1、數字電子技術數字電子技術復復 習習1、基本邏輯門、基本邏輯門一、小規模集成邏輯電路（一、小規模集成邏輯電路（SSI）2、復合邏輯門、復合邏輯門&11ABFABFAFBAFBAFAF F&ABF1ABF1&ABCDEBAFBAFDCBAF3、特殊邏輯門、特殊邏輯門輸輸出出高高阻阻功能表0CS1CSABF CBAF1）OC門門2）三態門）三態門C=1時，Vo=Vi，門開門開C=0時，VoVi，門關門關3）傳輸門）傳輸門RL4）OC門門“線與線與”5）三態門共用總線）三態門共用總線二、邏輯代數和卡諾圖二、邏輯代數和卡諾圖1、吸收律、吸收律（1）原變量的吸收）原變量的吸收A+A

2、B=A（2）反變量的吸收）反變量的吸收BABAA（3）混合變量的吸收）混合變量的吸收CAABBCCAAB邏輯代數的引入目的是什么？邏輯代數的引入目的是什么？是表達邏輯電路和對它進行各種運算！是表達邏輯電路和對它進行各種運算！2、反演律（德摩根律）、反演律（德摩根律）.DCBADCBADCBADCBA FF FF CDBA：F例如)()(DCBAF（1）邏輯函數最常用的四種類型）邏輯函數最常用的四種類型 與與-或式、與非或式、與非-與非式、與或非式、或非與非式、與或非式、或非-或非式?；蚍鞘?。 4、邏輯函數的變換與化簡、邏輯函數的變換與化簡例：例：CBACBACBACBAF轉換成與與-或或-非非

3、式CBCABACABCBACAABCBBACBABACBABACBACBACCBACBACBACBACBAF)()()()()(解：解：BCACABCBCABACBCABAFFCBCABAF)()(的“非”求BCACABFF邏輯代數化簡的邏輯代數化簡的缺點缺點：1、表達式是否已經化到最簡有時難以判定。2、最簡式可能不惟一，那么有幾個不同的最簡式？不易確定。解決的最好的辦法之一：卡諾圖法！卡諾圖法！最小項的性質：最小項的性質：封閉性1120niim唯一性jimmji0例：化簡例：化簡 F(A,B,C,D)= (0,2,3,5,6,8,9,10,11, 12,13,14,15)ABCD0001 1

4、1 1000011011010 0111 11 11111 111110ADCCBDBDCBDCBDBCBDCAFDCBAABDDCBBAY、化簡例111111111添卡諾圖技巧！添卡諾圖技巧！化簡后：ADCBBAY二、組合邏輯電路分析與設計二、組合邏輯電路分析與設計小規模集成（小規模集成（SSI）、中規模集成（）、中規模集成（MSI）電路圖電路圖邏輯表達式邏輯表達式結論結論組合邏輯電路：組合邏輯電路：輸出僅于現時的輸入有關輸出僅于現時的輸入有關任務任務要求要求電路電路實現實現邏輯邏輯描述描述邏輯邏輯化簡化簡1）分析過程）分析過程2）設計過程）設計過程3）電路形式）電路形式三、組合邏輯電路（三

5、、組合邏輯電路（ MSI ）1、編碼器和、編碼器和148真值表和邏輯符號真值表和邏輯符號優先級別：優先級別：I7、I6I0逐級下降。逐級下降。2 譯碼器和數據分配器譯碼器和數據分配器1） 2-4線譯碼器線譯碼器74LS1392） 3-8線譯碼器線譯碼器74LS138BGAGGG22170imGYiiimYi，G則若1例、用例、用74LS138設計一個設計一個1位二進制全加器位二進制全加器（1）真值表）真值表（2）表達式）表達式輸 入輸出AiBiCi-1SiCi000000011001010011011001010101110011111176537653742174211111mmmmmmmm

6、CmmmmmmmmCBACBACBACBASiiiiiiiiiiiiii（3）電路實現）電路實現3-8線譯碼器應用舉例線譯碼器應用舉例3-8線譯碼器應用舉例線譯碼器應用舉例例例3、用、用74LS138設計一個數據分配器設計一個數據分配器iimAGAGGimGYi2217072, 1, 0)1(22imAGmAGYiii若令G1=1，G2B=0，則3）顯示譯碼器）顯示譯碼器例例1、顯示譯碼器、顯示譯碼器74LS48（1）真值表）真值表（2）顯示）顯示（3）消隱消隱、燈測試燈測試74LS48一位七段顯示電路一位七段顯示電路多位顯示時多余多位顯示時多余“0”的消隱的消隱3 數據選擇器數據選擇器(MU

7、X，多路開關，多路開關)從一組數據中選擇一路信號進行傳輸的電從一組數據中選擇一路信號進行傳輸的電路，稱為路，稱為數據選擇器數據選擇器。8-1 MUX 示意示意控制信號控制信號輸入信號輸入信號輸出信號輸出信號例、例、8-1 MUX 74LS151YWSDmSDmDmDmYiii70771100)(（2）真值表）真值表（1）引腳）引腳（3）表達式）表達式應用電路舉例應用電路舉例例例1、MUX作為函數發生器作為函數發生器74211111mmmmCBACBACBACBASiiiiiiiiiiiii70771100771100)()(iiiSDmSDmDmDmSDmDmDmY令：D1=D2=D4=D7=

8、1，D0=D3=D5=D6=S=0，則有4 數值比較器數值比較器5 半加器和全加器半加器和全加器6 多位數加法器、減法器的實現多位數加法器、減法器的實現帶帶超前進位超前進位的四位數加法器的四位數加法器74LS283 等等。等等。四、時序邏輯電路四、時序邏輯電路1、觸發器QRQQSQ0SRnnQRSQ1DQn1nnnQKQJQ12 時序邏輯電路的分析方法時序邏輯電路的分析方法分析步驟：1.根據電路寫驅動方程；2.將驅動方程代入特性方程得到狀態方程；3.寫出輸出方程；4.列出狀態表；5.畫出狀態圖得到邏輯功能；*6.畫出時序圖（波形圖）；7.文字描述功能。例 試分析下圖所示時序邏輯電路的功能解：該

9、電路為解：該電路為Mealy型型同步時序邏輯電路。同步時序邏輯電路。（1）寫驅動方程：）寫驅動方程：nQXKJKJ122111（2）寫狀態方程（驅動方程代入特性方程）：nnnnnnnQQXQQXQQXQQQ2121211n211n1)(nnnQKQJQ1（3）寫輸出方程nnQQZ12（4）由狀態方程和輸出方程可列出狀態轉換表nQXKJKJ122111（5）由狀態表畫）由狀態表畫出狀態轉換圖：出狀態轉換圖： X/ZX/Z（6）畫時序圖：（7）該電路是一個四進制可逆可逆計數器。X=0，為加計數；X=1，為減計數。（8）EWB仿真減計數加計數3 時序邏輯電路的設計方法時序邏輯電路的設計方法設計步驟：

10、1.對邏輯功能進行分析，畫出原始狀態圖；2.列出狀態表并進行狀態化簡；3.狀態分配（編碼）；4.選定觸發器，求驅動方程和輸出方程；5.畫出邏輯電路圖；6.檢查電路能否自起動。例1、設計一個110序列檢測器，當電路測試到該序列時輸出為“1”，否則為“0”。同步時序邏輯電路設計同步時序邏輯電路設計序列檢測器序列檢測器XCPZX：0101100111011001010110X：0101100111001001010110Z：0000010000100000000001解：1、分析邏輯并化出原始狀態轉換圖SaSbScSd0/01/00/01/01/00/10/01/0原始狀態轉換圖原始狀態轉換圖X/Z

11、現態現態次態次態/輸出輸出X=0X=1SaSa/0Sb/0SbSa/0Sc/0ScSd/1Sc/0SdSa/0Sb/02、列狀列狀態表態表并化并化簡簡I、狀態化簡、狀態化簡（1）等效狀態等效狀態輸出相同，輸出相同，次態相同次態相同現態現態次態次態/輸出輸出X=0X=1SaSa/0Sb/0SbSa/0Sc/0ScSd/1Sc/0SdSa/0Sb/0Sa和和Sd為為等效等效狀態狀態輸出相同，輸出相同，次態交錯次態交錯現態現態次態次態/輸出輸出X=0X=1SaSb/0Sd/1SbSa/0Sc/0ScSc/0Sa/0SdSa/1Sc/0Sb和和Sc為為等效等效狀態狀態輸出相同輸出相同，次態循環，次態循

12、環（略）（略）等效狀態可以等效狀態可以合并！合并！現態現態次態次態/輸出輸出X=0X=1SaSa/0Sb/0SbSa/0Sc/0ScSd/1Sc/0SdSa/0Sb/0 Sa和和Sd等效，等效，可以合并，用可以合并，用Sa來代替來代替Sd，得，得簡化狀態表簡化狀態表（2）簡化狀態表）簡化狀態表現態現態次態次態/輸出輸出X=0X=1SaSa/0Sb/0SbSa/0Sc/0ScSa/1Sc/0由簡化狀態表得由簡化狀態表得簡化狀態圖簡化狀態圖SaSbSc1/00/00/01/01/00/13、狀態分配和編碼、狀態分配和編碼現態現態X=0X=10000/001/00100/011/01100/111/

13、0令：Sa=00，Sb=01，Sc=114 選選D觸發器，求驅動觸發器，求驅動方程和輸出方程方程和輸出方程000XX11nQnnQQ010001111001010101XXX10nQnnQQ010001111001XQDQnn0111XDQn010001XXZnnQQ010001111001XQZn1nnQQ01ZQQnn/1011XQZn15、由驅動方程和輸出方程可畫出邏輯電路、由驅動方程和輸出方程可畫出邏輯電路XQDn01XD 0用用D觸發器實現觸發器實現XQQnn011XQn106、檢查電路的能否自起動、檢查電路的能否自起動若電路進入無效無效狀態“10”，則由狀態方程：1/0000111

14、0/00/01/01/00/1104 4、常用時序邏輯功能器件（、常用時序邏輯功能器件（MSIMSI） 計數器計數器 寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器I、同步二進制、同步二進制計數器計數器1）集成計數器）集成計數器（3）74LS161功能表功能表例、例、 74LS161構成任意進制計數器構成任意進制計數器1) 用異步反饋清用異步反饋清“0”法，構成十進制計數器法，構成十進制計數器CPQ3Q2Q1Q000000100012001030011401005010160110701118100091001101010缺點：缺點：“1010”短暫短暫出現，出現，形成干擾。形成干擾。2) 用同步置數法

15、，構成十進制計數器用同步置數法，構成十進制計數器CPQ3Q2Q1Q000000100012001030011401005010160110701118100091001Q3Q2Q1Q0&QQDQQDQQDQQDA0A1A2A3CLR取數取數脈沖脈沖接收接收脈沖脈沖( CP )四位數碼寄存器四位數碼寄存器2） 寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器i 并行并行 輸入輸入并行并行 輸出寄存器輸出寄存器1100100110011i i 移位寄存器移位寄存器三種移位寄存器三種移位寄存器寄存器寄存器左移左移(a)寄存器寄存器右移右移(b)寄存器寄存器雙向雙向移位移位(c)左移寄存器左移寄存器右移寄

16、存器右移寄存器五、半導體存儲器（五、半導體存儲器（LSI）1 隨機隨機讀寫存儲器讀寫存儲器( RAM ) RAM特點特點：工作中，可隨機對存儲器的任：工作中，可隨機對存儲器的任意單元進行讀、寫。意單元進行讀、寫。 按功能按功能 分：分：RAM 可分為可分為 靜態靜態、動態動態兩類；兩類；靜態：靜態：數據寫入后，不掉電數據不會丟；數據寫入后，不掉電數據不會丟； 動態：動態：指數據寫入后，要定時刷新，否則不掉電指數據寫入后，要定時刷新，否則不掉電數據也會丟失。數據也會丟失。425641024 用用2564RAM組成組成10244存儲器存儲器 ROM: 工作時工作時, 存儲的內容只能讀出，不能寫存儲

17、的內容只能讀出，不能寫入。它用于存放入。它用于存放程序程序，固定的數據和表格固定的數據和表格等。等。 3 只讀存儲器只讀存儲器( ROM )（Read Only Memory） PROM是一種可編程序的是一種可編程序的 ROM 。EPROM 是可以用紫外線照射擦除的是可以用紫外線照射擦除的ROM 。EEPROM，Flash ROM是可以是可以在線在線，電可擦除和電可擦除和編程編程的的ROM 。ROMD/A計計數數器器CP計數脈沖計數脈沖送示波器送示波器34A1A2A0D3D2D1D0D/A01000000000001111111111100000000000000000000001111111

18、111124812963例例 ROM的應用舉例的應用舉例波形發生器波形發生器ROMD/A計計數數器器CP計數脈沖計數脈沖送示波器送示波器34uoA1A2A0D3D2D1D0D/A01000000000001111111111100000000000000000000001111111111124812963tuo0六、脈沖波形的產生與變換六、脈沖波形的產生與變換1、多諧振蕩器、多諧振蕩器10012 單穩態觸發器單穩態觸發器特點：電路有一個穩態和一個暫穩態。 在外來觸發信號作用下，電路由穩態翻轉到暫穩態。 經歷一段時間后，電路自動返回穩態。ViV01V02VRtpitwVth3、555定時器及其應用定時器及其應用ln31.1WRCRCt3、555作為單穩態觸發器作為單穩態觸發器1）不可重復觸發單穩2） 555構成多諧振蕩器22121212ln 20.7()ln 20.7()11.43()2CCRRCCRRRRCRRPLPHPLPH放 電 時 間t充 電