数字电子技术复习课课件

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,数字电子技术,总复习,主要讲授内容,绪论,逻辑函数及其简化,组合逻辑电路,集成触发器、,时序逻辑电路,半导体存储器,可编程逻辑器件,模数转换器和数模转换器。,根本要求,掌握常用数制与编码，熟练掌握逻辑代数根本定理和运算规那么，能熟练运用公式法和卡诺图法化简逻辑函数。,熟练掌握逻辑门和触发器的逻辑功能，熟练掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的根本分析方法和设计方法。,掌握常见中、大规模集成器件的功能及应用。,了解A/D转换器和D/A转换器的转换原理，掌握常见A/D转换器和D/A转换器的特点及应用。,第1章 绪论,一、根本概念和知识点：,1.数字信号与模似信号、模拟电路与数字电路；,2.数制和码制、二十进制代码；,3.算术运算与逻辑运算。,二、重点：,1.二十进制代码BCD码与二进制码，有权BCD码与无权BCD码的概念；,2.算术运算与逻辑运算的区别。,问题：,数字信号？,二十进制代码BCD码与二进制码的区别？,算术运算与逻辑运算的区别？,第2章 逻辑函数及其简化,一、主要内容：,根本逻辑及根本逻辑运算；,真值表及逻辑函数；,三个规那么、常用公式；,逻辑函数的标准形式；,逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法。,二、重点知识结构：,基本逻辑与,复合逻辑,逻辑表达式,（两种标准型）,真值表,最小项表达式,最大项表达式,卡诺图化简法,公式化简法,基本公式,基本定律,卡诺图化简原则,三个规则,常用公式,卡诺图化简步骤,并项法、吸收法,消去法、配项,法,具有任意项的,卡诺图化简,逻辑符,号,三、例题,有3个温度探测器，当探测的温度超过60,o,C时，输出信号为1，如果探测的温度低于60,o,C时，输出信号为0，当有两个或两个以上的温度探测器输出信号为1时，总控制器输出1信号，自动控制调控设备，使温度降低到60,o,C以下。试求解以下问题：,1、总控制器的真值表；,2、两种标准的逻辑表达式；,3、分别应用公式法和卡诺图法化简与-或表达式；,4、分别写出反函数表达式和对偶函数表达式。,解,：,A B C,F,0 0 0,0 0 1,0 1 0,0 1 1,1 0 0,1 0 1,1 1 0,1 1 1,0,0,0,1,0,1,1,1,积之和式：,和之积式：,简化的与-或表达式,：,归纳：,由实际问题作出真值表的方法：,两种标准逻辑函数表达式的写法：,逻辑函数的简化目标：,卡诺图化简逻辑函数的方法：,由逻辑原函数求反函数和对偶函数的方法：,第4章 组合逻辑电路,一、主要内容：,组合逻辑电路的分析：,组合逻辑电路分析的一般步骤,全加器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器,组合逻辑电路的设计：,采用小规模集成电路的设计；,采用中规模集成电路的设计。,二、重点知识结构图(1),组合逻辑,电路,全加器,（串行进位）,（超前进位）,编码器,译码器,（分类）,数值比较器,数据选择器,门电路组成,无记忆功能,分析步骤,写出逻辑表达式,（可列出真值表）,概括出,逻辑功能,重点知识结构图(),用SSIC实现组合逻辑电路设计,功能要求,-真值表,卡诺图化简,与-或式,卡诺图化简,或-与式,输入原变量,尾部因子,变换,输入原变量,求对偶函数,两次求反,(与非门),再求对偶，,(或非门),输入原、,反变量,输入原、,反变量,两次求反,(与非门),两次求反,(或非门),重点知识结构图(3),用MSIC实现组合逻辑电路设计,根据功能要求,作出真值表,写出最小项表达式,数据选择器,实现单输出函数,译码器,实现多输出函数,加法器,实现特定函数,n个地址端实现,n变量函数-直接实现,n个地址端实现,m变量函数-降维实现,例2：试设计一个三变量多数表决电路。,要求分别用：,与非门实现；,或非门实现；,8选1数据选择器MUX实现；,4选1MUX实现。,1、用SSIC实现：1由实际问题列出真值表,A B C,F,0 0 0,0 0 1,0 1 0,0 1 1,1 0 0,1 0 1,1 1 0,1 1 1,0,0,0,1,0,1,1,1,2填写卡诺图，化简表达式：,简化的与-或表达式与非门,简化的或-与表达式或非门,3分别对“与-或和“或-与表达式两次求反，可得如下电路。,2、用MSIC实现：,1用8选1数据选择器MUX实现：,由真值表填写卡诺图；,作出8选1 MUX功能卡诺图；,将欲实现函数卡诺图中的最小项与8选1 MUX功能卡诺图一一对应；,将欲实现函数的输入变量作为8选1 MUX的地址。,2用4选1MUX实现；,由真值表填写卡诺图；,选取记图变量，作出其降维图；,作出4选1 MUX功能卡诺图；,将欲实现函数卡诺图中的最小项与4选1 MUX功能卡诺图一一对应；,将欲实现函数的非记图输入变量作为4选1 MUX的地址。,归纳：,1、用SSIC实现：,根据实际问题作出真值表，填写卡诺图；,对“1格化简两次取反与非门实现；,对“0格化简两次取反或非门实现；,2、用MSIC实现：,由真值表填写卡诺图用8选1MUX实现；,由卡诺图作出降维图用4选1MUX实现；,问题：,1、如果使用只读存储器PROM，如何实现？,固定与阵列+可编程或阵列,2、如果使用可遍程逻辑器件PLD，如何实现？,可编程与阵列+可编程或阵列,第5章 集成触发器,一、主要内容,根本触发器、钟控触发器、主-从触发器、边沿触发器的组成特点、功能特点及功能描述方法。,二、根本概念和知识点,根本触发器电路组成和工作原理、功能描述,钟控R-S触发器、钟控D触发器、钟控J-K触发器、钟控T触发器状态方程。,主-从触发器,边沿触发器功能特点和状态方程,三、重点知识结构图,触发器,基本触发器,钟控触发器,主从触发器,边沿触发器,（重点）,真值表,状态方程,电位触发方式,存在空翻现象,电位触发,存在一次翻转,上升沿触发,下降沿触发,四、问题：,如何将D触发器联接成计数式触发器？,如何将J-K触发器联接成计数式触发器？,第6章 时序逻辑电路,一、主要内容,时序电路的功能特点、电路组成特点和功能描述方法；时序电路的分析；时序逻辑电路设计,二、根本概念和知识点,时序电路的分析,存放器、移位存放器,同步计数器 和异步计数器,采用中规模集成器件实现任意模值计数分频器,三、重点知识结构图1时序逻辑电路的分析,分析步骤,寄存器,计数器,数码寄存器,移位寄存器,左移、右移,双向,（CP引入方式）,同步计数器,异步计数器,（计数模值）,二进制,非二进制,(计数趋势),加法、减法,可逆,时序逻辑电路分析的根本思路,逻辑功能,输出方程,各触发器状态方程,状态转移图,状态转移表,工作波形图,电路状态及电路输出,各触发器激励方程,时钟信号,异步,逻辑电路,例：分析图示的异步计数器电路。,三、重点知识结构图2,用中规模器件设计,计数器,清除端复位法,计数器,置入端置位法,（同步置位）,（n位）移存器,环形：n个状态,扭环形：2n个状态,跳跃（N-M)个状态,实现M分频,适用于大分频比电路,置入二进制数（N-M),实现M分频,CT54/74LS290,(异步置位),当考虑0初态时,（2,n,-M+1),要求对称波形,1/2(2,n,-M)+1,合理选择置入控制,和并行输入,可简化结构,例1：去除端复位法,CTRDIV16CT54/74161,LD,CT,P,CT,T,+CP,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,1,CP,CR,D,3,D,2,D,1,D,0,&,&,&,G,1,v,O1,G,2,G,3,Q,Q,Z,图,6,-,3,-,20,例,6,-,9,逻辑图,例2：,置入控制端的置位法,CTRDIV16CT54/74161,LD,CT,P,CT,T,+CP,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,1,CP,CR,D,3,D,2,D,1,D,0,1,图,6,-,3,-,23,例,6,-,10,电路结构,8,4,2,1,0,1,1,0,CO,第7章 半导体存储器,一、主要内容：,半导体存储器的特点、分类及主要技术指标；,顺序存取存储器SAM；,随机存取存储器RAM；,只读存储器(ROM)。,二、根本概念及知识点：,半导体存储器的工作原理、组成特点、分析方法、主要技术指标；,常用半导体存储器芯片的应用。,三、重点知识结构图,半导体,存储器,顺序存取存储器,（SAM）,随机存取存储器,（RAM）,只读存储器,(ROM),先入先出型,(FIFO),先入后出型,(FILO),静态(SRAM),动态(DRAM),容量扩展,字扩展,位扩展,ROM、PROM,EPROM,EEPROM,Flash,固定与阵列,+,可编程或阵列,集成度高、,可考性高、价格低,外围电路简单,存储容量,存取时间,5V,例1：RAM,存储容量的扩展,1位扩展,D,15,D,9,D,8,D,7,D,1,D,0,1,1,R,/,W,CS,1,A,0,A,12,图,7,-,3,-,6,RAM,的位扩展,适用于字数够用，但每字的位数（字长）不够的情况。,如：8K8 8K16,I/O,7,I/O,1,I/O,0,V,DD,OE,GND,R/W,A,12,A,0,CS,1,CS,2,I/O,7,I/O,1,I/O,0,V,DD,OE,GND,R/W,A,12,A,0,CS,1,CS,2,6264 ,6264 ,R/W,2字扩展,适用于位数（字长）够用，但字数不够的情况。,如：8K8 32K8,1,1,1,1,Y,0,Y,1,Y,2,Y,3,D,0,D,7,A,0,A,12,A,13,A,14,A,1,A,0,1,2,T4139,S,R,4,10k,4,5V,D,1,D,2,4.5V锂电池,增加地址线。,I/O,7,I/O,0,V,DD,OE,GND,R/W,A,12,A,0,CS,1,CS,2,6264,I/O,7,I/O,0,V,DD,OE,GND,R/W,A,12,A,0,CS,1,CS,2,6264,I/O,7,I/O,0,V,DD,OE,GND,R/W,A,12,A,0,CS,1,CS,2,6264,I/O,7,I/O,0,V,DD,OE,GND,R/W,A,12,A,0,CS,1,CS,2,6264,图,7,-,3,-,7,RAM,的字扩展,断电保护,例2：使用只读存储器PROM实现一位全加器,解题思路：,固定与阵列+可编程或阵列,第8章 可编程逻辑器件及其应用,一、主要内容：,1、可编程逻辑器件根本结构,2、简单可编程逻辑器件SPLD,二、根本概念和知识点：,1、可编程逻辑器件的根本结构：,1与或阵列结构；,2查找表结构,2、GAL器件的根本结构,三、重点知识结构图,可编程逻辑器件,（PLD）,与或,阵列结构,查找表,结构,SPLD,（GAL）,特点：,批量生产,自行定义,结构：,与-或阵列,查找表,可编程与阵列+,可编程或阵列,通过输出配置,现逻辑功能,用存储逻辑单元,实现逻辑运算,可编程与阵列+,输出宏单元,电擦除、重复编程,功能可配置,电子标签功能,例1：,1位全加器逻辑表达式为,例2：试用查找表结构实现1位全加器。,解：,1作出全加器真值表；,2输入信号转换为RAM存储单元的地址码；,3根据地址码查找相对应的存储单元；,4将相对应的存储单元的逻辑值送到输出电路。,输入,（地址）,LUT1存储内容（CO）,LUT2存储内容,（F）,000,0,0,001,0,1,010,0,1,011,1,0,100,0,1,101,1,0,110,1,0,111,1,1,第10章 模数转换器和数模转换器,一、主要内容：,转换系统、数模转换器DAC、模数转换器ADC。,二、根本概念和知识点：,转换系统：数字控制系统、数据传输系统、自动测试与测量设备、多媒体计算机系统。,数模转换器DAC：数模转换原理和一般组成,模数转换根本原理、主要参数、一般组成及典型应用,三、重要知识结构图1,数模转换器,（DAC),权电阻网络,DAC,R-2R倒T网络,DAC,集成DAC,AD7524,8位数字输入,用于数控电源等,精度难以保证,工作速度快,转换