数字电路技术基础(全)-清华大学出版社
清华大学数字电路汇总题库
清华大学数字电路题库一、填空题 : （每空1分，共10分）1． (30.25) 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：（）图。
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（>1.5KΩ）B、悬空C、通过小电阻接地（<1KΩ）B、 D、通过电阻接V CC4.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（）。
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、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（）。
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B、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、4B、6C、8D、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Y= + C +A D，约束条件：A C + A CD+AB=0四、分析下列电路。
数字电子技术基础第五版第九章-阎石、王红、清华大学
10.3.2 集成单稳态触发器 电路结构与工作原理 (74 121)
《数字电子技术基础》第五版 微分型单稳
控制附加电路
《数字电子技术基础》第五版
使用外接电阻
使用内接电阻
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》第五版
10.4 多谐振荡器（自激振荡, 不需要外加触发信号） 10.4.1 对称式多谐振荡器 一、工作原理（TTL） (1)静态（未振荡） 时应是不稳定的
通过调整R、C改f（R不能太大） RC常数远大于Tpd ,因此周期主要计算RC环节
《数字电子技术基础》第五版
10.4.4 用施密特触发器构成的多谐振荡器
T
T1
+ T2
RC
ln VDD VDD
-VT -VT +
+
RC ln VDD VDD
-VT + -VT -
T
T1
+ T2
R2C
ln
VDD VDD
充电至VI 2 VTH时,VI 2 又引起正反馈 VI 2 VO VO1
电路迅速返回稳态VO 0,VO1 VDD, C放电至没有电压，恢复稳态。
2.性能参数计算 输出脉冲宽度 输出脉冲幅度 恢复时间 分辨时间
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》第五版
tw
RC lnV() -V(0) V() -V(t)
TD
0 X X 0 导通
1
2 3 VCC
1 3VCC
0
导通
1
2 3
VCC
1 3 VCC
不变
不变
1
2 3
VCC
1 3
VCC
1
清华数字电路教材
《清华数字电路教材：从基础到实践的全面指南》《数字电路与逻辑设计》是清华大学电子工程系本科生的基础教材，全书分为11章，包括逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形等章节，该书全面系统地介绍了数字电路的基本概念、逻辑设计和系统设计的方法，同时也介绍了相关的新技术和新方法，如硬件描述语言、可编程逻辑器件等。
数字电路与逻辑设计是电子工程和计算机科学的一门基础课程，它涉及到数字电路的基本概念、逻辑设计和系统设计的方法。
通过学习本课程，学生可以掌握数字电路的基本原理和设计方法，学会使用数字电路进行逻辑控制和数据处理的应用，为进一步学习计算机组成原理、微机原理与接口技术等后续课程打下基础。
清华大学出版社出版的《数字电路与逻辑设计》作为电子工程系本科生的基础教材，旨在培养学生的数字逻辑设计能力、分析问题和解决问题的能力。
该书具有以下特点：系统性：全书分为11章，按照数字电路的基本原理和应用逐步展开，从基本概念到系统设计的方法，全面介绍了数字电路的各个方面。
实用性：书中结合大量的实例和应用实例，让学生在实际操作中掌握数字电路的设计方法和技巧。
同时，书中也介绍了新技术和新方法，如硬件描述语言、可编程逻辑器件等，使教材更加实用。
通俗易懂：该书语言通俗易懂，尽量避免了枯燥的理论和数学推导，用简洁的语言描述了数字电路的基本原理和设计方法。
注重实验：书中注重实验和实践环节，通过实验帮助学生理解数字电路的基本原理和应用。
同时，实验也可以帮助学生掌握数字电路的实验技能和技巧。
总之，《数字电路与逻辑设计》是一本全面介绍数字电路基本原理和设计的教材，适用于电子工程、计算机科学、通信工程等专业的本科生使用。
通过学习本教材，学生可以掌握数字电路的基本概念、逻辑设计和系统设计的方法，为进一步学习和应用打下基础。
此外，《数字电路与逻辑设计》还配备了丰富的习题和实验内容，有助于学生巩固所学知识并提高实践能力。
教材情况数字电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编阎石(精)
嘉应学院电子信息工程系
二、其他常用逻辑运算 1．与非 ——由与运算和非运算组合而成。口诀：全1出0，有0出1
A 0 B 0 L=A· B 1
第 & A 0 1 1 L=A· B 一 B 1 0 1 章 1 1 0 逻 (b) (a) 辑 代 2．或非 ——由或运算和非运算组合而成。口诀：有1出0，全0出1 数 A B L=A+B 基 0 0 1 础 ≥1 A 0 1 0
嘉应学院电子信息工程系
2.十进制转换成二进制 例1.2.2 将十进制数23转换成二进制数。 解：（整数部分）用“除2取余”法转换:（原理：书中1.1.6式)
第 一 章 逻 辑 代 数 基 础
2 23 2 11 2 5 2 2 2 1 0
………余1 ………余1 ………余1 ………余0 ………余1
b0 b1 b2 b3 b4 读 取 次 序
一章交一次作业，作业是平时成绩的主要依据。
嘉应学院电子信息工程系
第一章 逻辑代数基础
1.1 概述 1.2 逻辑代数中的三种基本运算 1.3 逻辑代数的三种基本公式和常用公式
第 一 章 逻 辑 代 数 基 础
1.4 逻辑代数的基本定理
1.5 逻辑函数及其表示方法
1.6 逻辑函数的公式化简法
1.7 逻辑函数的卡诺图化简法
嘉应学院电子信息工程系
下图所示为三个周期相同（T=20ms），但幅度、脉冲宽度及占空 比各不相同的数字信号。
V (V) 5
第 一 章 逻 辑 代 数 基 础
(a) 0 t (ms)
10 V (V)
20
30
40
50
(b)
3.6
0 10 (c)
10 V (V)
数字电子技术基础第五版
(1000 1111 1010 1100 0110 )2
《数字电子技术基础》第五版
五、八进制数与二进制数的转换
例：将(011110.010111)2化为八进制
(011 110. 010 111 )2
(3 6 . 2 7)8
例：将(52.43)8化为二进制
(5
2 . 4
3)8
(101 010 . 100 011 )2
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》（第五版）教学课件
清华大学 阎石 王红
联系地址：清华大学 自动化系 邮政编码：100084 电子信箱：wang_hong@ 联系电话：(010)62792973
《数字电子技术基础》第五版
第一章
数制和码制
《数字电子技术基础》第五版
1 2 3 4 7
k n 2 n1 k n1 2 n 2 k1 2( k n 2 n 2 k n1 2 n3 k 2 ) k1
0
故 (173)10 (10101101 )2
5 6
《数字电子技术基础》第五版
二、十－二转换
1 2 m ( S ) k 2 k 2 k 2 10 1 2 m 小数部分: 左右同乘以 2
1.1 概述 数字量和模拟量
• 数字量：变化在时间上和数量上都是不连 续的。（存在一个最小数量单位△） • 模拟量：数字量以外的物理量。 • 数字电路和模拟电路：工作信号，研究的 对象，分析/设计方法以及所用的数学工具 都有显著的不同
《数字电子技术基础》第五版
数字量和模拟量
• 电流值来表示信息
《数字电子技术基础》第五版
1.4二进制数运算
1.4.2 反码、补码和补码运算
数字电路技术基础全清华大学出版社PPT课件
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年6月16日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
八进制有0~7个数码，基数为8，它的计数 规则是“逢八进一”。八进制一般表达式为
D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
D 16 ki 16 i
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
阎石《数字电子技术基础》(第5版)(名校考研真题 触发器)【圣才出品】
第5章 触发器一、选择题1．为了使钟控RS触发器的次态为1，RS的取值应为（）。
[成都理工大学2006 研]A．RS＝0B．RS＝01C．RS＝10D．RS＝11【答案】B【解析】当S＝l,R＝0时,Q＝1 、Q'＝O 。
在SD＝1；当S＝0,R＝1 时,Q＝0,Q'＝l；当S＝R＝0时，电路维持原来的状态不变。
2．设计一“00001111”串行序列发生器，最少需要触发器个数是（）。
[电子科技大学2006 研]【答案】B【解析】设有三个不同的变量Q2Q1Q0，前三个状态可以确定下一个状态，比如Q2Q1Q0＝000确定输出状态为1，001的时候为1，依次类推，八个输出需要计数器至少有8个不同的状态。
3．（多选）下列所示的电路中，能完成逻辑功能的电路有（）。
[北京邮电大学2010研]A B C D【答案】ACD【解析】D 触发器特性方程为＝；JK 触发器的特性方程为1n QD +=n Q ；T 触发器特性方程为＝;n+1n n Q J Q KQ =+0=n n n Q Q Q Q=+n+1Q TQ TQ =+Q n+11⋅=+=n n nQ Q Q Q Q 二、填空题1．对于D 触发器，欲使则输入D ＝______。
[成都理工大学2006研]【答案】【解析】根据D 触发器的特性方程，可得2．施密特触发器输入端加正弦波信号，则输出为同频率的______。
[北京工业大学2008研]【答案】矩形脉冲【解析】施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以将边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号3．图5-1为某触发器状态图，该触发器为______触发器。
[北京工业大学2008研]图5-1【答案】D【解析】该触发器只有保持和翻转功能，没有置数功能，所以肯定不是RS 触发器，而JK 触发器需要两个不同变量的输入，图中的变量数只有一个，所以应该是T 触发器或者D 触发器，T 触发器特性方程为，当Q ＝1时，输入T ＝1,应该会得到逻辑电平0，而不是1； D 触n+1Q TQ TQ =+发器特性方程为，符合状态转换图。
《数字电子技术基础》第版教学课件清华大学 阎石 王红(1)
《数字电子技术基础》第版教学课件清华大学阎石王红(1)清华大学阎石、王红教授编写的《数字电子技术基础》第四版教学课件是一本权威、全面、实用、易学的教材。
本课程主要面向计算机、电子、通信等相关专业的本科生，同时也适合从事数字电路设计等工作的工程技术人员学习。
教学课件包括了数字电路基本概念、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、运算电路、存储器、硬件描述语言等内容。
在本课程中，阎石、王红教授采用了“理论讲解+实例演示”的授课模式，通过生动的语言和形象的图片、动画，把抽象难懂的概念变成了通俗易懂的知识点。
在数字电路基本概念部分，本课程深入浅出地介绍了数字信号的特点、基本概念、布尔代数、真值表、卡诺图等知识，以及数字逻辑门的分类和特点。
在逻辑代数部分，本课程详细介绍了布尔代数的基本运算法则、德摩根定理、关键字代数等内容。
在组合逻辑电路部分，本课程对组合逻辑电路的设计方法、常用逻辑门的功能、译码器、编码器、复用器、解复用器、多路选择器等进行了详细讲解。
时序逻辑电路部分则介绍了时序逻辑电路的基本概念、触发器、寄存器和计数器等内容。
在运算电路部分，本课程重点讲解了加法器、减法器、比较器和累加器等内容。
在存储器部分，本课程详细介绍了RAM和ROM的特点、使用方法、缺陷等。
在硬件描述语言部分，本课程通过学习Verilog HDL语言的基本语法和应用实例，使学生掌握了硬件的描述方法和设计技巧。
总之，《数字电子技术基础》第四版教学课件由清华大学阎石、王红教授所编写，内容丰富、实用性强、难度适中、通俗易懂，是数字电路领域的一本经典教材，不仅适合本科生和研究生学习，也适合工程技术人员进修和自我学习。
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D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
十六进制转换为二进制正好和上述过程相反
三、二进制数算术运算
《数字电子技术基础》
• 算术运算 二进制数的0/1可以表示数量，进行 加，减，乘，除…等运算
• 二进制数的正、负号也是用0/1表示的。 在定点运算中，最高位为符号位（0为正，1为负） 如 +89 = （0 1011001）
-89 = （1 1011001）
十进制转换为二进制
2 129
余1
ห้องสมุดไป่ตู้
k0
2 64
余0
k1
2 32
余0
k2
2 16
余0
k3
28
余0
k4
24
余0
k5
22
余0
k6
所以
21
余1
k7
0
(129)10 (100000)021
《数字电子技术基础》
二进制转换与十六进制间的转换
(0010, 1110, 1000. 0110) 2 = ( 2 E 8. 6)H
与
• 条件同时具备，结果发生 • Y=A AND B = A&B=A·B=AB
AB Y 00 0 01 0 10 0 11 1
《数字电子技术基础》
或
• 条件之一具备，结果发生 • Y= A OR B = A+B
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 1
《数字电子技术基础》
非
• 条件不具备，结果发生 • YANOTA
（a）
（b）
（c）
图1.1.1几种常见的脉冲波形
（d）
脉冲信号的参数
《数字电子技术基础》
Um tW
T
（a）
0.9Um
0.5Um
Um
0.1Um tr
tW tf T
（b）
图1.1.2 矩形脉冲参数
《数字电子技术基础》
矩形脉冲数字表示法
通常规定：0表示矩形脉冲的低电平；1表 示矩形脉冲的高电平，如图1.1.3波形所示。
1
11
UH
00
0
UL
0
0 t
图1.1.3 矩形脉冲数字表示方法
1.1.2 数制和码制
《数字电子技术基础》
一、数制 ①每一位的构成 ②从低位向高位的进位规则
我们常用到的： 十进制，二进制，八进制，十六进制
《数字电子技术基础》
十进制，二进制，八进制，十六进制
逢二进一 逢八进一
逢十进一
逢十六进一
《数字电子技术基础》
(01001 10 0)1 8 04-0 B 2 01C 0 D(12)D 98
BCD码除842l码外，常用的还有2421码、余3码、 余3循环码、BCD格雷码等等
《数字电子技术基础》
1.2 基本逻辑函数及运算定律
基本概念 逻辑：事物的因果关系 逻辑运算的数学基础：逻辑代数 在二值逻辑中的变量取值： 0/1 逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用字
A
Y
0
1
1
0
《数字电子技术基础》
几种常用的复合逻辑运算
• 与非
或非
《数字电子技术基础》
与或非
几种常用的复合逻辑运算
• 异或 • Y= A B
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 0
《数字电子技术基础》
几种常用的复合逻辑运算
• 同或 • Y= A ⊙B
AB Y 00 1 01 0 10 0 11 1
D 16 ki 16 i
例如：
(E . A 1 E 6 5 1 2 3 5 C 6 1 ) 2 C 7 6 1 1 7 6 1 0 A 6 1 1 2 6 1 2
《数字电子技术基础》
二、数制间的转换
各种进制转换为十进制
( 1.1 ) 2 0 1 2 3 1 2 2 2 0 2 1 2 2 ( 1 .7 ) 3 25
• 4 + 8 = 12 产生进位的模 • 8是-4对模数12的补码
特别要注意的是，运算过程中 所有的数都用补码表示。
• 1110 – 0110 = 1000 （14 - 6 = 8）
• 1110 + 1010 = 11000 =1000（舍弃进位）
（14 + 10 = 8）
《数字电子技术基础》
16
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
《数字电子技术基础》
1.2.1 逻辑代数中的三种基本运算
与（AND）
或（OR）
非（NOT）
以A=1表示开关A合上，A=0表示开关A断开； 以Y=1表示灯亮，Y=0表示等不亮； 三种电路的因果关系不同：
《数字电子技术基础》
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年1月31日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
二进制数的补码：
《数字电子技术基础》
• 最高位为符号位（0为正，1为负） • 正数的补码和它的原码相同 • 负数的补码 = 数值位逐位求反 + 1
如 +5 = （0 0101） -5 = （1 1011）
• 通过补码，将减一个数用加上该数的补码来实现
《数字电子技术基础》
• 7–4=3 • 7 + 8 = 3 （舍弃进位）