程的始终。逻辑函数的建立和逻辑函数的化简是逻辑电路的分析基础,它的数学工具是逻辑代

数。

本章的要求是:理解“与”逻辑及“与”门、“或”逻辑及“或”门、“非”逻辑及“非”门以及复合逻辑关系;深刻理解正逻辑和负逻辑;熟练掌握逻辑代数的基本定律、基本规则、逻辑代数中的常用公式;理解逻辑函数的建立及其表示方法;了解逻辑函数化简的含义;熟练掌握逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法以及具有约束的逻辑函数的化简。

本章知识点中,重点是:逻辑代数的基本定律、基本规则、逻辑代数中的常用公式;逻辑函数的化简。难点是:正逻辑和负逻辑,逻辑函数的代数化简法、卡诺图化简法以及具有约束的逻辑函数的化简。

第一节基本逻辑及其逻辑门电路

1、“与”逻辑及“与”门

2、“或”逻辑及“或”门

3、“非”逻辑及“非”门

4、正逻辑和负逻辑(1)

正、负逻辑的概念(2)

正、负逻辑的转换

第二节复合逻辑及其逻辑门电路

1、“与非”逻辑及“与非”门

2、

“与或”逻辑及“与或”门 3、“与

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5、“同或”逻辑及“同或”门

第三节逻辑代数的基本定律

1、常量与变量之间的关系

2、交换律、结合律、分配律

3、德?摩根定律

第四节逻辑代数的基本规则

1、代入规则

2、反演规则

3、对偶规则

第五节逻辑代数中的常用公式

公式1:AB+AB=A

公式2:A+AB=A公

式3:A+AB=A+B

公式4:AB+AC+BC=AB+AC

公式5:AB+AC=AB+AC

第六节逻辑函数的建立及其表示方法

1、逻辑函数的建立(1)

假设逻辑变量(2)进行

逻辑赋值(3)列真值表

(4)写逻辑表达式 2、逻

辑函数的表示方法(1)

真值表(2)逻辑表达式

(3)卡诺图(4)逻辑图

第七节逻辑函数的化简

1、最简的概念

2、逻辑表达式的类型

(1)与—或表达式(2)

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(3)与非—与非表达式(4)或非—或

非表达式(5)与或非表达式 3、不同

类型逻辑表达式之间的转换 4、逻

辑函数的代数化简法(1)并项法(2)

吸收法(3)消因子法(4)消项法(5)

配项法

5、逻辑函数的卡诺图化简

法(1)逻辑函数的最小项

(2)最小项的性质(3)卡诺图

(4)用卡诺图化简逻辑函数

第八节具有约束的逻辑函数的化简

1、约束的概念和约束条件

2、具有约束的逻辑函数的化简

第三章集成逻辑门电路(8学时)

要求和说明集成逻辑门电路是组成数字逻辑电路的基本单元电路,运用各种功能的逻辑门电路

可以组成各种组合逻辑电路;它与另一类基本逻辑单元电路“触发器”相配合,可以组成各种时序逻辑电路。

本章的要求是:了解逻辑门电路的分类;深刻理解TTL与非门及其它功能的TTL 门电路;理解TTL门电路的改进;了解其它双极型逻辑门电路(HTL、ECL、I2 L);深刻理解NMOS非门及其它类型的逻辑门电路;深刻理解CMOS反相器及其它类型的逻辑门电路。

本章知识点中,重点是:TTL与非门及其它类型的TTL门电路;NMOS非门及其它类型的逻辑门电路;CMOS非门及其它逻辑门电路。难点是:TTL与非门、NMOS 非门、CMOS非门。

第一节逻辑门电路的分类

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2、集成逻辑门电路

第二节分立元件逻辑门电路

1、二极管与门、或门

2、三极管非门

3、复合逻辑门电路(DTL门电路)

第三节TTL与非门电路

1、TTL与非门电路的组成、工作原理

2、TTL与非门电路的改进(1)有源

泄放TTL与非门电路(2)抗饱和

TTL与非门电路 3、TTL与非门电

路的带负载能力 4、TTL与非门电

路的电压传输特性 5、TTL与非门

电路的抗干扰能力 6、TTL与非门

电路的主要参数 7、其它类型的TTL

逻辑门电路(1)集电极开路门(OC

门电路)(2)三态门(TSL门电路)

(3)与或非门(4)异或门

8、使用TTL门电路时的几个实际问题(1)输入

端电阻对TTL门电路工作状态的影响(2)多余

输入端的处理

*9、其它双极型逻辑门电路(HTL、ECL、I2L门电路)

*第四节NMOS门电路

1、NMOS非门

(1)工作原理(2)电

压传输特性(3)抗干

扰能力(4)带负载能

力 2、NMOS与非

门 3、NMOS或非

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5、NMOS异或门

第五节CMOS门电路

1、CMOS非门

(1)工作原理(2)电压

传输特性(3)抗干扰能

力(4)带负载能力 2、

其它CMOS逻辑门

(1)CMOS与非门

(2)CMOS或非门

(3)实际CMOS与非门、或非门电路

(4)CMOS与或非门

(5)CMOS异或门

(6)漏极开路CMOS门(OD门)

(7)CMOS三态门

(8)CMOS传输门与模拟开关 3、使用

MOS门电路时应注意的几个问题

*第六节电子电路CAD

1、EWB例题、习题、上机练习

2、PSPICE例题、习题、上机练习

3、利用ISP Synario等软件进行数字电子电路的分析与设计

第四章组合逻辑电路(8学时)

要求和说明随着微电子技术的不断发展,单片集成器件所具有的逻辑功能越来越复杂,种类

也越来越多。从本章开始,要接触中、大规模数字集成组合逻辑电路。组合逻辑电路是数字电路中两大组成部分之一,电路任一时刻的输出仅仅决定于

该时刻电路的输入,与电路过去的输入状态无关。组合逻辑电路的分析和设计方法贯穿于本章的始终。通过本章学习应掌握常用的组合逻辑电路,并能将它们扩展应用,尤其要注意小、中规模集成电路的特点,并能灵活应用。

本章的要求是:熟练掌握组合逻辑电路分析、组合逻辑电路设计方法;了解组合逻辑电路中的竞争冒险;理解小、中规模数字集成电路的特点;理解译码器、编码器、数

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法,并予以扩展应用。本章知识点中,重点是:组合逻辑电路的分析与设计方法;中、大规模数字集成

电路的特点。难点是:组合逻辑电路的分析与设计。

第一节概述

1、组合逻辑电路的分类

2、组合逻辑电路的框图

3、组合逻辑电路的特点

4、组合逻辑电路功能的描

述(1)真值表(2)逻辑表达

式(3)卡诺图(4)逻辑图

第二节组合逻辑电路分析方法和设计方法

1、组合逻辑电路的分析方

法(1)逻辑表达式(2)化简

或变换逻辑表达式(3)真值

表(4)逻辑功能 2、组合逻

辑电路的设计方法(1)真值

表(2)逻辑表达式(3)化简

或变换逻辑表达式(4)逻辑

第三节编码器

1、二进制编码器

2、二—十进制编码器

3、优先编码器

第四节译码器

1、二进制译码器(变量译码器)

2、变量译码器的应用

(1)函数发生器(2)数

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3、二—十进制译码器(代码变换译码器)

4、显示译码器(8421BCD七段显示译码器)

第五节加法器

1、半加器

2、全加器

3、多位加法器(1)串

行进位加法器(2)超

前进位加法器 4、加

法器的应用 5、减法

器(1)半减器(2)全减

第六节数据选择器

1、数据选择器的工作原理

2、四选一数据选择器

3、八选一数据选择器

4、数据选择器的应用(函数发生器)

第七节数值比较器

1、一位数值比较器

2、多位数值比较器

第八节组合逻辑电路中的竞争冒险

1、产生竞争冒险的原因

2、消除竞争冒险的方法

(1)发现并消掉互补变量

(2)增加冗余项(3)输出端

并联电容器(4)加封锁脉

冲(5)引入选通脉冲。

*第九节电子电路CAD

1、EWB例题、习题、上机练习

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3、利用ISP Synario等软件进行数字电子电路的分析与设计

第五章触发器(6学时)

要求和说明在数字系统中,除了能够进行算术运算和逻辑运算的组合逻辑电路外,还需要具有

记忆功能的时序逻辑电路。构成时序逻辑电路的基本单元是触发器。触发器是能够存储1位二进制码的逻辑电路,它有两个互补输出端,其输出状态不

仅与输入有关,而且还与原先的输出状态有关。触发器具有不同的逻辑功能,在电路结构和触发方式方面也有不同的种类。在分析触发器的功能时,一般可用状态表、特性方程、状态图和时序图来描述其逻辑功能。研究触发方式时,主要是分析其输入信号的加入与触发脉冲之间的时间关系。

本章要求是:掌握各种触发器的工作原理、工作特点;熟悉触发器逻辑功能的表示方法;掌握五种触发器的功能及其触发方式;理解触发器的直接置位端S d和直接复位

端R d的功能及优先级别的关系;了解触发器的时间参数。本章知识点中,重点是:触发器的工作原理和工作特点,五种触发器的触发方式、

逻辑功能及其表示。难点是:时钟触发器的结构和触发方式。

第一节触发器的特点及其逻辑功能的表示方法

1、触发器的特点

2、触发器的分类

3、触发器逻辑功能的表示方法

(1)状态表(2)特性方程(3)状

态图(4)时序图

第二节基本RS触发器

1、与非门构成的基本RS触发器

*2、或非门构成的基本RS触发器

*3、与或非门构成的基本RS触发器

4、基本RS触发器的特点

第三节同步触发器

1、同步RS触发器

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3、同步触发器的特点

第四节主从触发器

1、主从RS触发器

2、主从JK触发器

3、集成主从JK触发器

4、T触发器和T′触发器

5、主从触发器的特点

第五节边沿触发器

1、边沿JK触发器

2、维持阻塞D触发器

3、边沿触发器的特点

第六节触发器逻辑功能的转换

1、JK触发器转换成其它逻辑功能的触发器

2、D触发器转换成其它逻辑功能的触发器

第七节触发器的主要参数

1、直流参数

2、开关参数

*第八节触发器的脉冲工作特性

1、JK主从触发器的脉冲工作特性

2、JK负边沿触发器的脉冲工作特性

3、D型正边沿维持-阻塞触发器的脉冲工作特性

*第九节电子电路CAD

1、EWB例题、习题、上机练习

2、PSPICE例题、习题、上机练习

3、利用ISP Synario等软件进行数字电子电路的分析与设计

第六章时序逻辑电路(8学时)

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前面讨论的组合逻辑电路在任一时刻的输出信号仅仅与当时的输入信号有关;而时序逻辑电路在任一时刻的输出信号不仅与当时的输入信号有关,而且还与电路原来的状态有关。从结构上看,组合逻辑电路仅由若干逻辑门组成,没有存储电路,因而无记忆能力;而时序逻辑电路除包含组合电路外,还含有存储电路,因而有记忆能力。

本章首先介绍时序逻辑电路的基本概念,然后讨论时序逻辑的分析方法和设计方法;最后介绍在计算机和其他数字系统中广泛应用的两种时序逻辑功能器件——寄存器和计数器。寄存器的基本功能是存储或传输用二进制数码表示的数据或信息,即完成代码的寄存、移位、传输等操作。计数器的基本功能是统计时钟脉冲的个数,即实现计数操作,也可用于分频、定时、产生节拍脉冲等。

本章要求是:理解时序逻辑电路的基本概念;熟练掌握时序逻辑电路的分析;掌握同步时序逻辑电路的设计;理解计数器和移位寄存器,掌握它们的分析方法,并能扩展应用。

本章知识点中,重点是:时序逻辑电路的分析、设计方法及计数器、移位寄存器。难点是:时序逻辑电路的分析、设计。

第一节时序逻辑电路的基本概念

1、时序逻辑电路的基本结构

2、时序逻辑电路的特点

3、时序逻辑电路的分类

4、时序电路逻辑功能的表示方

法(1)方程组(2)状态表(3)状态

图(4)时序图

第二节时序逻辑电路的分析方法

1、分析时序逻辑电路的一般步骤(1)写出给定时序电路的逻辑方程组(驱动方

程、状态方程、时钟方程、输出方

程)

(2)列状态表(3)画状态图

(4)时序图(5)分析并得出逻

辑功能 2、时序逻辑电路的

分析举例

第三节 时序逻辑电路的设计方法

1、设计时序逻辑电路的一般步骤 (1)列状态转换表或状态图 (2)进行状态化简 (3)进行状态编码 (4)确定触发器的类型

(5)写出状态方程、输出方程、驱动方程

(6)画逻辑图

(7)检查设计的电路能否自启动 2、同步时序逻辑电路的设计举例

*3、异步时序逻辑电路的设计举例

第四节 寄存器

1、数码寄存器

(1)双拍接收方式的数码寄存器 (2)单拍工作方式的数码寄存器 2、移位寄存器

(1)单向移位寄存器

(2)双向移位寄存器

(3)集成移位寄存器74194

第五节 异步计数器

1、异步二进制计数器

(1)异步二进制加法计数器

(2)异步二进制减法计数器

(3)异步二进制计数器级间连接规律

连接规律 T ′触发器的触发沿

类型 下降沿 上升沿

加法计数器

CP i = Q

i ?1

CP i = Q i ?1

减法计数器

CP i =

Q

i ?1

CP i

=

Q

i ?1

2、异步十进制计数器

(1)异步十进制加法计数器

(2)异步十进制减法计数器

4、集成异步计数器的应用

第六节 同步计数器

1、同步二进制计数器

(1)同步二进制加法计数器 (2)同步二进制减法计数器 (3)同步二进制可逆计数器

(4)同步二进制计数器级间连接规律

连接规律

T 触发器

类型

i ?1

加法计数器

T i = ∏Q j , (i =1,2,???, n ?1)

j =0

i ?1

减法计数器

T i = ∏Q j , (i =1,2,???, n ?1)

j =0

i ?1 i ?1

T i = M ∏Q j + M ∏Q j ,(i =1,2,???, n ?1)

可逆计数器

j =0 j =0

备注:M = 0 ,加法运算;M =1减法运算。

2、同步十进制计数器 (1)同步十进制加法计数器 (2)同步十进制减法计数器 (3)同步十进制可逆计数器

3、同步 N 进制计数器

(1)反馈复位法 (2)反馈预置法 4、集成异步计数器的应用

*第七节 电子电路CAD

1、 EWB 例题、习题、上机练习

2、 PSPICE 例题、习题、上机练习

3、利用 ISP Synario 等软件进行数字电子电路的分析与设计

第七章 半导体存储器和可编程逻辑器件(4 学时)

要求和说明 半导体存储器是当今数字系统特别是计算机系统中不可缺少的组成部

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存储大量的二进制信息和数据。半导体存储器按集成度分属于大规模集成电路。另一类功能特殊的大规模集成电路是20世纪70年代后期发展起来的可编程逻辑器

件PLD。前面各章介绍的中小规模集成器件性能好、价格低,但是如用这些器件构成一个大型复杂的数字系统,则存在系统功耗高、占用空间大和系统可靠性差等问题。PLD 较好地解决了上述问题,并在工业控制和产品开发等方面得到了广泛的应用。PLD 是一种可以由用户定义和设置逻辑功能的器件。该类器件具有结构灵活、集成度高、处理速度快和可靠性高等特点。本章仅介绍几种典型的PLD的基本结构和简单应用,更进一步的讲座可参阅相关的专业书籍。

本章要求是:熟悉半导体存储器的基本概念;理解只读存储器(ROM)的功能、结构及应用,了解随机存取存储器(RAM)和可编程逻辑器件PLD。

本章知识点中,重点是:只读存储器(ROM)和可编程序逻辑阵列(PLD)。难点是:只读存储器(ROM)的应用。

第一节半导体存储器的基本概念

1、存储器的定义

2、存储器的分类

第二节只读存储器(ROM)

1、ROM的功能与结构

2、ROM的存储容量(字线数×位线数)

3、ROM在组合逻辑设计中的应用

*4、ROM的编程及分类

(1)掩膜ROM(2)可编程

ROM(PROM)

(3)可擦除可编程ROM(EPROM)

第三节随机存取存储器(RAM)

1、RAM的电路结构与工作原理

(1)RAM的存储单元

①静态随机存储器SRAM

②动态随机存储器DRAM

(2)RAM的基本结构

①存储矩阵

②地址译码③输入/

输出控制电路

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2、RAM存储容量的扩展

(1)位数(字长)的扩展(2)

字数的扩展

3、RAM的应用举例

第四节可编程逻辑器件(PLD)

1、PLD器件的发展概况

2、可编程逻辑器件的特点

3、PLD的电路简介(1)基本门

电路的PLD表示法(2)PROM

电路的PLD表示法

*(3)PAL(可编程序阵列逻辑器件)电路 *(4)

FPLA(现场可编程逻辑阵列器件)电路 *(5)

GAL(可编程通用阵列逻辑器件)电路 *4、PLD

的开发(1)可编程逻辑器件的设计过程(2)在系

统可编程技术和边界扫描技术

*第五节复杂的可编程逻辑器件(CPLD)

1、CPLD的结构(1)通用逻辑块

(GLB)的结构(2)I / O单元结构

(3)输出布线区(4)时钟分配网络

2、CPLD的编程

(1)ispLSI器件E2MOS单元的编程方法(2)

ispLSI1000及2000系列器件的编程接口

(3)ispLSI3000及3000以上系列器件的编程接口

3、PLD的电路简介

(1)基本门电路的PLD表示法

(2)PROM电路的PLD表示法

*第六节电子电路CAD

1、EWB例题、习题、上机练习

2、PSPICE例题、习题、上机练习

3、利用ISP Synario等软件进行数字电子电路的分析与设计

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第八章数模与模数转换器(4学时)

要求和说明随着数字技术,特别是计算机技术的飞速发展与普及,在现代控制、通信及检测领

域中,为提高系统的性能指标,对信号的处理无不广泛地采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量(如温度、压力、位移、图像等),要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号,必须首先将这些模拟信号转换成数字信号;而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应的模拟信号才能为执行机构所接收。这样就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路——模数转换器和数模转换器。

能将模拟信号转换成数字信号的电路,称为模数转换器(简称为A D 转换器);而

将能把数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器(简称为D A 转换器),A D 转换器和D A 转换器已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。

为确保系统处理结果的精确度,A D 转换器和D A 转换器必须具有足够的转换精

度;如要实现对快速变化的信号的实时控制与检测,A D 与D A 转换器还要求具有较高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量A D 与 D A 转换器的重要技术指标。

本章要求是:理解A D 转换器和D A 转换器的基本概念:掌握权电阻A D 转换器、倒梯形电阻网络D A 转换器的电路形式和工作原理;熟悉并行比较型A D 转换器、逐次比较型A D 转换器、双积分型 A D 转换器的电路形式和工作原理;了解集成 A D 转换器和D A 转换器的工作原理及其应用。

本章知识点中,重点是:权电阻A D 转换器、倒梯形电阻网络 D A 转换器。难点是:并行比较型A D 转换器、逐次比较型 A D 转换器、双积分型 A D 转换器。

第一节D A 转换器

1、D A 转换器的基本概念

(1)D A 转换器的转换特性

①电压转换系数

②电流转换系数

(2)D A 转换器的主要参数

①分辨率

②绝对精度

③非线性度

(3)D A 转换器的分类

2、D A 转换器的电路形式及工作原理

数字电子技术基础答案

Q 1 CP Q 1 Q 0 &&D 1D 0第一组: 计算题 一、(本题20分) 试写出图示逻辑电路的逻辑表达式,并化为最简与或式。 解:C B A B A F ++=C B A B A F ++= 二、(本题25分) 时序逻辑电路如图所示,已知初始状态Q 1Q 0=00。 (1)试写出各触发器的驱动方程; (2)列出状态转换顺序表; (3)说明电路的功能; 解:(1)100Q Q D =,101Q Q D =; (2)00→10→01 (3)三进制移位计数器 三、(本题30分)

由集成定时器555组成的电路如图所示,已知:R 1=R 2=10 k Ω,C =5μF 。 (1)说明电路的功能; (2)计算电路的周期和频率。 解:(1)多谐振荡器电路 (2)T 1=7s , T 2=3.5s 四、(本题25分) 用二进制计算器74LS161和8选1数据选择器连接的电路如图所示, (1)试列出74LS161的状态表; (2)指出是几进制计数器; (3)写出输出Z 的序列。 "1" 解: (1)状态表如图所示 (2)十进制计数器 (3)输出Z 的序列是0010001100 C R R CC u o

第二组: 计算题 一、(本题20分) 逻辑电路如图所示,试答: 1、写出逻辑式并转换为最简与或表达式,2、画出用“与”门及“或”门实现的逻辑图。 B 二、(本题25分) 试用与非门设计一个三人表决组合逻辑电路(输入为A、B、C,输出为F),要求在A有一票决定权的前提下遵照少数服从多数原则,即满足:1、A=1时,F一定等于1,2、A、B、C中有两2个以上等于1,则输出F=1。 试:(1)写出表决电路的真值表; (2)写出表决电路的逻辑表达式并化简; (3)画出用与非门设计的逻辑电路图。 解: (1)真值表

数字电子技术基础试题及答案

数字电子技术基础期末考试试卷 课程名称 数字电子技术基础 A 卷 考试形式 闭 卷 考核类型 考试 本试卷共 4 大题,卷面满分100分,答题时间120分钟。 一、填空题:(每小题2分,共10分) 1.二进制数(1011.1001)2转换为八进制数为 (13.41) ,转换为十六进为 B9 。 2.数字电路按照是否具有记忆功能通常可分为两类: 组合逻逻辑电路 、 时序逻辑电路 。 3.已知逻辑函数F =A ⊕B ,它的与非-与非表达式为 ,或与非表达式 为 。 4.5个变量可构成 32 个最小项,变量的每一种取值可使 1 个最小项的值为1。 5.555定时器构成的施密特触发器,若电源电压V CC =12V ,电压控制端经0.01μF 电容接地,则上触发电平U T+ = V ,下触发电平U T –= V 。 二、化简题:(每小题10分,共20分) 1.用代数法将下面的函数化为最简与或式:F=C ·[ABD BC BD A +++(B+C)D]

2. 用卡诺图法将下列函数化简为最简与或式: F(A 、B 、C 、D)=∑m (0,2,4,5,7,13)+∑d(8,9,10,11,14,15) 三、分析题:(每小题10分,共40分) 1.试分析题1图所示逻辑电路,写出逻辑表达式和真值表,表达式化简后再画出新的逻辑图。 题 1图 得分 评卷人

2.74161组成的电路如题 2 图所示,分析电路,并回答以下问题: (1)画出电路的状态转换图(Q 3Q 2Q 1Q 0); (2)说出电路的功能。(74161的功能见表) 题 2 图 …………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线………………………

《数字电子技术基础》课后习题答案

《数字电路与逻辑设计》作业 教材:《数字电子技术基础》 (高等教育出版社,第2版,2012年第7次印刷)第一章: 自测题: 一、 1、小规模集成电路,中规模集成电路,大规模集成电路,超大规模集成电路 5、各位权系数之和,179 9、01100101,01100101,01100110; 11100101,10011010,10011011 二、 1、× 8、√ 10、× 三、 1、A 4、B 练习题: 1.3、解: (1) 十六进制转二进制: 4 5 C 0100 0101 1100 二进制转八进制:010 001 011 100 2 1 3 4 十六进制转十进制:(45C)16=4*162+5*161+12*160=(1116)10 所以:(45C)16=(10001011100)2=(2134)8=(1116)10 (2) 十六进制转二进制: 6 D E . C 8 0110 1101 1110 . 1100 1000 二进制转八进制:011 011 011 110 . 110 010 000 3 3 3 6 . 6 2 十六进制转十进制:(6DE.C8)16=6*162+13*161+14*160+13*16-1+8*16-2=(1758.78125)10 所以:(6DE.C8)16=(011011011110. 11001000)2=(3336.62)8=(1758.78125)10

(3) 十六进制转二进制:8 F E . F D 1000 1111 1110. 1111 1101二进制转八进制:100 011 111 110 . 111 111 010 4 3 7 6 . 7 7 2 十六进制转十进制: (8FE.FD)16=8*162+15*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(2302.98828125)10 所以:(8FE.FD)16=(100011111110.11111101)2=(437 6.772)8=(2302.98828125)10 (4) 十六进制转二进制:7 9 E . F D 0111 1001 1110 . 1111 1101二进制转八进制:011 110 011 110 . 111 111 010 3 6 3 6 . 7 7 2 十六进制转十进制: (79E.FD)16=7*162+9*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(1950. 98828125)10 所以:(8FE.FD)16=(011110011110.11111101)2=(3636.772)8=(1950.98828125)10 1.5、解: (74)10 =(0111 0100)8421BCD=(1010 0111)余3BCD (45.36)10 =(0100 0101.0011 0110)8421BCD=(0111 1000.0110 1001 )余3BCD (136.45)10 =(0001 0011 0110.0100 0101)8421BCD=(0100 0110 1001.0111 1000 )余3BCD (374.51)10 =(0011 0111 0100.0101 0001)8421BCD=(0110 1010 0111.1000 0100)余3BCD 1.8、解 (1)(+35)=(0 100011)原= (0 100011)补 (2)(+56 )=(0 111000)原= (0 111000)补 (3)(-26)=(1 11010)原= (1 11101)补 (4)(-67)=(1 1000011)原= (1 1000110)补

数字电子技术基础习题及答案..

; 数字电子技术基础试题 一、填空题 : (每空1分,共10分) 1. 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为:、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器,其地址线为条、数据线为条。【 二、选择题: (选择一个正确的答案填入括号内,每题3分,共30分 ) 1.设图1中所有触发器的初始状态皆为0,找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是:()图。 图 1

2.下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的电路是()。 A、或非门 B、与非门 ( C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路,其多余输入端正确的处理方法是()。 A、通过大电阻接地(>Ω) B、悬空 C、通过小电阻接地(<1KΩ) D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的()。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 " 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路()。图2 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6.下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是()。图2 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 D、双积分A/D转换器 7.某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如图 3所示,则该电路为()。

图3 . A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8.要将方波脉冲的周期扩展10倍,可采用()。 A、10级施密特触发器 B、10位二进制计数器 C、十进制计数器 D、10位D/A转换器 9、已知逻辑函数与其相等的函数为()。 A、B、C、D、 10、一个数据选择器的地址输入端有3个时,最多可以有()个数据信号输出。 \ A、4 B、6 C、8 D、16 三、逻辑函数化简(每题5分,共10分) 1、用代数法化简为最简与或式 Y= A + 2、用卡诺图法化简为最简或与式

数字电子技术基础试题及答案

数字电子技术基础试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

D C B A D C A B ++《数字电子技术》试卷 姓名:__ _______ 班级:__________ 考号:___________ 成绩:____________ 1.有一数码,作为自然二进制数时,它相当于十进制数(147),作为8421BCD 码时,它相当于十 进制数(93 )。 2.三态门电路的输出有高电平、低电平和(高阻)3种状态。 3.TTL 与非门多余的输入端应接(高电平或悬空)。 4.TTL 集成JK 触发器正常工作时,其d R 和d S 端应接(高)电平。 5. 已知某函数?? ? ? ?+??? ? ?++=D C AB D C A B F ,该函数的反函数F = ( )。 6. 如果对键盘上108个符号进行二进制编码,则至少要( 7)位二进制数码。 7. 典型的TTL 与非门电路使用的电路为电源电压为(5 )V ,其输出高电平为()V ,输出低电平为()V , CMOS 电路的电源电压为( 3--18) V 。 8.74LS138是3线—8线译码器,译码为输出低电平有效,若输入为A 2A 1A 0=110时,输出 01234567Y Y Y Y Y Y Y Y 应为( )。 9.将一个包含有32768个基本存储单元的存储电路设计16位为一个字节的ROM 。该ROM 有( 11)根地址线,有(16)根数据读出线。 10. 两片中规模集成电路10进制计数器串联后,最大计数容量为( 100)位。 11. Y 3 =(AB )。 12. 13 二、分) 1. 函数F(A,B,C)=AB+BC+AC 的最小项表达式为( A ) 。 A .F(A,B,C)=∑m (0,2,4) B. (A,B,C)=∑m (3,5,6,7) C .F(A,B,C)=∑m (0,2,3,4) D. F(A,B,C)=∑m (2,4,6,7)

数字电子技术基础习题与答案

数字电子技术试卷(1) 一.填空(16) 1.十进制数123的二进制数是 1111011 ;十六进制数是 7B 。 2.1是8421BCD 码,其十进制为 861 。 3.逻辑代数的三种基本运算是 与 , 或 和 非 。 4.三态门的工作状态是 0 , 1 , 高阻 。 5.描述触发器逻辑功能的方法有 真值表,逻辑图,逻辑表达式,卡诺图,波形图 。 6.施密特触发器的主要应用是 波形的整形 。 7.设4位D/A 转换器的满度输出电压位30伏,则输入数字量为1010时的输出模拟电压为 。 8.实现A/D 转换的主要方法有 , , 。 三.化简逻辑函数(14) 1.用公式法化简- -+++=A D DCE BD B A Y ,化为最简与或表达式。 解;D B A Y +=- 2.用卡诺图化简∑∑=m d D C B A Y ),,,,()+,,,,(84210107653),,,(,化为最简与或表达式。 四.电路如图1所示,要求写出输出函数表达式,并说出其逻辑功能。(15) 解;C B A Y ⊕⊕=, C B A AB C )(1++=,全加器,Y 为和,1C 为进位。 五.触发器电路如图2(a ),(b )所示,⑴写出触发器的次态方程; ⑵对应给定波形画 出Q 端波形(设初态Q =0)(15) 解;(1)AQ Q Q n +=- +1,(2)、A Q n =+1 六.试用触发器和门电路设计一个同步的五进制计数器。(15) 七.用集成电路定时器555所构成的自激多谐振荡器电路如图3所示,试画出V O ,V C 的工作 波形,并求出振荡频率。(15)

数字电子技术基础期末考试试卷及答案1[1]

数字电子技术基础试题(一) 填空题: (每空1数字电子技术基础试题(一) 一、分,共10分) 1.(30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 1 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为:、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器,其地址线为12 条、数据线为 8 条。 二、选择题:(选择一个正确的答案填入括号内,每题3分,共30分) 1.设下图中所有触发器的初始状态皆为0,找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是:(C )图。

2.下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的电路是(D)。 A、或非门 B、与非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路,其多余输入端正确的处理方法是(D )。 A、通过大电阻接地(>1.5KΩ) B、悬空 C、通过小电阻接地(<1KΩ) B、D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的(A )。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路(C )。 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6.下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是(A )。 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 B、D、双积分A/D转换器 7.某电路的输入波形u I 和输出波形u O 如下图所示,则该电路为(C)。 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8.要将方波脉冲的周期扩展10倍,可采用(C )。

数字电子技术基础(1)

东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 数字电子技术基础 I 试 卷(作业考核 线下) B 卷(共 4 页) 注:请您单面打印,使用黑色或蓝色笔,手写完成作业。杜绝打印,抄袭作业。 一、(12分)化简逻辑函数 1、(4分)用公式法化简逻辑函数AB ABC C AB F ?+=,并用最少量与非门实现该逻辑函数。 答案: 2、(8分)某电路的输入A 、B 、C 和输出F 的波形如图所示,请列出真值表、化简该逻辑 函数,并用最少量二输入与非门实现该电路。 二、(10分), 对CMOS 电路,图中 给予标注,未加标注的为TTL 电路。 答案:A F =1 12=F A F =3 AB F =4 B A F +=5 三、(12分)用4选1数据选择器设计一个奇校验电路,输入为3位二进制代码。当输入代码中有偶数个1时或者没有1时输出为0。要求列出真值表、写出逻辑函数表达式,画出逻辑图。4选1数据选择器的逻辑符号如图所示。 答案:真值表 ABC AB ABC ABC AB AB ABC AB C AB AB AB AB ABC C AB AB ABC C AB F =?+?=?++=?+?+=?+=)(

逻辑函数表达式为ABC C B A C B A C B A F +++= 四、(10分)8线-3线优先编码器 答案:74148和与非门构成了十线-五、(10A 、B 为输入端。要求写出S 1、S 0答案:由图可知: B A S S B A S S AB S B A S S AB S S A S S F 010*********+++++?= 由此知 六、(8分)试用图(a)路。要求将图(a)中的触发器和门电路连接成一个完整的电路。 Q Q CP F 图(a) CP Q F 图(b) 答案:由波形图看出触发器的状态在每个CP 下降沿翻转,将JK 触发器的输入端同时接1即可。CP Q CP Q F ⊕=⊕= 七、(6分)一个D 触发器转换成T 触发器的电路如图2所示,试确定图中虚框内逻辑门的 类型,简单说明理由。 图2 答案:逻辑门的类型是同或门。原因是n n n Q T Q T D Q ⊕=⊕==+1。 八、(6 分)画出图 (a)电路中触发器输出端的波形。输入信号A 、B 的波形如图 (b)所示。触 发器的初始状态Q=0。 CP 图(a ) 图(b ) A C F

数字电子技术基础第五版

数字电子技术基础第五版习题解答: 本书是为配合清华大学电子学教研组编、阎石主编的《数字电子技术基础》(第五版)教材的使用而编写的习题解答。书中除包含有《数字电子技术基础》(第五版)全部习题的详细解答以外,还含有各章习题的分类以及每种类型题目的解题方法和步骤等内容。 数字电子技术基础(第5版): 数字电子技术基础(第5版)》是2006年高等教育出版社出版的图书,作者是阎石、清华大学电子学教研组。 内容简介: 本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材。本书以前各版曾分别获得北京市教育教学成果一等奖、国家教委优秀教材一等奖、国家级优秀教材奖。 新版教材是在基本保持第四版教材内容、理论体系和风格的基础上,按照教育部2004年修订的“数字电子技术基础课程教学基本要求”修订而成的。本次修订除改写了部分章节外,还增加了硬件描述语言和EDA软件应用的基础知识。此外,还在多数小节后面增设了复习思考题。为了便于教学,也为了便于读者今后阅读外文教材和使用外文版的EDA软件,书中采用了国际上流行的图形逻辑符号。 全书主要内容有:数制和码制、逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、硬件描述语言、脉冲波形的产生和整形、数-模和模-数转换等共11章。

本书可作为电气信息类、仪器仪表类各专业的教科书,也可供其他相关理工科专业选用以及社会选者阅读。 作者简介: 阎石,清华大学教授、全国高等学校电子技术研究会理事长。1937年生人。1958年毕业于清华大学自动控制系,其后一直在清华大学从事电子技术的教学与科研工作。曾任国家教委工科本科基础课程教学指导委员会第一、二届委员,华北地区高等学校电子技术教学研究会理事长。1989年与童诗白教授等一起获得普通高等学校优秀教学成果国家级特等奖。主编的《数字电子技术基础》第二版获国家教委优秀教材一等奖,第三版获国家优秀教材奖,第四版获北京市教育教学成果一等奖。 主要著作有:《数字电子技术基础》第一、二、三、四版,高等教育出版社分别于1981年、1984年、1989年、1998年出版;《电子技术基础学习指导》,辽宁科技出版社,1985年出版;《数字电子电路》,中央电大出版社,1993年出版;《数字电子技术荩础(第四版)教师手册》,高等教育出版社,2003年出版;《帮你学数字电子技术基础》,高等教育出版社,2004年出版。

数字电子技术基础第三版第一章答案

第一章数字逻辑基础 第一节重点与难点 一、重点: 1.数制 2.编码 (1) 二—十进制码(BCD码) 在这种编码中,用四位二进制数表示十进制数中的0~9十个数码。常用的编码有8421BCD码、5421BCD码和余3码。 8421BCD码是由四位二进制数0000到1111十六种组合中前十种组合,即0000~1001来代表十进制数0~9十个数码,每位二进制码具有固定的权值8、4、2、1,称有权码。 余3码是由8421BCD码加3(0011)得来,是一种无权码。 (2)格雷码 格雷码是一种常见的无权码。这种码的特点是相邻的两个码组之间仅有一位不同,因而其可靠性较高,广泛应用于计数和数字系统的输入、输出等场合。 3.逻辑代数基础 (1)逻辑代数的基本公式与基本规则 逻辑代数的基本公式反映了二值逻辑的基本思想,是逻辑运算的重要工具,也是学习数字电路的必备基础。 逻辑代数有三个基本规则,利用代入规则、反演规则和对偶规则使逻辑函数的公式数目倍增。 (2)逻辑问题的描述 逻辑问题的描述可用真值表、函数式、逻辑图、卡诺图和时序图,它们各具特点又相互关联,可按需选用。 (3)图形法化简逻辑函数 图形法比较适合于具有三、四变量的逻辑函数的简化。 二、难点: 1.给定逻辑函数,将逻辑函数化为最简 用代数法化简逻辑函数,要求熟练掌握逻辑代数的基本公式和规则,熟练运用四个基本方法—并项法、消项法、消元法及配项法对逻辑函数进行化简。 用图形法化简逻辑函数时,一定要注意卡诺图的循环邻接的特点,画包围圈时应把每个包围圈尽可能画大。 2.卡诺图的灵活应用 卡诺图除用于简化函数外,还可以用来检验化简结果是否最简、判断函数间的关系、求函数的反函数和逻辑运算等。 3.电路的设计 在工程实际中,往往给出逻辑命题,如何正确分析命题,设计出逻辑电路呢?通常的步骤如下:

数字电子技术基础

《数字电子技术基础》课程学习指导资料 编写贾绍芝 适用专业:电气工程及其自动化 适用层次:专升本(业余) 四川大学网络教育学院 二零零三年十一月

《数字电子技术基础》课程学习指导资料 编写:贾绍芝 审稿(签字): 审批(主管教学负责人签字): 本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求,参照现行采用教材《电子技术基础—数字部分第四版》(康华光主编,高等教育出版社,2000年)以及课程学习光盘,并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写,适用于电气工程及其自动化专科升本科学生。 第一部分课程的学习目的及总体要求 一、课程的学习目的 通过本课程的学习,使学生掌握数字电子技术的基础理论,掌握各类元件的特点及应用,培养学生应用数字电路元件和常用集成器件设计组合电路和时序逻辑电路的能力,同时掌握振荡器和模/数及数/模转换器的应用知识。 二、本课程的总体要求 1.基本要求: 学生应在具备电工原理的基础知识和模拟电路基本概念的前提下,掌握模拟电路与数字电路的区别;掌握数制的概念和转换方法;掌握组合逻辑电路的基本特点与设计方法及典型组合电路的工作原理与分析方法;掌握时序逻辑电路的基本特点与设计方法及典型时序电路的工作原理与分析方法;掌握常用数字电路的的特点与使用方法并完成课程设计的有关内容与要求。 2.技能要求: 1)元器件的识别; 2)电子线路的焊接; 3)电路的调试与故障的分析和排除; 4)原理图的设计与绘制。 3.素质要求:

培养良好的分析问题和解决问题的能力,能综合运用所学内容独立完成课程设计,善于归纳总结,具有创新意识。 第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析 第一章数字逻辑基础 1.本章学习要求 1)应熟悉的内容 数字电子技术的发展与应用;数字系统的基本概念;一些常用术语或定义二值数字逻辑、逻辑电平、脉冲波形和数字波形等。建立逻辑问题的描述的概念。 2)应掌握的内容 理解“基数”、“权”的概念;各种代码的特点。初步建立逻辑变量与逻辑函数和与、或、非三种基本逻辑运算的概念。 3)应熟练掌握的内容 各种代码和各种数制之间的转换。 2. 本章重点难点分析 重点:各种代码与各种数制之间的转换。 难点:数与码的概念;逻辑问题的描述。 3. 本章典型例题: 例1:选择题 1)三位二进制数码可以表示的状态是()。 A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 答案:D 2)十进制数25转换为二进制数为()。 A. 110001 B. 10111 C. 10011 D. 11001答案:D 3) BCD代码为(100011000100)表示的数为(594)10,则该BCD代码为()。 A. 8421BCD码 B.余3 BCD码 C. 5421BCD码 D. 2421BCD码答案:C

数字电子技术基础习题答案

数字电子技术基础习题答案

数字电子技术基础答案 第1章 自测题 1.1填空题 1. 100011.11 00110101.01110101 11110.01 1E.4 2. 4 3. n2 4. 逻辑代数卡诺图 5.) (D C B A F ) (D C B A F+ =' 6.) )( (C B D C B A F 7. 代数法卡诺图8. 1 1.2判断题 1. √ 2.√ 3. × 1.3选择题 1.B 2.C 3.C 1.4 A F= 1⊙B AB F 2 B A F+ = 3 1.5 A B L 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1.6 C L=

1.7 AB C B A BC Y 习题 1.1 当0000 1 2 A A A ,7 A 到3 A 有1个不为0时,就可以 被十进制8整除 1.2 (a)AC BC AB F ++=1 (b )B A AB F +=2 (c)C B A S ⊕⊕= AC BC AB C 0 1.3略 1.4 (1) )(B A D C F )(1 ) )((1B A D C F ++=' (2) ) (B A B A F )(2 ) )((2B A B A F ++=' (3) E D C B A F 3 D E C AB F =' 3 (4) ) ()(4D A B A C E A F )( ) )()((4D A C AB E A F +++=' 1.5 C B A F ⊕⊕= 1.6 (1) B A C B C A L (2) D B C B D C A L (3) AD L (4) E ABCD L (5) 0 L 1.7 C B A B C A C AB ABC C B A L ),,( 1.8(1) ABD D A C F 1 (2) BC AB AC F 2 (3) C A B A B A F 3 (有多个答案) (4) C B D C AB C A C D F +++=4 (5) C B A ABD C B A D B A F 5 (6) 1 6 F 1.9 (1) AD D C B B A F 1 (2) B A A C F 2 (3) D A D B C B F 3 (4) B C F 4

数字电子技术基础习题及答案

《数字电子技术》习题 一. 单项选择题: 1.十进制数128的8421BCD码是()。 A.10000000 B. 000100101000 C.100000000 D.100101000 2.已知函数F的卡诺图如图1-1, 试求其最简与或表达式 3. 已知函数的反演式为 ,其原函数为()。 A. B. C. D. 4.对于TTL数字集成电路来说,下列说法那个是错误的:(A)电源电压极性不得接反,其额定值为5V; (B)不使用的输入端接1; (C)输入端可串接电阻,但电阻值不应太大; (D)OC门输出端可以并接。 5.欲将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号,应用 A.T,触发器 B.施密特触发器 C.A/D转换器 D.移位寄存器 6.下列A/D转换器中转换速度最快的是()。 A.并联比较型 B.双积分型 C.计数型 D.逐次渐近型 7. 一个含有32768个存储单元的ROM,有8个数据输出端,其地址输入端有()个。 A. 10 B. 11 C. 12 D. 8

8.如图1-2,在TTL门组成的电路中,与非门的输入电流为I iL≤–1mA?I iH≤20μA。G1输出低电平时输出电流的最大值为 I OL(max)=10mA,输出高电平时最大输出电流为 I OH(max)=–0.4mA 。门G1的扇出系数是()。 A. 1 B. 4 C. 5 D. 10 9.十数制数2006.375转换为二进制数是: A. 11111010110.011 B. 1101011111.11 C. 11111010110.11 D. 1101011111.011 10. TTL或非门多余输入端的处理是: A. 悬空 B. 接高电平 C. 接低电平 D.接”1” 二.填空题(每小题2分,共20分) 1.CMOS传输门的静态功耗非常小,当输入信号的频率增加时,其功耗将______________。 2. 写出四种逻辑函数的表示方法: __________________________________________________________ _____; 3.逻辑电路中,高电平用1表示,低电平用0表示,则称为___逻辑; 4. 把JK触发器改成T触发器的方法是_____________。 5. 组合逻辑电路是指电路的输出仅由当前的_____________决定。 6. 5个地址输入端译码器,其译码输出信号最多应有 _____________个。 7. 输入信号的同时跳变引起输出端产生尖峰脉冲的现象叫做 _____________。 8.一片ROM有10根地址线,8根数据输出线,ROM共有________个存储单元。 9.N个触发器组成的计数器最多可以组成_____________进制的计数器。 8. 基本RS触发器的约束条件是_____________。 三.电路分析题(36分)

数字电子技术基础知识总结

数字电子技术基础知识总结引导语:数字电子技术基础知识有哪些呢?接下来是小编为你带来收集整理的文章,欢迎阅读! 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。 其主要特点是: 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。 用数字信号完成对数字量进行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。 其主要特点是: 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基础,使用二进制数字信号,既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(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 以二进制作为基础的数字逻辑电路,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。 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,电子线路为载体的,在一个信号处理中,信号的采集,信号的恢复都是模拟信号,只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号,不随时间变化,时间域和值域上均连续的信号,如语音信号。而数

最新数字电子技术基础教材第四章答案

习题4 4-1 分析图P4-1所示的各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路的逻辑功能。 解:图(a ):1F AB =;2 F A B =;3F AB = 真值表如下表所示: A B 1F 2F 3F 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 其功能为一位比较器。A>B 时,11F =;A=B 时,21F =;A

功能:一位半加器,1F 为本位和,2F 为进位。 图(c ):1(0,3,5,6)(1,2,4,7)F M m = =∑∏ 2(0,1,2,4)(3,5,6,7)F M m ==∑∏ 真值表如下表所示: 功能:一位全加器,1F 为本位和,2F 为本位向高位的进位。 图(d ):1F AB =;2 F A B =;3F AB = 功能:为一位比较器,AB 时,3F =1 4-2 分析图P4-2所示的组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成的逻辑功能。

解:该电路的输出逻辑函数表达式为: 100101102103F A A x A A x A A x A A x =+++ 因此该电路是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示: 1A 0A F 0 0 0x 0 1 1x 1 0 2x 1 1 3x 4-3 图P4-3是一个受M 控制的代码转换电路,当M =1时,完成4为二进制码至格雷码的转换;当M =0时,完成4为格雷码至二进制的转换。试分别写出0Y ,1Y ,2Y ,3Y 的逻辑函数的表达式,并列出真值表,说明该电路的工作原理。

数字电子技术基础答案

数字电子技术基础答案 第1章 自测题 1.1填空题 1. 100011.11 00110101.01110101 11110.01 1E.4 2. 4 3. n 2 4. 逻辑代数 卡诺图 5.)(D C B A F += )(D C B A F +=' 6.))((C B D C B A F +++= 7. 代数法 卡诺图 8. 1 1.2判断题 1. √ 2.√ 3. × 1.3选择题 1.B 2.C 3.C 1.4 A F =1⊙B AB F =2 B A F +=3 1.5 1.6 C L = 1.7 AB C B A BC Y ++= 习题 1.1 当000012=A A A ,7A 到3A 有1个不为0时,就可以被十进制8整除 1.2 (a)AC BC AB L ++=(b )B A AB L += (c)C B A S ⊕⊕= AC BC AB C ++=0 1.3略 1.4 (1) )(B A D C F ++=)(1 ))((1B A D C F ++=' (2) )(B A B A F ++=)(2 ))((2B A B A F ++=' (3) E D C B A F =3 DE C AB F =' 3

(4) )()(4D A B A C E A F +++=)( ))()((4D A C AB E A F +++=' 1.5 C B A F ⊕⊕= 1.6 (1) B A C B C A L ++= (2) D B C B D C A L +++= (3) AD L = (4) E ABCD L = (5) 0=L 1.7 C B A BC A C AB ABC C B A L +++=),,( 1.8(1) ABD D A C F ++=1 (2) BC AB AC F ++=2 (3) C A B A B A F ++=3 (有多个答案) (4) C B A D C AB C A CD F +++=4 (5) C B A ABD C B A D B A F +++=5 (6) 16=F 1.9 (1) AD D C B B A F ++=1 (2) B A AC F +=2 (3) D A D B C B F ++=3 (4) B C F +=4 1.10 (1) C A B F +=1 (2) B C F +=2 (3) D A B C F ++=3 (4) C B A D B D C F ++=4 1.11 C A B A D F ++= 1.12 (1) D B A D C A D C B F ++=1(多种答案) (2) C B BCD D C D B F +++=2 (3) C B C A D C F ++=3 (4) A B F +=4 (5) BD D B F +=5 (6) C B D A D C A F ++=6(多种答案) (7) C A D B F +=7(多种答案) (8) BC D B F +=8(多种答案) (9) B D C F +=9 1.13 略 第2章 自测题 2.1 判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. √ 9. × 10√ 2.2 选择题 1.A B 2.C D 3.A 4.B 5.B 6.A B D 7.C 8.A C D 9.A C D 10.B 习题 2.1解:ABC Y =1

数字电子技术基础. 第四版. 课后习题答案详解

Y 1 1 Y 第一章 1.1 二进制到十六进制、十进制 (1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 1.2 十进制到二进制、十六进制 (1)(17)10=(10001)2=(11)16 (3) (0.39)10 = (0.0110 0011 1101 0111 0000 1010) 2 = (0.63D70A)16 1.8 用公式化简逻辑函数 (1)Y=A+B (2)Y = ABC + A + B + C 解: = BC + A + B + C = C + A + B + C =(A +A =) (5)Y=0 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)16 (4) (25.7)10 = (11001.1011 0011) 2 = (19.B 3)16 (3)Y=1 (4)Y = AB CD + ABD + AC D 解:Y = AD (B C + B + C ) = AD (B + C + C ) = AD (7)Y=A+CD (6)Y = AC (C D + A B ) + BC (B + AD + CE ) 解:Y = BC ( B ⊕ AD + CE ) = BC ( B + AD ) ⊕ CE = ABCD (C + E ) = ABCDE (8)Y = A + ( B + )( A + B + C )( A + B + C ) 解:Y = A + ( B ⊕ C )( A + B + C )( A + B + C ) = A + ( AB C + B C )( A + B + C ) = A + B C ( A + B + C ) = A + AB C + B C = A + B C (9)Y = BC + A D + AD (10)Y = AC + AD + AEF + BDE + BDE 1.9 (a) Y = ABC + BC (b) Y = ABC + ABC (c) Y 1 = AB + AC D ,Y 2 = AB + AC D + ACD + ACD (d) Y 1 = AB + AC + BC , Y 2 = ABC + ABC + ABC + ABC 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式 (1)Y = AC + BC (3)Y = ( A + B )( A + C )AC + BC (2) Y = A + C + D 解: = ( A + B )( A + C )AC + BC = [( A + B )( A + C ) + AC ] ⊕ BC = ( AB + AC + BC + AC )( B + C ) = B + C (5)Y = AD + AC + BCD + C 解:Y = ( A + D )( A + C )(B + C + D )C = AC ( A + D )(B + C + D ) = ACD (B + C + D ) = ABCD (4)Y = A + B + C (6)Y = 0 1.11 将函数化简为最小项之和的形式 (1)Y = A BC + AC + B C 解:Y = A BC + AC + B C = A BC + A (B + B )C + ( A + A )B C = A BC + ABC + AB C + AB C + ABC = A BC + ABC + AB C + ABC (2)Y = ABC D + A BCD + ABCD + AB CD + AB CD + A BC D

(完整word版)数字电子技术基础习题册答案7-11

第7章 时序逻辑电路 【7-1】已知时序逻辑电路如图7.1所示,假设触发器的初始状态均为0。 (1 )写出电路的状态方程和输出方程。 (2) 分别列出X =0和X =1两种情况下的状态转换表,说明其逻辑功能。 (3) 画出X =1时,在CP 脉冲作用下的Q 1、Q 2和输出Z 的波形。 1J 1K C11J 1K C1Q 1 Q 2 CP X Z 1 图7.1 解: 1.电路的状态方程和输出方程 n 1n 2n 11n 1Q Q Q X Q +=+ n 2 n 11n 2Q Q Q ⊕=+ CP Q Q Z 21= 2 .分别列出X =0和X =1两种情况下的状态转换表,见题表7.1所示。逻辑功能为 当X =0时,为2位二进制减法计数器;当X =1时,为3进制减法计数器。 3.X =1时,在CP 脉冲作用下的Q 1、Q 2和输出Z 的波形如图7.1(b)所示。 题表7.1 Q Q Z 图7.1(b) 【7-2】电路如图7.2所示,假设初始状态Q a Q b Q c =000。 (1) 写出驱动方程、列出状态转换表、画出完整的状态转换图。 (2) 试分析该电路构成的是几进制的计数器。 Q c 图7.2

解: 1.写出驱动方程 1a a ==K J n c n a b b Q Q K J ?== n b n a c Q Q J = n a c Q K = 2.写出状态方程 n a 1n a Q Q =+ n a n a n a n a n c n a 1n b Q Q Q Q Q Q Q +=+ n c n a n c n b n a 1n b Q Q Q Q Q Q +=+ 3.列出状态转换表见题表7.2,状态转换图如图7.2(b)所示。 图7.2(b) 表7.2状态转换表 CP n a n b c Q Q Q 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 0 0 0 n 4.由FF a 、FF b 和FF c 构成的是六进制的计数器。 【7-3】在二进制异步计数器中,请将正确的进位端或借位端(Q 或Q )填入下表 解: 题表7-3 下降沿触发 由 Q 端引出进位 由Q 端引出借位 触发方式 加法计数器 减法计数器上升沿触发 由Q 端引出进位 由Q 端引出借位 【7-4】电路如图7.4(a)所示,假设初始状态Q 2Q 1Q 0=000。 1. 试分析由FF 1和FF 0构成的是几进制计数器; 2. 说明整个电路为几进制计数器。列出状态转换表,画出完整的状态转换图和CP 作用下的波形图。

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