试按表121所列的数字集成电路的分类依据
数字集成电路的分类
数字集成电路的分类数字集成电路有多种分类方法，以下是几种常用的分类方法。
1.按结构工艺分按结构工艺分类，数字集成电路可以分为厚膜集成电路、薄膜集成电路、混合集成电路、半导体集成电路四大类。
图如下所示。
世界上生产最多、使用最多的为半导体集成电路。
半导体数字集成电路（以下简称数字集成电路）主要分为TTL、CMOS、ECL三大类。
ECL、TTL为双极型集成电路，构成的基本元器件为双极型半导体器件，其主要特点是速度快、负载能力强，但功耗较大、集成度较低。
双极型集成电路主要有 TTL(Transistor-Transistor Logic)电路、ECL(Emitter Coupled Logic)电路和I２L(Integrated Injection Logic)电路等类型。
其中TTL电路的性能价格比最佳，故应用最广泛。
ECL，即发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。
它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。
在所有数字电路中，它工作速度最高，其平均延迟时间tpd可小至1ns。
这种门电路输出阻抗低，负载能力强。
它的主要缺点是抗干扰能力差，电路功耗大。
MOS电路为单极型集成电路，又称为MOS集成电路，它采用金属－氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor,缩写为MOSFET)制造，其主要特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低，但速度较慢。
MOS集成电路又分为PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体)、NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体)和CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor，复合互补金属氧化物半导体)等类型。
MOS电路中应用最广泛的为CMOS电路，CMOS数字电路中，应用最广泛的为4000、4500系列，它不但适用于通用逻辑电路的设计，而且综合性能也很好，它与TTL电路一起成为数字集成电路中两大主流产品。
数字集成电路的分类
数字集成电路的分类数字集成电路有多种分类方法，以下是几种常用的分类方法。
1.按结构工艺分按结构工艺分类，数字集成电路可以分为厚膜集成电路、薄膜集成电路、混合集成电路、半导体集成电路四大类。
图如下所示。
世界上生产最多、使用最多的为半导体集成电路。
半导体数字集成电路（以下简称数字集成电路）主要分为TTL、CMOS、ECL三大类。
ECL、TTL为双极型集成电路，构成的基本元器件为双极型半导体器件，其主要特点是速度快、负载能力强，但功耗较大、集成度较低。
双极型集成电路主要有TTL(Transistor-Transistor Logic)电路、ECL(Emitter Coupled Logic)电路和I２L(Integrated Injection Logic)电路等类型。
其中TTL电路的性能价格比最佳，故应用最广泛。
ECL，即发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。
它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。
在所有数字电路中，它工作速度最高，其平均延迟时间tpd可小至1ns。
这种门电路输出阻抗低，负载能力强。
它的主要缺点是抗干扰能力差，电路功耗大。
MOS电路为单极型集成电路，又称为MOS集成电路，它采用金属－氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor,缩写为MOSFET)制造，其主要特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低，但速度较慢。
MOS集成电路又分为PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体)、NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体)和CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor，复合互补金属氧化物半导体)等类型。
MOS电路中应用最广泛的为CMOS电路，CMOS数字电路中，应用最广泛的为4000、4500系列，它不但适用于通用逻辑电路的设计，而且综合性能也很好，它与TTL电路一起成为数字集成电路中两大主流产品。
集成电路的分类
集成电路的分类：（一）按功能结构分类集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。
模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间变化的信号。
例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），其输入信号和输出信号成比例关系。
而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号。
例如3G手机、数码相机、电脑CPU、数字电视的逻辑控制和重放的音频信号和视频信号）。
（二）按制作工艺分类集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路。
膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。
（三）按集成度高低分类集成电路按集成度高低的不同可分为SSI 小规模集成电路(Small Scale Integrated circuits)MSI 中规模集成电路(Medium Scale Integrated circuits)LSI 大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits)VLSI 超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits)ULSI 特大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrated circuits)GSI 巨大规模集成电路也被称作极大规模集成电路或超特大规模集成电路(Giga Scale Integration)。
（四）按导电类型不同分类集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路,他们都是数字集成电路.双极型集成电路的制作工艺复杂，功耗较大，代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。
单极型集成电路的制作工艺简单，功耗也较低，易于制成大规模集成电路，代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
（五）按用途分类集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑（微机）用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。
康华光《电子技术基础-数字部分》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
第1章 数字逻辑概论1.1 复习笔记一、模拟信号与数字信号 1．模拟信号和数字信号 （1）模拟信号在时间上连续变化，幅值上也连续取值的物理量称为模拟量，表示模拟量的信号称为模拟信号，处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
（2）数字信号 与模拟量相对应，在一系列离散的时刻取值，取值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍，即时间离散、数值也离散的信号。
表示数字量的信号称为数字信号，工作于数字信号下的电子电路称为数字电路。
（3）模拟量的数字表示①对模拟信号取样，通过取样电路后变成时间离散、幅值连续的取样信号； ②对取样信号进行量化即数字化；③对得到的数字量进行编码，生成用0和1表示的数字信号。
2．数字信号的描述方法（1）二值数字逻辑和逻辑电平在数字电路中，可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小，也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。
在电路中，当信号电压在3.5～5 V 范围内表示高电平；在0～1.5 V 范围内表示低电平。
以高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态。
（2）数字波形①数字波形的两种类型非归零码：在一个时间拍内用高电平代表1，低电平代表0。
归零码：在一个时间拍内有脉冲代表1，无脉冲代表0。
②周期性和非周期性周期性数字波形常用周期T 和频率f 来描述。
脉冲波形的脉冲宽度用W t 表示，所以占空比100%t q T=⨯W③实际数字信号波形在实际的数字系统中，数字信号并不理想。
当从低电平跳变到高电平，或从高电平跳到低电平时，边沿没有那么陡峭，而要经历一个过渡过程。
图1-1为非理想脉冲波形。
图1-1 非理想脉冲波形④时序图：表示各信号之间时序关系的波形图称为时序图。
二、数制 1．十进制以10为基数的计数体制称为十进制，其计数规律为“逢十进一”。
任意十进制可表示为：()10iDii N K ∞=-∞=⨯∑式中，i K 可以是0～9中任何一个数字。
如果将上式中的10用字母R 代替，则可以得到任意进制数的表达式：()iR ii N K R ∞=-∞=⨯∑2．二进制（1）二进制的表示方法以2为基数的计数体制称为二进制，其只有0和1两个数码，计数规律为“逢二进一”。
电子技术基础课后答案第四版数字部分康华光编
电子技术基础课后答案第四版数字部分康华光编1.1.1 一数字信号的波形如图1.1.1所示，试问该波形所代表的二进制数是什么？解：0101 10101.2.1 试按表1.2.1所列的数字集成电路的分类依据，指出下列器件属于何种集成度器件：(1) 微处理器；(2) IC 计算器；(3) IC 加法器；(4) 逻辑门；(5) 4兆位存储器IC 。
解：(1) 微处理器属于超大规模；(2) IC 计算器属于大规模；(3) IC 加法器属于中规模；(4) 逻辑门属于小规模；(5) 4兆位存储器IC 属于甚大规模。
1.3.1 将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD 码（要求转换误差不大于2-4）： (1) 43 (2) 127 (3) 254.25 (4)2.718解：(1) 43D=101011B=53O=2BH ； 43的BCD 编码为0100 0011BCD 。
(2) 127D=1111111B=177O=7FH ； 127的BCD 编码为0001 0010 0111BCD 。
(3) 254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H ； 0010 0101 0100.0010 0101BCD 。
(4) 2.718D=10.1011 0111B=2.56O=2.B7H ； 0010.0111 0001 1000BCD 。
1.3.3 将下列每一二进制数转换为十六进制码： (1) 101001B (2) 11.01101B 解：(1) 101001B=29H (2) 11.01101B=3.68H 1.3.4 将下列十进制转换为十六进制数： (1) 500D (2) 59D (3) 0.34D (4) 1002.45D 解：(1) 500D=1F4H (2) 59D=3BH (3) 0.34D=0.570AH (4) 1002.45D=3EA.7333H1.3.5 将下列十六进制数转换为二进制数： (1) 23F.45H (2) A040.51H解：(1) 23F.45H=10 0011 1111.0100 0101B(2) A040.51H=1010 0000 0100 0000.0101 0001B 1.3.6 将下列十六进制数转换为十进制数： (1) 103.2H (2) A45D.0BCH 解：(1) 103.2H=259.125D (2) A45D.0BCH=41024.046D2.4.3 解：(1) LSTTL 驱动同类门mA I OL 8(max)= mA I IL 4.0(max)= 204.08==mA mAN OLmA I OH 4.0(max)= mA I IH 02.0(max)= 2002.04.0==mA mAN OHN=20(2) LSTTL 驱动基本TTL 门mA I OL 8(max)= mA I IL 6.1(max)= 56.18==mA mAN OLmA I OH 4.0(max)= mA I IH 04.0(max)= 1004.04.0==mA mAN OHN=5 2.4.5 解：E D BC AB E D BC AB L +++=⋅⋅⋅=__________________________2.6.3 解：B=0时，传输门开通，L=A ；B=1时，传输门关闭，A 相当于经过3个反相器到达输出L ，L=A A B L 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0所以，B A B A B A L ⊕=+= 2.7.1 解：C ，__________BC C B =D ，__________DE D E =__________DE BC ⋅，______________________________________________________)(DE BC A DE BC A +=⋅__________GF AF ⋅，_______________________________________________________________________)()(G A EF GF AF E GF AF E +=+=⋅____________________________________________________________________)()()()(G A EF DE BC A G A EF DE BC A L +++=+⋅+= 2.7.2 解：B A B A B A B A AB A B B A ⊕=+=+⋅=⋅⋅)(__________________________B A L ⊕==A ⊙B 2.9.11 解：当没有车辆行驶时，道路的状态设为0，有车辆行驶时，道路的状态为1；通道允许行驶时的状态设为1，不允许行驶时的状态设为0。
数字电子技术_集成电路知识概述
F=AB
1
1
0
1
0
1
二极管与门 （a）电路 （b）逻辑符号 （c）工作波形
2、二极管或门 最简单的或门电路也是由二极管和电阻组成。
A、B同时为 低电平0v
F为0v
最简单的或门电路也是由二极管和电阻组成。
A、B当中有一 个是高电平 F为高电 平2.3v
则输入、输出逻辑电平列表为：
A(v)
0 0 3 3
F为3.7v
A、B同时为 高电平3v
则输入、输出逻辑电平列表为：
A(v) 0 0 3 3 B(v) 0 3 0 3 F(v) 0.7 0.7 0.7 3.7
如果规定2v以上为高电平，用逻辑1状态表 示；1v以下为低电平，用逻辑0表示。则逻辑 电平列表改写成真值表为：
A 0 0 B 0 1 F 0 0
⑵ A+B分相器
A、B均 为低电平
F2必然为 高电平，F1 为低电平。 输入、输出的逻辑关 系为： F1 A B VT1、VT2 都截止
F2 A B
根据以上分析，不难得到n个变量之(或)的 分相器。
其输出与输入变量的逻辑关系为：
F 1 A B C K F2 A B C K
B(v)
0 3 0 3
F(v)
0 2.3 2.3 2.3
如果规定2v以上为高电平，用逻辑1状态表示； 1v以下为低电平，用逻辑0表示。则逻辑电平列 表改写成真值表为：
A B F
0
0 1 1
0
1 0 1
0
1 1 1
F=A+B
二极管或门 （a）电路 （b）逻辑符号 （c）工作波形
3、非门
康华光《电子技术基础-数字部分》(第5版)课后习题-第一章至第四章【圣才出品】
（1）（43）D＝（101011）B＝（53）O＝（2B）H；
3 / 111
表 1-1
解：由表 1-1 可知，（1）、（5）属于超大规模集成电路；（2）、（3）属于中规模集成电 路；（4）属于小规模集成电路。
1.1.2 一数字信号波形如图 1-1 所示，试问该波形所代表的二进制数是什么?
图 1-1 解：低电平用 0 表示，高电平用 1 表示，则图 1-1 所示波形用二进制可表示为： 010110100。
1.2.6 将下列十六进制数转换为十进制数：
（1）（103.2）H （2）（A45D.0BC）H
解：（1） 103.2H
1162
3160
2 16 1
259.125
D
；
同理（2） A45D.0BC H
42077.0459
D
。
1.3 二进制的算术运算
1.3.1 写出下列二进制数的原码、反码和补码： （1）（+1110）B （2）（+10110）B （3）（-1110）B （4）（-10110）B 解：正数的反码、补码与原码相同，负数的反码等于原码的数值位逐位取反，负数的补 码等于反码加 1。
图 1-2 1.1.4 一周期性数字波形如图 1-3 所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比。
图 1-3
解：由图 1-3 可知该波形为周期性数字波形，则有
周期：T＝11 ms－1 ms ＝10 ms（两相邻上升沿之差）；
数字电子技术A离线作业答案
数字电子技术A第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共9道小题)1. （）是仓储的基本任务，是仓储产生的根本原因。
(A) 流通调控(B) 存储(C) 质量管理(D) 数量管理正确答案：D2. 在下列逻辑部件中，不属于组合逻辑部件的是(A) 译码器(B) 编码器(C) 全加器(D) 寄存器正确答案：D3.(A)(B)(C)(D)正确答案：C4.逻辑函数F1、F2、F3的卡诺图如图1-2所示，他们之间的逻辑关系是。
(A) F3=F1F2(B) F3=F1+F(C) F2=F1F3(D) F2=F1+F3正确答案：B5.八选一数据选择器74151组成的电路如图1-3所示，则输出函数为（）(A)(B)(C)(D)正确答案：C6.某逻辑门的输入端A、B和输出端F的波形图1-7所示，F与A、B的逻辑关系是：(A) 与非(B) 同或(C) 异或(D) 或正确答案：B7. 十进制数的二进制数和8421BCD码分别为（）(A) 和(B) 和(C) 和(D) 和正确答案：B8. 下列几种说法中错误的是（）(A) 任何逻辑函数都可以用卡诺图表示(B) 逻辑函数的卡诺图是唯一的。
(C) 同一个卡诺图化简结果可能不是唯一的(D) 卡诺图中1的个数和0的个数相同。
正确答案：D9. 和TTL电路相比，CMOS电路最突出的优点在于（）(A) 可靠性高(B) 抗干扰能力强(C) 速度快(D) 功耗低二、主观题(共25道小题)10.如图3所示，为检测水箱的液位，在A、B、C、三个地方安置了三个水位检测元件，当水面低于检测元件时，检测元件输出低电平，水面高于检测元件时，检测元件输出高电平。
试用与非门设计一个水位状态显示电路，要求：当水面在A、B之间的正常状态时，仅绿灯G亮；水面在B、C 间或A以上的异常状态时，仅黄Y灯亮；水面在C以下的危险状态时，仅红灯R亮。
参考答案：11.12.参考答案：13.已知逻辑函数：画出逻辑函数F1、F2 和F的卡诺图；用最少的与非门实现逻辑函数F，画出逻辑图。
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1.1.1 试按表1.2.1所列的数字集成电路的分类依据，指出下列器件属于何种集成度器件：(1) 微处理器；(2) IC 计算器；(3) IC 加法器；(4) 逻辑门；(5) 4兆位存储器IC 。
解：(1) 微处理器属于超大规模；(2) IC 计算器属于大规模；(3) IC 加法器属于中规模；(4) 逻辑门属于小规模；(5) 4兆位存储器IC 属于甚大规模。
1.1.2 一数字信号的波形如图1.1.1所示，试问该波形所代表的二进制数是什么？解：0101 10101.2.2 将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD 码（要求转换误差不大于2-4）： (1) 43 (2) 127 (3) 254.25 (4) 2.718解：(1) 43D=101011B=53O=2BH ； 43的BCD 编码为0100 0011BCD 。
(2) 127D=1111111B=177O=7FH ； 127的BCD 编码为0001 0010 0111BCD 。
(3) 254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H ； 0010 0101 0100.0010 0101BCD 。
(4) 2.718D=10.1011 0111B=2.56O=2.B7H ； 0010.0111 0001 1000BCD 。
1.2.3 将下列每一二进制数转换为十六进制码： (1) 101001B (2) 11.01101B 解：(1) 101001B=29H (2) 11.01101B=3.68H 1.2.4 将下列十进制转换为十六进制数： (1) 500D (2) 59D (3) 0.34D (4) 1002.45D 解：(1) 500D=1F4H (2) 59D=3BH (3) 0.34D=0.570AH (4) 1002.45D=3EA.7333H 1.2.5 将下列十六进制数转换为二进制数： (1) 23F.45H (2) A040.51H解：(1) 23F.45H=10 0011 1111.0100 0101B (2) A040.51H=1010 0000 0100 0000.0101 0001B 1.2.6 将下列十六进制数转换为十进制数： (1) 103.2H (2) A45D.0BCH解：(1) 103.2H=259.125D (2) A45D.0BCH=41024.046D2.1.3 用逻辑代数证明下列不等式(1) B A B A A +=+由交换律 ))((C A B A BC A ++=+，得B A B A A A B A A +=++=+))(((2)AC AB C AB C B A ABC +=++ACAB B C A C B C A C B C B BC A C AB C B A ABC +=+=+=++=++)()()((3)()E CD A E D C CD A C B A A ++=++++()ECD A E CD CD A ED C CD A AE D C CD A C B A A ++=++=+++=++++_____)(2.1.4 用代数法化简下列等式 (1) )(A BC AB + AB AB ABC A BC AB =+=+)((2) ))((B A B A + B A B A B A =+))(((3))(_______C B BC A +CAB C C B C A C B AB C B C B A C B BC A +=++++=+++=+))(()(_______(4) B C CB BC A ABC A ++++_____C A B C CB BC A ABC A +=++++_____(5)____________________________B A B A B A AB +++ 0_____________________________________=+=+++A A B A B A B A AB(6)____________________________________________________________________________)()()()(B A B A B A B A ⋅++++BA B A B A B B A B A B A B AB B A B A B A B A B A B A B A B A =+=+++=⋅⋅+⋅+=⋅++++)())(()()()()()()()()(___________________________________________________________________________________________________________(7) ))((C B A C B A ++++ B A C B A C B A +=++++))(((8)C B A ABC C B A C B A ++++CA CBC B A CB C B A A C B A ABC C B A C B A +=++=++=++++(9)_____________________________)(B A AB ++B A B A B A B A AB B A AB ⊕=++=+⋅=++))(()()(__________________________________(10) B A C A ABC B +++ C A AC B C A ABC B B A C A ABC B ++=++=+++(11) C B ABCD D BC ABD D ABC ++++DB C B AB D A C A B D C AD AC B D B C B ABD ABC D C B ABD ABC C D C B ABD ABC C B ABCD D BC ABD D ABC ++=+++=+++=+++=+++=+++=++++)()()()((12)__________________________________________________CAB C B BC A AC +++BC BC BC A C B A BC C B A BC A ABC C B A C B BC A AC C AB C B BC A AC =+=++=+++=++⋅+⋅+=+++)())(()()()(__________________________________________________(13)__________________________________________________)(B A B A ABC B A +++0)()()(____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________=+++=++=+++=+++A C B A A C B A BA AB BC B A B A B A ABC B A2.1.5 将下列各式转换成与 – 或形式(1) __________________DC B A ⊕⊕⊕当0________=⊕B A ，1__________=⊕D C 时，真值为1。
于是 AB=01，CD=00或CD=11时，真值为1；AB=10，CD=00或CD=11时，真值为1。
则有四个最小项不为0，即D C B A 、BCD A 、D C B A 、CD B A当1________=⊕B A ，0__________=⊕D C 时，真值为1。
AB=00，CD=10或CD=01时，真值为1；AB=11，CD=10或CD=01时，真值为1。
则有四个最小项不为0，即D C B A 、D C B A 、D ABC 、D C AB∑=⊕⊕⊕)14,13,11,8,7,4,2,1(__________________m D C B A(2)__________________________________________________________________D A D C D C B A +++++++D BC AC D CD BD BC AD AC D B A D C D A D C D C B A D A D C D C B A ++=+++++=+++=+++++=+++++++))(())(())((__________________________________________________________________(3)______________________________________________________________________ABBCBDAC⋅⋅⋅CADCDABCBBCABADCDACBBABACBDBCAABBCBDACABBCBDAC+++=+++++++=+++++=⋅+⋅=⋅⋅⋅))(())((__________________________________________________________________________________________2.1.7 利用与非门实现下列函数(1) L=AB+AC_______________________ACABL⋅=(2)_____________)(CADL+=_____________________________)(CADCADL=+=(3)____________________))((DCBAL++=__________________________________________))((DCBADCBAL=++=2.2.3 用卡诺图法化简下列各式(1)CABCBBCAAC+++______________________CCABCCABCACCABCBBCACCABCBBCAAC=+=++=+++=+++____________________________________________________(2)CBADABADCABCDBA++++C ADAB ACDDAB ADADC AB ADADC BBADADCABB ACB ADAB ADCABCDB A++=++=++=++=++=++++)()((3)__________________)()()(BADCABDCDBBA++++BCDABDCBCBADABBCDABDDCBCBAABDCABDDCBCBABADCABDCDBBA+++=++++=++++=++++)()()()(__________________(4)__________)()()(CBADBCADCBDCDBA+++++∑=++++++++=++++=+++++)14,12,11,9,6,5,4,1()()()(5414614129111__________ mmmmmmmmmmCBADBCDABDCBCDBACBADBCADCBDCDBAD B A D C A D B ++(5)∑=)15,14,13,12,10,9,8,7,6,5,4,3(),,,(m D C B A LCD B A D AC D C A D B C B AB +++++(6)∑=)14,913,8,7,6,5,2,1,0(),,,(m D C B A LD BC D C A BC A D C C B ++++(7)∑∑+=)15,11,7,5,3,2()13,9,6,4,1,0(),,,(d m D C B A LD A +(8)∑∑+=)11,10,9,3,2,1()15,14,13,0(),,,(d m D C B A LAC AD B A ++4.1.6 试分析图题4.1.6所示逻辑电路的功能。