數位電子技術 基礎

數位電子技術 基礎

  導語:數位電子技術基礎有什麼知識點呢?下面是小編給大家介紹的數位電子技術基礎吧。

  數位電子技術基礎

  第一章數制和碼制

  1、變化規律在時間上和數量上都是離散是訊號稱為數字訊號。

  2、變化規律在時間或數值上是連續的訊號稱為模擬訊號。

  3、不同數制間的轉換。

  4、 反碼、補碼的運算。

  5、 8421碼中每一位的權是固定不變的,它屬於恆權程式碼。

  6、 格雷碼的最大優點就在於它相鄰兩個程式碼之間只有一位發生變化。

  基礎知識 數制轉換

  1. (30.25)10=( 11110.01)2=( 1E.4)16

  2. (3AB6)16=( 0011101010110110)2=(35266)8

  3. (136.27)10=( 10001000.0100)2=( 88.4)16

  4. (432.B7)16=( 010000110010. 10110111)2=(2062. 556)8

  5.(100001000)BCD=(108)D=(6C)H=(01101100)B

  6. 二進位制(1110.101)2轉換為十進位制數為14.625。

  7.十六進位制數(BE.6)16轉換為二進位制數為

  (10111110.011)2。

  原碼、反碼與補碼 在二進位制數的前面增加一位符號位。符號位為0表示正數;符號位為1表示負數。正數的反碼、補碼與原碼相同,負數的反碼即為它的正數原碼連同符號位按位取反。負數的補碼即為它的反碼在最低位加1形成。補碼再補是原碼。

  1. 如(111011)2為有符號數,則符號位為 1 ,該數為負數,反碼為100100,補碼為100101。 如(001010)2 為有符號數,則符號位為0 ,該數為正數,反碼

  001010,補碼001010。

  第二章邏輯代數基礎

  1、 邏輯代數的基本運算有與、或、非三種。

  2、 只有決定事物結果的全部條件同時具備時,結果才發生。這種因果關係稱 為邏輯與,或稱邏輯相乘。

  3、 在決定事物結果的諸條件中只要有任何一個滿足,結果就會發生。這種因 果關係稱為邏輯或,也稱邏輯相加。

  4、 只要條件具備了,結果便不會發生;而條件不具備時,結果一定發生。這 種因果關係稱為邏輯非,也稱邏輯求反。

  5、 邏輯代數的基本運算有重疊律、互補律、結合律、分配律、反演律、還原 律等。舉例說明。

  6、 對偶表示式的書寫。

  7、 邏輯該函式的表示方法有:真值表、邏輯函式式、邏輯圖、波形圖、卡諾 圖、硬體描述語言等。

  8、 在n變數邏輯函式中,若m為包含n個因子的乘積項,而且這n個變數均 以原變數或反變數的形式在m中出現一次,則稱m為該組變數的最小項。

  9、 n變數的最小項應有2n 個。

  10、 最小項的重要性質有:①在輸入變數的任何取值下必有一個最小項,而且 僅有一個最小項的值為1;②全體最小項之和為1;③任意兩個最小項的乘積為0;④具有相鄰性的兩個最小項之和可以合併成一項並消去一對因子。

  11、 若兩個最小項只有一個因子不同,則稱這兩個最小項具有相鄰性。

  12、 邏輯函式形式之間的變換。(與或式—與非式—或非式--與或非式等)

  13、 化簡邏輯函式常用的方法有:公式化簡法、卡諾圖化簡法、Q-M法等。

  14、 公式化簡法經常使用的方法有:並項法、吸收法、消項法、消因子法、配 項法等。

  15、 卡諾圖化簡法的步驟有:①將函式化為最小項之和的形式;②畫出表示該 邏輯函式的卡諾圖;③找出可以合併的最小項;④選取化簡後的乘積項。

  16、 卡諾圖法化簡邏輯函式選取化簡後的乘積項的選取原則是:①乘積項應包 含函式式中所有的最小項;②所用的乘積項數目最少;③每個乘積項包含的因子最少。

  第三章閘電路

  1、 用以實現基本邏輯運算和複合邏輯運算的單元電路稱為閘電路。

  2、 CMOS電路在使用時應注意以下幾點:①輸入電路要採用靜電防護;②輸 入電路要採取過流保護;③電路鎖定效應的防護。

  3、 COMS電路的靜電防護應注意以下幾點:①採用金屬遮蔽層包裝;②無靜

  電操作;③不用的輸入端不能懸空。

  4、 CMOS電路的輸入電路過流保護措施有:①訊號源內阻太低時,在輸入端 與訊號源之間串接保護電阻;②輸入端接有大電容時,在輸入端與電容之間接入保護電阻;③輸入端接長線時,在閘電路的輸入端接入保護電阻。

  5、 目前,應用最廣泛的整合閘電路有CMOS和TTL兩大類。

  6、 整合閘電路的外特性包含兩個內容:①邏輯功能,即輸入輸出之間的邏輯 關係;②外部的電氣特性,包括電壓傳輸特性、輸入特性、輸出特性和動態特性等。

  第四章組合邏輯電路

  1、 根據邏輯功能的不同特點,可以將數位電路分成兩大類,一類稱為組合邏 輯電路,另一類稱為時序邏輯電路。

  2、 組合邏輯電路在邏輯功能上的共同特點是:任意時刻的輸出僅僅取決於該 時刻的輸入,與電路原來的狀態無關。 3、 組合邏輯電路在電路結構上的特點是:只包含閘電路,而沒有儲存(記憶) 單元。

  4、 組合邏輯電路的分析步驟為:①根據邏輯圖,逐級寫出輸入輸入關係的邏 輯函式表示式;②利用公式法或卡諾圖法化簡邏輯函式;③將邏輯函式式轉換為真值表的形式;④判明邏輯電路的邏輯功能。

  5、 設計組合邏輯電路,就是根據給定的實際邏輯問題,求出實現這一邏輯功 能的最簡邏輯電路。所謂最簡就是指:電路所用的器件數最少、器件的種類最少、而且器件間的連線也最少。 6、 組合邏輯電路的設計步驟為:①進行邏輯抽象,列真值表;②將真值表轉 換為邏輯函式表示式,並加以化簡;③選定器件型別;④將邏輯函式變換為適當的形式;⑤畫邏輯電路圖;⑥工藝設計。

  7、 常用的組合邏輯電路包括編碼器、譯碼器、資料選擇器、數值比較器、加 法器、函式發生器、奇偶校驗器、奇偶發生器等 8、 閘電路的兩個輸入訊號同時向相反的邏輯電平跳變的現象稱為競爭。有競 爭現象時不一定都會產生尖峰脈衝。

  9、 由於競爭而在電路輸出端可能產生尖峰脈衝的現象就稱為競爭-冒險。

  10、 消除競爭-冒險現象的方法有:接入濾波電容、引入選通脈衝、修改邏輯 設計。

  第五章觸發器

  1、 能夠儲存1位二值訊號的基本單元電路統稱為觸發器。

  2、 觸發器必須具備以下兩個基本特點:①具有兩個能自行保持的穩定狀態; ②在觸發訊號的操作下,根據不同的輸入訊號可以置1或0狀態。

  3、 由於電路結構形式的不同,觸發訊號的觸發方式分為:電平觸發、脈衝觸 發、邊沿觸發三種。

  4、 根據觸發器邏輯功能的不同,觸發器分為:SR觸發器、JK觸發器、D觸 發器、T觸發器等。

  5、 電平觸發方式的特點是:①只有當CLK變為有效電平時,觸發器才能接受 輸入訊號,並按照輸入訊號將觸發器的輸出置成相應的狀態;②在CLK=1的全部時間裡,S和R狀態的變化都可能引起輸出狀態的改變。

  6、 脈衝觸發方式的特點是:①觸發器的翻轉分兩步動作。第一步,在CLK=1 期間主觸發器接收輸入訊號,從觸發器不動;第二步,CLK邊沿到來時從

  觸發器按照主觸發器的狀態翻轉;②在CLK=1的全部時間裡輸入訊號都將對主觸發器起控制作用。

  7、 SR觸發器的特性表為:(00維持、01置0、10置1、11不定)。

  8、 SR觸發器的特性方程為:Q*=S+R’Q,SR=0

  9、 JK觸發器的特性表為:(00維持、01置0、10置1、11翻轉)。

  10 、JK觸發器的'特性方程為:Q*=JQ’+K’Q。

  11、 T觸發器的特性表為:(0維持、1翻轉)。

  12、 T觸發器的特性方程為:Q*=TQ’+T’Q。

  13、 D觸發器的特性表為:(0置0、1置1)。

  14、 D觸發器的特性方程為:Q* =D。

  第六章時序邏輯電路

  1、 任一時刻的輸出訊號不僅取決於當時的輸入訊號,而且還取決於電路原來 的狀態。具備這種邏輯功能特點的電路稱為時序邏輯電路。

  2、 時序電路在電路結構上有兩個顯著的特點:第一,時序電路通常包含組合 電路和儲存電路兩個組成部分,而儲存電路是必不可少的;第二,儲存電路的輸出狀態必須反饋到組合電路的輸入端,與輸入訊號一起,共同決定組合邏輯電路的輸出。

  3、 時序電路中有分同步時序電路和非同步時序電路。在同步時序電路中,所有 觸發器狀態的變化都是在同一時鐘訊號操作下同時發生的。而在非同步時序電路中,觸發器狀態的變化不是同時發生的。

  4、 時序電路的邏輯功能可以用輸出方程、驅動方程和狀態方程全面描述。

  5、 分析同步時序電路一般按如下步驟進行:①從給定的邏輯圖中寫出每個觸 發器的驅動方程;②將得到的這些驅動方程代入相應觸發器的特性方程,得出每個觸發器的狀態方程,從而得到,由這些狀態方程組成的整個時序電路的狀態方程組;③根據邏輯圖寫出電路的輸出方程。

  第七章半導體儲存器

  半導體儲存器概述 能儲存大量二值資訊(或稱為二值的資料)的半導體器件。

  ROM的優點 電路結構簡單,在斷電後資料不會丟失。

  掩模ROM 電路結構主要由儲存矩陣、地址譯碼器兩部分組成。

  隨機儲存器RAM優點 讀、寫方便,使用靈活。但一旦停電後所儲存的資料將隨之丟失。

  儲存器容量的擴充套件 位擴充套件方式 適用於每片RAM,ROM字數夠用而位數不夠時 接法:將各片的地址線、讀寫線、片選線並聯即可 例:用八片1024 x 1位→ 1024 x 8位的RAM 字擴充套件方式適用於每片RAM,ROM位數夠用而字數不夠時

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