数字逻辑复习总结(超全!内含例题!)

news/2024/10/19 0:20:15/

最近考试周,我会陆续地将自己的一些总结发布到上面。
文中的截图均来自孙媛媛老师的讲义。
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文章目录

  • 第一章 数字逻辑基础
    • 二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换
    • 8421BCD码与十进制之间的转换
    • 十进制与原码、反码、补码之间的转换
  • 第二章 逻辑门电路
    • 逻辑门
    • TTL与非门
    • MOS逻辑电路
  • 第三章 逻辑代数
    • 逻辑代数运算法则
    • 逻辑函数标准形式
    • 逻辑函数的公式化简法
    • 逻辑函数的卡诺图化简法
  • 第四章 组合逻辑电路
    • 组合逻辑电路分析
    • 组合逻辑电路设计
    • 译码器
    • 多路选择器
  • 第五章 触发器
    • 基本RS触发器
    • 时钟触发器
    • 主从触发器
    • 正边沿触发器
    • 触发器间的相互转换
  • 第六章 时序逻辑电路
    • 同步时序电路分析
    • 同步时序电路设计
    • 计数器(74161)
  • 第七章 脉冲波形的产生与变换
    • 555定时器
    • 施密特触发器
    • 单稳态触发器
    • 多谐振荡器
  • 第九章 数模与模数转换
    • 数模转换电路(DAC)
    • 模数转换电路(ADC)
  • 第十章 半导体存储器
    • 随机存储器(RAM)
      • RAM扩展
    • 只读存储器(ROM)

第一章 数字逻辑基础

二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换

  1. 十进制和二进制、八进制、十六进制相互转换
    在这里插入图片描述
  • 例1.
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  1. 二进制和八进制、十六进制相互转换
    例1.
    在这里插入图片描述
    例2.
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8421BCD码与十进制之间的转换

例1.
在这里插入图片描述

十进制与原码、反码、补码之间的转换

  1. 正数
  • 原码
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  • 反码、补码与原码相同
  1. 负数
  • 原码:符号位为1+对应二进制数
  • 反码:原码符号位不变,其余取反
  • 补码:反码最低有效位加1
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第二章 逻辑门电路

逻辑门

  1. 与门
  • 符号
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  • 表达式
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  1. 或门
  • 符号
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  • 表达式:F=A+B
  1. 非门
  • 符号
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  • 表达式
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  1. 复合逻辑门
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  2. 异或门
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  3. 同或门
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TTL与非门

  1. 电压传输特性
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  2. 输入/输出特性
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  3. 例题:
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MOS逻辑电路

  1. NMOS门电路
  • 非门
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  • 与非门
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  • 或非门
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  • 例题:
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  1. CMOS门电路
  • 非门
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  • 与非门
    在这里插入图片描述
  • 或非门
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  • 例题1:
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  • 例题 2:
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第三章 逻辑代数

逻辑代数运算法则

  1. 逻辑代数的基本定律
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  2. 基本规则
  • 反演规则
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  • 对偶规则
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  • 例题:
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  1. 常用公式
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    在这里插入图片描述

逻辑函数标准形式

  1. 最小项及标准与或式
  • m表示。1:原变量,0:反变量
  • 任意两最小项之积为0
  • 全体最小项之和为1
  • 标准与或式
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  1. 最大项及标准或与式
  • M表示。0:原变量,1:反变量
  • 任意两最大项之和为1
  • 全体最大项之积为0
  • 标准或与式
    在这里插入图片描述
  1. 两种标准式间的关系
  • 最大项与最小项互为反函数
  • 如果不在最小项中出现的编码,一定出现在最大项的编号中。

逻辑函数的公式化简法

  1. 例1:
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  2. 例2:
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  3. 例3:
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逻辑函数的卡诺图化简法

  1. 4个变量的卡诺图
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  2. 最小项时,F为1;最大项时,F为0
  3. 求最简与或式
  • 方法:圈相邻格中的1, 合并最小项
  • 根据下面规则将含有 1 的相邻格圈在一起:
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  • 例:
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  1. 求最简或与式(圈0)
  2. 具有随意项的逻辑函数的化简
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  • 例:
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第四章 组合逻辑电路

组合逻辑电路分析

  1. 步骤
  • 根据输入逐级写出输出内容
  • 化简逻辑功能
  • 列出真值表
  • 讨论功能
  1. 例题:
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    在这里插入图片描述

组合逻辑电路设计

  1. 步骤
  • 确定输入、输出以及它们之间的关系
  • 列出真值表
  • 化简
  • 画出逻辑电路图
  1. 例题:
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译码器

  1. 二进制译码器
  • 低电平有效3-8译码器:集成芯片74138
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  • 例题:
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  1. 使用译码器实现逻辑功能
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多路选择器

  1. 四选一多路选择器:集成芯片74153,使能端:低电平有效
  2. 八选一多路选择器:集成芯片74151,使能端:低电平有效
  3. 例题:
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第五章 触发器

基本RS触发器

  1. 电路图
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  2. 状态图
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  3. 特征方程
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  4. 状态转移图和激励表
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  5. 时序图
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时钟触发器

  1. 时钟RS触发器
  • 符号
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  • 特征方程
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  1. 时钟D触发器
  • 符号
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  • 特征方程
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  1. 时钟JK触发器
  • 符号
    在这里插入图片描述
  • 特征方程
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  1. 时钟T触发器
  • 符号
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  • 特征方程
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主从触发器

  1. 作用:克服触发器空翻
  2. 下边沿触发
  3. 符号(以JK触发器为例):
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正边沿触发器

  1. 上边沿触发
  2. 符号(以JK触发器为例):
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触发器间的相互转换

  1. JK触发器转换为D触发器
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  2. JK触发器转换为T触发器
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  3. T触发器转换为D触发器
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第六章 时序逻辑电路

同步时序电路分析

  1. 写出输出方程、激励方程、状态方程
  2. 画出状态表和状态图
  3. 分析电路功能
  • 例题
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    在这里插入图片描述

同步时序电路设计

  1. 画出状态转换图
  2. 状态化简
  3. 状态分配,列出状态转换编码表
  4. 选择触发器类型
  5. 求状态方程、驱动方程、输出方程
  6. 画电路图
  7. 检查电路能否自启动
  • 例:设计模五计数器
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计数器(74161)

  1. 符号:(计数时,ENT=1;进位时,RCO=1,其他时刻,RCO=0)
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  • 例1
    在这里插入图片描述
  • 例2
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第七章 脉冲波形的产生与变换

555定时器

  • 管脚图
    在这里插入图片描述

施密特触发器

  1. 电压特性
  • 正向阈值电压Vt+=2/3Vcc
  • 负向阈值电压Vt-=1/3Vcc
  • 回差电压△V=(Vt+)-(Vt-)
  1. 波形变化
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单稳态触发器

  1. 暂稳态持续时间Tw=1.1RC
  2. Vc,Vo波形图
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多谐振荡器

  • 电路图
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  • 性质
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  • 例题在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

第九章 数模与模数转换

数模转换电路(DAC)

  1. 全电阻网络DAC
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  2. R-2R 梯形电阻网络DAC
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  3. R-2R 倒梯形电阻DAC
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模数转换电路(ADC)

  1. 有舍有入并行比较
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  2. 只舍不入并行比较
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  3. 并/串型ADC
  • 高4位只舍不入,低4位有舍有入
  • 例题在这里插入图片描述

第十章 半导体存储器

随机存储器(RAM)

RAM扩展

  1. 位扩展
  • 方法:相同RAM并行连接;共用:地址线,R/W,CS
  • 在这里插入图片描述
  1. 字扩展
  • 方法:增加地址线;使用CS扩展字;共用:原始地址线,R/W,数据线
    在这里插入图片描述
  1. 字长和地址扩展
  • 先扩位,后扩字
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

只读存储器(ROM)

  • ROM存储矩阵节点连接图
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

http://www.ppmy.cn/news/504296.html

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