2020年数字电子技术基础知识点总结
数字电子技术基础第五版期末知识点总结
数字电子技术基础第五版期末知识点总结摘要：《数字电子技术基础》作为电子工程领域的基础教材，涵盖了数字逻辑电路设计的基本原理和应用。
本文将对第五版教材的核心知识点进行总结，以帮助学生复习和掌握课程内容。
**关键词：**数字电子技术；逻辑电路；知识点总结；期末复习一、引言数字电子技术是现代电子工程的核心，它涉及到从基本的逻辑门到复杂的集成电路设计。
《数字电子技术基础》第五版为学生提供了一个全面了解数字电子世界的平台。
二、数字逻辑基础数制与编码：介绍了二进制、十进制、十六进制数制及其转换方法，以及常见的编码方式如BCD码、格雷码等。
逻辑代数基础：详细讲解了逻辑代数的基本规则、逻辑门电路的设计和逻辑表达式的化简。
三、逻辑门电路基本逻辑门：包括与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)和同或门(NOR)等。
复合逻辑门：介绍了通过基本逻辑门组合形成的复合门，如与非门(NAND)、或非门(NOR)等。
四、组合逻辑电路编码器和解码器：编码器将输入的二进制数转换为对应的输出信号，解码器则相反。
多路选择器：根据选择信号从多个输入中选择一个输出。
加法器：包括半加器和全加器，是构成算术逻辑单元(ALU)的基础。
五、时序逻辑电路触发器：包括SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等，是构建时序逻辑电路的基础。
寄存器和计数器：寄存器用于存储数据，计数器则用于实现计数功能。
存储器：介绍了RAM和ROM的基本概念和应用。
六、脉冲波形的产生和整形555定时器：一种多功能的集成电路，可用于产生精确的时间延迟和振荡。
施密特触发器：用于消除噪声和稳定信号边缘。
七、半导体存储器随机存取存储器(RAM)：可以随机访问和修改存储的数据。
只读存储器(ROM)：存储的数据在制造时写入，用户不能修改。
八、数字系统设计系统设计流程：从需求分析到系统实现的整个设计过程。
硬件描述语言(HDL)：如VHDL和Verilog，用于设计和模拟复杂的数字电路。
数字电子技术基础知识总结
数字电子技术基础知识总结一、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。
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。
数字电路（进行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。
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。
数字电子技术数字电子技术基础知识
第一章 基本知识
四、八进制
基数R=8的进位计数制称为八进制。八进制数中有0、 1、…、7共8个基本数字符号，进位规律是“逢八进一”。八 进制数的位权是8的整数次幂。
任意一个八进制数N可以表示成 (N)8 =(Kn-1Kn-2…K1K0 .K-1K-2…K-m)8
= Kn-1×8n-1+Kn-2×8n-2+…+K1×81+K0×80
门和连线数目达到最少。而在时序逻辑电路设计时，则尽可能使电路中的触 发器、逻辑门和连线数目达到最少。
注意：一个最简的方案并不等于一个最佳的方案！ 最佳方案应满足全面的性能指标和实际应用要求。所以，在 用传统方法求出一个实现预定功能的最简结构之后，往往要根 据实际情况进行相应调整。
13
第一章 基本知识
数字逻辑电路主要研究：电路输出、输入间的逻辑关 系。主要的工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑 表达式及波形图表示。
随着半导体技术和工艺的发展，出现了数字集成电路， 集成电路发展十分迅速。
数字集成电路按照集成度的高低可分为小规模（SSI）、 中规模（MSI）、大规模（LSI）和超大规模（VLSI）几种 类型。
+K-1×8-1+K-2×8-2+…+K-m×8-m
K 8 n1 im
i
i
其中：n—整数位数；m—小数位数；
Ki—0～7中的任何一个字符，-m ≤i≤n-1。 23
第一章 基本知识
五、十六进制
基数R=16的进位计数制称为十六进制。十六进制数中
有0、1、…、9、A、B、C、D、E、F共16个数字符号，其中， A～F分别表示十进制数的10～15。进位规律为“逢十六进 一”。十六进制数的位权是16的整数次幂。
数字电子技术基础知识点
数字电子技术基础知识点数字电子技术是现代电子领域中的重要分支，广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
掌握数字电子技术的基础知识点对于从事电子工程技术的人员来说是至关重要的。
本文将介绍数字电子技术的基础知识点，帮助读者更好地了解和掌握这一领域的基础概念。
一、二进制系统在数字电子技术中，二进制系统是最基本的数制系统。
二进制系统由0和1两个数字构成，是一种适合于电子系统处理的数制系统。
在二进制系统中，每位数字称为一个比特（bit），8个比特组成一个字节（byte）。
通过不同的排列组合，可以表示各种不同的数字和字符。
二、逻辑门逻辑门是数字电路的基本组成单元，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。
与门实现逻辑与运算，只有所有输入信号都为高电平时输出才为高电平；或门实现逻辑或运算，只要有一个输入信号为高电平输出就为高电平；非门实现逻辑非运算，对输入信号取反输出。
三、触发器触发器是数字电路中的存储元件，用于存储和延时信号。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
RS触发器由两个输入端和两个输出端组成，输入端用于控制信号的写入和清零，输出端用于输出存储的数据。
四、计数器计数器是一种特殊的触发器，用于实现计数功能。
计数器可以按照一定的规则递增或递减输出信号。
常见的计数器包括二进制计数器、BCD计数器等。
计数器在数字电子技术中被广泛应用于时序控制、频率测量等领域。
五、编码器和解码器编码器用于将输入信号编码为特定的代码，解码器用于将代码解码为特定的输出信号。
常见的编码器和解码器包括十进制编码器、十六进制编码器、BCD解码器等。
编码器和解码器在数字电子系统中扮演着重要的角色，用于数据传输和控制信号的处理。
六、存储器存储器是数字电子系统中的重要组成部分，用于存储程序和数据。
常见的存储器包括随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、闪存等。
存储器按照数据访问速度和可擦写性能不同分为不同的类型，适用于不同的应用场景。
数电基本知识点总结
数电基本知识点总结一、数字电子学概述数字电子学是研究数字系统中的信号处理和信息表示的学科。
它主要关注二进制数字信号的传输、处理和存储。
数字电子学的基础是逻辑运算，这些运算是构建更复杂数字系统的基本元素。
二、数制和编码1. 数制- 二进制数制：使用0和1两个数字表示所有数值的数制，是数字电子学的基础。
- 八进制数制：使用0到7八个数字表示数值，常用于简化二进制数的表示。
- 十进制数制：使用0到9十个数字表示数值，是日常生活中最常用的数制。
- 十六进制数制：使用0到9和A到F十六个数字表示数值，常用于计算机编程中。
2. 编码- ASCII编码：用于表示文本字符的一种编码方式。
- 二进制编码：将数据转换为二进制形式进行存储和传输。
- 格雷码：一种二进制数系统，用于减少错误的可能性。
三、基本逻辑门1. 与门（AND）- 逻辑表达式：A∧B- 输出为真（1）仅当所有输入都为真。
2. 或门（OR）- 逻辑表达式：A∨B- 输出为真（1）只要至少有一个输入为真。
3. 非门（NOT）- 逻辑表达式：¬ A- 输出为真（1）当输入为假（0）时。
4. 异或门（XOR）- 逻辑表达式：A⊕B- 输出为真（1）当输入不相同时。
四、组合逻辑组合逻辑是指输出仅依赖于当前输入的逻辑电路。
这些电路不包含存储元件，因此没有记忆功能。
1. 逻辑门的组合- 通过基本逻辑门的组合，可以构建更复杂的逻辑函数。
2. 多级逻辑- 多个逻辑门按层次结构连接，形成复杂的逻辑电路。
3. 逻辑表达式简化- 使用布尔代数规则简化逻辑表达式，优化电路设计。
五、时序逻辑时序逻辑电路的输出不仅依赖于当前的输入，还依赖于过去的输入（即电路的历史状态）。
1. 触发器（Flip-Flop）- 基本的时序逻辑元件，能够存储一位二进制信息。
2. 计数器（Counter）- 顺序记录输入脉冲的数量，常用于定时和计数。
3. 寄存器（Register）- 由一系列触发器组成，用于存储多位二进制信息。
《数字电子技术》知识点(2024)
引言：数字电子技术是一门研究数字信号处理和数字电子系统的学科，广泛应用于电子通信、计算机、医疗设备等领域。
本文将详细介绍《数字电子技术》的知识点，帮助读者全面了解该学科的核心概念和应用。
概述：一、时钟信号及其应用：1.时钟信号的作用和意义；2.时钟信号的基本特性；3.时钟信号频率和周期的计算方法；4.时钟信号的传输和分配方式；5.时钟信号的应用案例与实际问题分析。
二、布尔代数与逻辑电路设计：1.布尔代数的基本概念和运算规则；2.布尔函数的表示和简化方法；3.组合逻辑电路的设计方法与步骤；4.布尔函数与卡诺图的应用；5.组合逻辑电路的实际应用案例和优化技巧。
三、时序逻辑电路设计：1.时序逻辑电路的基本概念和分类；2.时序逻辑电路的设计流程与方法；3.触发器的基本原理和类型；4.计数器的设计原理和应用；5.时序逻辑电路设计中的常见问题与解决方法。
四、存储器与存储器系统：1.存储器的分类和特点；2.存储器的组织和访问方式；3.随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的工作原理；4.存储器系统的层次结构和优化；5.存储器故障和容错技术。
五、全加器和多路选择器：1.全加器的定义和基本原理；2.全加器的设计与实现方法；3.多路选择器的定义和应用场景；4.多路选择器的实现和多路选择器的扩展；5.全加器和多路选择器在计算机系统中的应用举例。
总结：通过本文的详细阐述，读者对《数字电子技术》知识点（二）有了更加全面的了解。
时钟信号及其应用、布尔代数与逻辑电路设计、时序逻辑电路设计、存储器与存储器系统以及全加器和多路选择器等知识点，都是数字电子技术的核心内容。
有了对这些知识点的深入了解，读者将能够更好地应用于实际工作中，并为数字电子技术的发展做出贡献。
数字电子技术基础总结
01
如果要实现的逻辑函数中的变量个数与数据选择器的地址输入端的个数不同，不能用前述的简单办法。应分离出多余的变量，把它们加到适当的数据输入端。
d、处理数据输入D0~D7信号电平。逻辑表达式中有mi ,则相应Di =1，其他的数据输入端均为0。
02
解法一：
其中：S2=A,S1=B,S0=C
选取编码方案的原则应有利于所选触发器的驱动方程及电路输出方程的简化和电路的稳定
例 设计一个串行数据检测器。对它的要求是：连续输入3个或3个以上的1时输出为1,其它情况下输出为0. 解：设输入数据为输入变量，用X表示；检测结果为输出变量，用Y表示，其状态转换表为 其中S0为没有1输入的以前状态，S1为输入一个1以后的状态，S2为输入两个1以后的状态，S3为连续输入3个或3个以上1的状态。 由状态表可以看出，S2和S3为等价状态，可以合并成一个。
A B C D
L
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1
试分别用以下方法设计一个七进制计数器：
试分别用以下方法设计一个七进制计数器：
利用74290的异步清零功能；（2）利用74163的同步清零功能；（3）利用74161的同步置数功能。
74161
试分别用以下方法设计一个七进制计数器： 利用74290的异步清零功能；（2）利用74163的同步清零功能；（3）利用74161的同步置数功能。
第三章 组合逻辑电路的分析与设计 基本要求 1.正确理解以下基本概念：逻辑变量、逻辑函数、“与、或、非”基本逻辑关系、竞争冒险。 2.熟练掌握逻辑函数的几种常用的表示方法：真值表、逻辑表达式、逻辑图、卡诺图。并能熟练的相互转换。 3. 熟练掌握逻辑代数基本定律、基本运算规则，能够熟练用其对逻辑函数进行代数化简及表达式转换。 4. 熟练掌握卡诺图化简法。 5.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。
数电基本知识点总结
数电基本知识点总结数字电子学是现代电子技术的基础，涵盖了诸多重要的知识点。
本文将对数电基本知识进行总结，包括布尔代数、逻辑门、编码与译码、计数器和触发器等方面的内容。
一、布尔代数布尔代数是数电的基石，用于描述逻辑关系。
它包括与运算、或运算和非运算三种基本逻辑运算，分别用符号∧（AND）、∨（OR）和¬（NOT）表示。
通过这些运算，我们可以构建各种逻辑表达式和逻辑函数。
其中，布尔恒等式是布尔代数中的重要定律之一，用于简化逻辑表达式，减少电路中的门数量，提高电路的性能。
二、逻辑门逻辑门是数字电子电路的基本组成单元，实现了不同的逻辑运算。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和同或门等。
逻辑门通过输入信号的不同组合，产生特定的输出信号。
通过设计和组合不同的逻辑门，可以实现各种复杂的数字电路。
三、编码与译码编码与译码是数字电子中常见的数据处理方式。
编码器将多个输入信号转换成少量的输出信号，常用的编码器有BCD编码器和优先编码器。
译码器则是编码器的逆过程，将少量的输入信号转换成多个输出信号。
常见的译码器有二-四译码器和三-八译码器等。
编码与译码在信息处理和传输中起到了重要作用。
四、计数器计数器是用于计数的电路。
常见的计数器分为同步计数器和异步计数器两种。
同步计数器在所有输入时钟脉冲到达时进行计数，而异步计数器则是在每个时钟脉冲到达时进行计数。
计数器可以用于各种场景，如时钟频率分频、事件计数等。
同时，通过组合不同类型的计数器，也可以实现更复杂的计数功能。
五、触发器触发器是一种用于存储和延迟信号的电路。
常见的触发器有RS 触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。
触发器通过输入控制信号，使得输出信号在特定条件下发生变化。
它们可以用于存储和传递数据，在数字电路设计中扮演着重要的角色。
同时，触发器的状态转换和时序行为也是数字电路中的研究重点。
在数字电子学的学习过程中，不仅需要掌握以上基本知识点，还需要学习和了解更多的相关内容，如多路复用器、解复用器、时序逻辑、组合逻辑、存储器等。
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按设计要求可得真值表
A B F绿 F黄 F红
00100 01010 10010 11001
3. 根据真值表求得输出逻辑函数的表达式
F绿 AB F黄 AB AB A B F红 AB
4. 化简上述逻辑函数表达式，并转换成适当的形式。由于上 述逻辑函数的表达式都是最简了，所以不用再化简。
(1) (54)D =(0101,0100)8421 =(1011,0100)2421
(2) (87.15)D =(1000,0111.0001,0101)8421 =(1110,1101.0001,1011)2421
(3) (239.03)D =(0010,0011,1001.0000,0011)8421 =(0010,0011,1111.0000,0011)2421
基本逻辑关系小结
逻辑
与
A
B
或
A
B
非
A
与非
A
B
或非
A
B
异或
A
B
符号
&Y
≥1 Y
1
Y
&Y
≥1 Y =1 Y
表示式
Y=AB Y=A+B YA Y AB Y AB Y= AB
组合逻辑电路分析方法
根据已知逻辑电路，经分析确定电路的的逻辑功能。
组合逻辑电路的分析步骤： 1、 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； 2、 化简和变换逻辑表达式； 3、 列出真值表； 4、 根据真值表或逻辑表达式，经分析最后确定其功能。
总结
:
组合逻辑电路
门电路构成
简 化
1.特点,分析,设计,
逻 辑
2.常用功能器件:定义,功能,集成芯片应用
代 编码器,译码器,数据选择器,数据分配器,比较器,加法器
数
时序逻辑电路
触发器电路构成
1.特点,分析,设计, 2.常用功能器件:定义,功能,集成芯片应用
计数器,寄存器
第一章 数字电路基础
基本要求 1. 正确理解以下基本概念：正逻辑、负逻辑、数制 与码制、二极管与三极管的开关作用和开关特性、逻 辑变量、逻辑函数、“与、或、非”基本逻辑关系。 2. 熟练掌握三极管三种工作状态的特点及判别方法。 3. 熟练掌握逻辑函数的几种表示方法（真值表、表 达式、逻辑图），并会相互转换。
5. 根据逻辑函数 表达式画出逻辑 电路图。
第三章 组合逻辑模块及其应用
基本要求 1.熟练掌握译码器、编码器、数据选择器、数值比 较器的逻辑功能及常用中规模集成电路的应用。 2.熟练掌握半加器、全加器的逻辑功能，设计方法。 3.正确理解以下基本概念：
编码、译码、组合逻辑电路、时序逻辑电路。
用译码器实现逻辑函数的步骤
D1
D3
A
D2
D4
B
C
R
R
+VCC (a) +VCC
RC
Rb
3
L3
A
1
2T1
Rb
3
B
1
2T2
(c)
L1 A
R1
1
2
3
T1
D
1
(b)
+VCC
RC
3
L2
2T2
+VCC
RC
L4
Rb
33
Rb
A
1
T21 2T2
1
B
(d)
+VCC RP
A
&
B
C
&
D
L1 A
B
L1 AB CD
VCC
&
=1
L2 AB
A B
Rb
1
6V 53kΩ
+VCC （ +12V）
RC 1kΩ
V
3
O
β=50
2
Rb 30kΩ
1
+VCC （ +5V） RC 3kΩ
V
3
O
β=50
2
Rb
1
0V 20kΩ
+VCC（ +12V） R1kCΩ
3
VO
β=50
2
（a）
（b）
（c）
Rb1
1
15kΩ
51RkbΩ2
+VCC （ +12V） 1RkCΩ
V
3
设计一个故障指示电路，具体要求为： （1）两台电动机同时工作时，绿灯亮； （2）一台电动机发生故障时，黄灯亮； （3）两台电动机同时发生故障时，红灯亮。
解 1.设定A、B分别表示两台 电动机这两个逻辑变量，F 绿、F黄、F红分别表示绿灯、
黄灯、红灯；且用0表示电 动机正常工作，1表示电动 机发生故障；1表示灯亮，0 表示灯灭。
1.写出逻辑函数的最小项和的形式； 2.将逻辑函数的最小项和的表达式变换成与非
与非式； 3.画出接线图。 4.如果函数为4变量函数，用3/8线译码器实现，
则需先用两片3/8线译码器扩展成4/16线译码 器，在此基础上进行以上步骤。
例1 试用译码器和门电路实现逻辑函数：
L AB BC ACO Nhomakorabeaβ=50
2
Rb1
1
5V 15kΩ 51RkΩb2
+VCC （ +15V） 2RkCΩ
V
3
O
β=50
2
-3V （d）
-3V （e）
基本定律和恒等式
第二章 逻辑门电路
基本要求 1. 正确理解以下基本概念： 推拉式输出、线与、高阻态。 2. 熟练掌握各种门电路的逻辑功能。 3. 熟悉各种门电路的结构、工作原理、主要参数 及应用中注意的问题。
L
解：将逻辑函数转换成最小项表达式， &
再转换成与非—与非形式。
L ABC ABC ABC ABC
=m3+m5+m6+m7
= m3 m5 m6 m7
用一片74138加一个与非门
Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 74138
G1 G2AG2B A2 A1 A0
就可实现该逻辑函数。
1 00 AB C
利用8选1数据选择器组成函数产生器的一般步骤
要实现的逻辑函数中的变量个数与数据选择器的地址输入端 的个数相同，将变量与数据选择器的地址输入端一一对应即可。
a、将函数变换成最小项表达式 b、使器件处于使能状态 c、地址信号S2、 S1 、 S0 作为函数的输入变量 d、处理数据输入D0~D7信号电平。逻辑表达式中有
& ≥1
C
L3
L2
L3 AB C
电路如图所示，试用表格方式列出各门电路的名称，输 出逻辑表达式以及当ABCD=1001时，各输出函数的值。
△ △
EN EN
L1
=1
A B C D
L2
L3
R +5V
≥1
&
&
&
L4
&
&
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
基本要求 1.正确理解以下基本概念：逻辑变量、逻辑函数、 “与、或、非”基本逻辑关系、竞争冒险。 2.熟练掌握逻辑函数的几种常用的表示方法：真值 表、逻辑表达式、逻辑图、卡诺图。并能熟练的相 互转换。 3. 熟练掌握逻辑代数基本定律、基本运算规则，能 够熟练用其对逻辑函数进行代数化简及表达式转换。 4. 熟练掌握卡诺图化简法。 5.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。
组合逻辑电路的设计
根据实际逻辑问题，求出所要求逻辑功能的最简单逻辑电路。 一、组合逻辑电路的设计步骤
1、逻辑抽象（约定）：根据实际逻辑问题的因果关系确 定输入、输出变量，并定义逻辑状态的含义； 2、根据逻辑描述列出真值表； 3、由真值表写出逻辑表达式; 4、根据器件的类型,简化和变换逻辑表达式 5、 画出逻辑图。