1、数字电子技术基础期末复习余南南余南南江苏师范大学电气学院江苏师范大学电气学院数字电子技术基础数制与码制逻辑代数基础门电路组合逻辑电路触发器半导体存储器时序逻辑电路脉冲波形的产生与整形D/A转换A/D转换第一章 数制与码制1.1 1.1 概述概述1.2 1.2 几种常用的数制几种常用的数制1.3 1.3 不同数制间的转换不同数制间的转换1.4 1.4 二进制算术运算二进制算术运算1.5 1.5 几种常用的编码几种常用的编码 数字电路的主要功能就是处理信息 因此必须将因此必须将信息信息表示成电路能够识别并且能够运算或表示成电路能够识别并且能够运算或者存储的形式者存储的形式 信息主要有两类：数值信息
2、(数量)和非数值信息(事物或事物的状态)数值信息的表征数值信息的表征-数制及其转换数制及其转换以及以及算术运算算术运算非数值信息的非数值信息的表征表征-编码以及编码以及逻辑运算逻辑运算数字电路（数字系统）用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路、数制：、数制：计数的体制计数的体制、数制转换：、数制转换：4 4、码制、码制 ：编码时遵循的规则。编码时遵循的规则。BCD码码(-8421,2421,5211、余余3码码）循环码（格雷码）循环码（格雷码）ASC码码3 3、二进制算术运算：、二进制算术运算：二进制二进制 相互转换相互转换 十六进
3、制（八进制）十六进制（八进制）N进制进制 相互转换相互转换 十进制十进制 1)(nmiiiNNKR原码、反码、补码原码、反码、补码方法方法:（位权展开位权展开）写出该进制的按权展开式，然后相加，就可得到等值的十进制数。写出该进制的按权展开式，然后相加，就可得到等值的十进制数。方法方法:（基数乘除法基数乘除法）（1）整数部分转换：连除基数取余法，从低位到）整数部分转换：连除基数取余法，从低位到 高位排列。高位排列。（2）小数部分转换：）小数部分转换：连乘基数取整法，从高位到低位排列。连乘基数取整法，从高位到低位排列。方法方法：（1）二进制二进制十六十六（八）（八）进制：以小数点为界，进制：以小数
4、点为界，将将 每每4（3）位位二二 进制分为一组，并代之以等值的十六进制数即可。进制分为一组，并代之以等值的十六进制数即可。（2）十六十六（八）（八）进制进制二进制：以小数点为界，二进制：以小数点为界，将十六进制的将十六进制的每一位用等值的每一位用等值的4（3）位二进制数代替就可以了。位二进制数代替就可以了。例例1：将二进制数将二进制数10011.101转换成十进制数。转换成十进制数。(10011.101)B124121120 12-1 12-3（19.625)D例例2：将十六进制数将十六进制数6E.3A5转换成二进制数。转换成二进制数。(6E.3A5)H(110 11100011 1010
5、0101)B 例例4：+1001011=01001011原、反、补原、反、补 -1001011=11001011原原 10110100反反 10110101补补例例3：将十进制数将十进制数83分别用分别用8421码和余码和余3码表示。码表示。(83)D（1000 0011)8421 （1011 0110）余余3第二章 逻辑代数基础1.1 1.1 概述概述1.2 1.2 逻辑代数中的三种基本运算逻辑代数中的三种基本运算1.3 1.3 逻辑代数的基本公式和常用公式逻辑代数的基本公式和常用公式1.4 1.4 逻辑代数的基本定理逻辑代数的基本定理1.5 1.5 逻辑函数及其表示方法逻辑函数及其表示方法
6、1.6 1.6 逻辑函数的化简方法逻辑函数的化简方法1.7 1.7 具有无关项的逻辑函数及其化简具有无关项的逻辑函数及其化简、逻辑函数的表示方法及其相互转换、逻辑函数的表示方法及其相互转换、逻辑函数的化简、逻辑函数的化简公式化简法公式化简法卡诺图化简法卡诺图化简法（具有无关项）（具有无关项）、最小项最小项的概念、基本性质的概念、基本性质1 1、逻辑代数的基本运算及复合运算、基本公式、基本定理、逻辑代数的基本运算及复合运算、基本公式、基本定理函数式函数式逻辑图逻辑图卡诺图卡诺图波形图波形图真值表真值表YABYABYAYABYABABCDYYABYABYABABA B()YABCD Y=A B=A
7、B+AB()YAB ()YAB Y=A+BY=ABY=A基本运算及复合运算基基本本公公式式名称名称公式公式1 1公式公式2 20-10-1律律互补律互补律重叠律重叠律交换律交换律结合律结合律分配律分配律反演律反演律还原律还原律AA100 AAA 011A0 AA1 AAAAAAAABAABABBACABBCA)()(CBACBA)()(ACABCBA)()(A(CBABCA)(BAAB)(BABAAA)(ABAA)(AABABABAACAABBCCAABAABABCAABBCDCAAB、逻辑函数的表示方法及其相互转换、逻辑函数的表示方法及其相互转换、逻辑函数的化简、逻辑函数的化简公式化简法公式
8、化简法卡诺图化简法卡诺图化简法（具有无关项）（具有无关项）、最小项最小项的概念、基本性质的概念、基本性质1 1、逻辑代数的基本运算及复合运算、基本公式、基本定理、逻辑代数的基本运算及复合运算、基本公式、基本定理函数式函数式逻辑图逻辑图卡诺图卡诺图波形图波形图真值表真值表卡诺图化简的步骤1.将函数化为最小项之和的形式将函数化为最小项之和的形式(可省略可省略)-写成与或表写成与或表达式达式；2.画出表示该逻辑函数的卡诺图；画出表示该逻辑函数的卡诺图；3.找出可以合并的最小项；找出可以合并的最小项；4.选取可化简的乘积项选取可化简的乘积项(合并相邻的最小项合并相邻的最小项-圈组圈组)；（1）这些乘积
9、项应包含函数式中所有的最小项这些乘积项应包含函数式中所有的最小项-包含所有的包含所有的1;（2）所用的乘积项数目最少所用的乘积项数目最少-圈数最少圈数最少;（3）每个乘积项包含的因子最少每个乘积项包含的因子最少-圈最小圈最小.5.写出化简后的表达式。写出化简后的表达式。YAB DAC()()YAB CC DA BB C151411109mmmmm AB CDAB C DABCAB C ()AB CDAB C DABC DD ()AB C DDAB CDAB C DABCDABCDAB CD 配项法：利用公式配项法：利用公式 A+A=1例例2：用卡诺图将下式化简为最简与用卡诺图将下式化简为最简与
10、-或逻辑函数式。或逻辑函数式。YABCABDC DAB CA CDAC D YAD D 例例3：化简逻辑函数化简逻辑函数),(),(107653mmmmmDCBAY 约束条件：约束条件：084210 mmmmmYB DA 解：解：第三章 门电路3.1 3.1 概述概述3.2 3.2 半导体二极管门电路半导体二极管门电路3.3 CMOS3.3 CMOS门电路门电路3.5 TTL3.5 TTL门电路门电路 门电路：门电路：能够实现逻辑关系的电子电路（能够实现逻辑关系的电子电路（单元电路单元电路）。）。数字信号是一种二值信号，在电子电路中用数字信号是一种二值信号，在电子电路中用高、低电高、低电平平，
11、分别表示二值逻辑的，分别表示二值逻辑的 1 和和 0 两种逻辑状态。两种逻辑状态。门电路 用电子开关来实现用电子开关来实现高、低电平高、低电平。半导体二极管半导体二极管、三极、三极管和管和MOS管管，是构成电子开关的基本开关元件。，是构成电子开关的基本开关元件。TTL电路电路CMOS电路电路电压传输特性电压传输特性输入、输出特性（包括输入、输出特性（包括输入负载特性输入负载特性）电压传输特性电压传输特性输入、输出特性（包括输入、输出特性（包括输入负载特性输入负载特性）CMOS反相器电路结构、工作原理及特点反相器电路结构、工作原理及特点TTL反相器电路结构、工作原理及特点反相器电路结构、工作原理
12、及特点TTL反相器的典型电路CCV1R2RYA4T5T2T1T2D1D4R3RI()vO()v4k1.6k1k130B1v2Cv2Ev输入级倒相级输出级TTL反相器输入端负载特性I/VvP/kR2.01.01.02.003.0THV0ABCDE3.02.01.00.5 1.0 1.5vO/VvI/VDDV1T2TIvOvSSVDiCMOS反相器的电路图12DDVVDDVDDO12DDVvIvOVGS(th)NVGS(th)PA BCDTTL电路电路CMOS电路电路电压传输特性电压传输特性输入、输出特性（包括输入、输出特性（包括输入负载特性输入负载特性）OC门、三态门门、三态门电压传输特性电压传
13、输特性输入、输出特性（包括输入、输出特性（包括输入负载特性输入负载特性）传输门传输门、OD门、三态门门、三态门CMOS反相器电路结构、工作原理及特点反相器电路结构、工作原理及特点TTL反相器电路结构、工作原理及特点反相器电路结构、工作原理及特点普通门、普通门、OC门、三态门的逻辑状态、特点。门、三态门的逻辑状态、特点。普通门普通门OC门门三态门三态门输出状态输出状态0、10、1（外接）（外接）0、1、高阻、高阻特点特点输出端不能直输出端不能直接并联接并联通过通过电阻外接电阻外接高电平高电平输出三态输出三态使用使用简单、方便简单、方便输出直接并联实输出直接并联实现现“线与线与”总线结构总线结构双
14、向传输双向传输CMOS：Y4=(0+0)=1（高）（高）TTL：Y4=(1+0)=0（低）（低）TTL：Y2=(1+0)=1（高）（高）CMOS：Y2=(0+0)=0（低）（低）输入端负载特性（输入端负载特性（CMOS不能悬空不能悬空）19:58:06第四章 组合逻辑电路4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法4.3 4.3 若干常用组合逻辑电路若干常用组合逻辑电路4.4 4.4 组合逻辑电路中的竞争组合逻辑电路中的竞争-冒险现象冒险现象1、组合逻辑函数的分析方法、组合逻辑函数的分析方法、组合逻辑函数的设计方法、组合逻辑函数的设计
15、方法、常用组合逻辑电路、常用组合逻辑电路编码器编码器(优先编码器优先编码器74HC148)译码器及其应用（译码器及其应用（74HC138）数据选择器及其应用数据选择器及其应用加法器及其应用加法器及其应用用门电路实现用门电路实现用译码器用译码器138、数据选择器、数据选择器数值比较器数值比较器用半导体存储器用半导体存储器组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法逻辑电路逻辑电路图图逻辑表逻辑表达式达式 1 从输入到输从输入到输出逐级写出出逐级写出最简与或最简与或表达式表达式化简化简 3 真值表真值表 4 电路的逻电路的逻辑功能辑功能 2 组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计方法电路功电路功
16、能描述能描述 1 逻辑抽象逻辑抽象真值表真值表 2 逻辑表达式逻辑表达式或卡诺图或卡诺图化简化简 3 最简与或最简与或表达式表达式 4 逻辑变换逻辑变换 5 逻辑电路图逻辑电路图用译用译码器、码器、数据数据选择选择器等器等直接直接设计设计逻辑逻辑电路电路 3 常用组合逻辑电路常用组合逻辑电路编码器编码器译码器译码器加法器加法器数据选择器数据选择器数值比较器数值比较器输入输入信号信号（普通和优（普通和优先）先）二进制代二进制代码码两个二两个二进制数进制数若干个一位若干个一位二进制数二进制数两个四位二两个四位二进制数进制数输出输出二进制代码二进制代码BCD码码一个输出一个输出端有效端有效驱动数码驱
17、动数码管信号管信号和和进位进位按地址输出按地址输出一个数据一个数据比较结果比较结果(=)典型典型器件器件74LS14774LS148 74LS138 744874LS183 74LS28374LS153 74LS151CC14585EXY2Y1Y0Y7I6I5I4I3I2I1I0ISSY74LS148认识认识8线线-3线优先编码器线优先编码器19:58:061 10 11 01 01 01 01 01 01 01 01 1 11 1 10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1
18、 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11000000000输输 出出输输 入入0I1I2I3I4I5I6I7I2Y 1Y 0Y SY EXY 74LS148的功能表的功能表的优先权最高，的优先权最高，的优先的优先权权最低。最低。7I0IS允许编码，允许编码，但无编码但无编码输入输入允许编码，允许编码，有编码有编码 输输入入19:58:06111111111011111111010011001101010101000011111101111111111011111111111110111111110111111110111111110111
19、112A1A0A0Y1Y输输 入入输输 出出3Y4Y5Y6Y7Y2Y0111111111000000001S23SS 74LS138Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0S2S3S1A2A1A0能产生三变量函数的全部最小项能产生三变量函数的全部最小项-可实现三变量逻辑函数可实现三变量逻辑函数。认识认识3线线-8线译码器线译码器19:58:071234ZACA BCAB CZBCA B CZA BAB CZA BCB CABC 134562137323540247ZABCAB CA BCAB CmmmmZABCA BCA B CmmmZA BCA BCAB CmmmZA BCAB CA B CABCm
20、mmm 例例:用一个用一个3 3线线-8-8线译码器线译码器(74LS138)(74LS138)实现函数实现函数19:58:07134562137323540247()()()()Zm m m mZmm mZm m mZm m m m1CBA转换成与非转换成与非与非表达式形式与非表达式形式7Y2S1S0A1A3S0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y74LS1382A1Z2Z3Z4Z0功能表功能表认识数据选择器认识数据选择器Y=D0(ABC)+D1(AB C)+D2(ABC)+D3(ABC)+D4(ABC)+D5(AB C)+D6(ABC)+D7(ABC)C C 0 1 A B 0Y74LS153D0
21、D1 D2 D3 A1 A0 ST L21ABCL00001111001100110101010101100011103210mmCmCmABCBACBALL103210mmCmCmABCBACBALZA B CACA BC 例例:用用8选选1数据选择器产生三变量逻辑函数数据选择器产生三变量逻辑函数解：0164217530 DDDDDDDDCABAAA 0127530mmmmBCAABCCABCBABCAACCBAZ19:58:08第五章 触发器5.1 概述概述5.2 SR锁存器锁存器5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器5.5 边沿触发的触发器边沿触
22、发的触发器5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法19:58:08触发器：触发器：能够存储能够存储1位二值信号的基本单元电路。位二值信号的基本单元电路。触发器必须具备的两个基本特点：触发器必须具备的两个基本特点：1.具有具有两个两个能自行保持的能自行保持的稳定状态稳定状态，用来表示逻，用来表示逻辑状态的辑状态的 0 和和 1，或二进制数的，或二进制数的 0 和和 12.根据不同的根据不同的输入信号输入信号可以可以置成置成 1 或或 0 状态状态 (外加触发信号时，电路的输出状态可以翻转；在触发外加触发信号时，电路的输出状态可以翻转；在触发信号消失后，能将获得的新态保存下
23、来。信号消失后，能将获得的新态保存下来。)n按电路结构及触发脉冲不同分类按电路结构及触发脉冲不同分类主从触发器主从触发器(脉冲触发方式脉冲触发方式)基本触发器基本触发器(无触发脉冲、锁存器无触发脉冲、锁存器)同步触发器同步触发器(电平触发方式电平触发方式)边沿触发器边沿触发器(边沿触发方式边沿触发方式)1G3G4GSCLKR2GQQQQCLK1S1R1CSRD1G3G4GCLK2GQQQ*=D特性方程：JK1G3G4GCLK2GQQQQCLK1CJ1J1KK01101QX翻转保 持QCLK T Q*说 明保 持QQ*=TQ+TQ特性表特性表特性方程：特性方程：n按逻辑功能不同分类按逻辑功能不同
24、分类 SR触发器触发器 JK触发器触发器 D触发器触发器 Q*D*DDDD0QSR QS R 约束条件约束条件 T触发器触发器(T触发器触发器)Q*=JQ+KQ*QTQT Q 0011001100001111010101010101011100*SRQ*Q同步SR触发器的特性表CLKQ*=S+RQSR=0(约束条件)特性方程DCLKQ*Q0100110101010011001111D型锁存器的特性表特性表CLK J K Q*0110 11 01Q0X X置 1保 持说 明置010 0保持Q11 1翻转Q特性方程特性方程：Q*=JQ+KQ1G3G4GSCLKR2GQQDSDRCLKSDSQQ1R
25、1SRSDRRC1SRQQDSDRQQDSDRCLKCLK9G主触发器主触发器从触发器从触发器1G3G4GSSSR2GQQ5G7G8GSR6GmQmQQQCLK1S1RC1SR图形符号图形符号Q维持阻塞结构边沿触发维持阻塞结构边沿触发SR触发器触发器CLKG3G4G1G2QRG6RG5SSQ*=S+RQSR=0(约束条件约束条件)RDSDRSQQSR锁存器锁存器QQCLK1S1R1C电平触发电平触发SRQQCLK1S1RC1SR主从结构主从结构(上升沿上升沿)QQCLK1S1RC1SR主从结构主从结构(下降沿下降沿)QQCLK1S1RC1SR边沿结构边沿结构(上升沿上升沿)QQCLK1S1RC
26、1SR边沿结构边沿结构(下降沿下降沿)触发器逻辑符号总结19:58:091、电平触发器有空翻现象，抗干扰能力弱；、电平触发器有空翻现象，抗干扰能力弱；3、边沿触发器分上升沿、下降沿触发，这种触发器无空翻、边沿触发器分上升沿、下降沿触发，这种触发器无空翻现象，抗干扰能力强。现象，抗干扰能力强。2、主从触发器虽无空翻，但因采取双拍工作方式（主从、主从触发器虽无空翻，但因采取双拍工作方式（主从CLK相位相反），主触发器可能误动作，所以抗干扰能力依相位相反），主触发器可能误动作，所以抗干扰能力依然较弱。然较弱。触发器的结构比较19:58:09（1）先画主触发器波形）先画主触发器波形-Qm；动作时间：动
27、作时间：CLK=1期间期间 动作依据：动作依据：触发器逻辑特性触发器逻辑特性（注意（注意JK触触发器的一次变化现象）发器的一次变化现象）（2）再画从触发器波形）再画从触发器波形-Q。动作时间：仅动作时间：仅CLK下降沿下降沿(或上升沿或上升沿)动作依据：动作依据：Q*=Qm*（从态等于主态）（从态等于主态）画出主从触发器的输出波形方法例例 1：根据根据CLK及输入波形画出如下触发器的输出波及输入波形画出如下触发器的输出波形形解：解：该触发器为主从该触发器为主从JK触发器，下降沿触发有效，异步触发器，下降沿触发有效，异步置位复位端低电平有效；置位复位端低电平有效；特性方程为：特性方程为：Q*=J
28、Q+KQ特性表CLK J K Q*0110 11 01Q0X X置 1保 持说 明置010 0保持Q11 1翻转Q特性方程：Q*=JQ+KQ1J1KC1JCLKKQQRDSD19:58:09图4-13 主从JKFF波形主从1011011001此处状态发生一次变化，以后不会再变！此处状态发生一次变化，以后不会再变！波形画法：波形画法：（1）先主触发器：）先主触发器：CLK=1时动作时动作,注意注意一次变化。一次变化。主触发器功能：主触发器功能：J=1,K=0:Qm*=1J=0,K=1:Qm*=0J=0,K=0:Qm*=QmJ=1,K=1:Qm*=Qm（2）后从触发器：）后从触发器：CLK下降沿动
29、作，下降沿动作，等于主态。等于主态。19:58:09CLKDQQOOOOtttt例例 2：根据根据CLK及输入波形画出如下触发器的输出波及输入波形画出如下触发器的输出波形形QQCLKD解：解：该触发器为边沿该触发器为边沿D触发器，上升沿触发有触发器，上升沿触发有效；效；特性方程为：特性方程为：Q*=D19:58:09第六章 时序逻辑电路6.1 6.1 概述概述6.2 6.2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法6.3 6.3 若干常用的时序逻辑电路若干常用的时序逻辑电路6.4 6.4 时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的设计方法1、时序逻辑电路定义、时序逻辑电路定义 2、结构特点：、结
30、构特点：包含包含组合电路组合电路和和存储电路存储电路两个部分，存储部分是不可少的。两个部分，存储部分是不可少的。存储电路的输出必须反馈到组合电路的输入端。存储电路的输出必须反馈到组合电路的输入端。3、信号及方程、信号及方程组合逻辑电路组合逻辑电路存储电路存储电路1xixkq1qkz1ziy1y时序逻辑电路的结构框图时序逻辑电路的结构框图qlY=F X，Q 输出方程输出方程Z=G X，Q 驱动方程（或激励方程）驱动方程（或激励方程）Q*=H Z，Q 状态方程状态方程时序电路的分析步骤时序电路的分析步骤电路图电路图驱动方程和驱动方程和输出方程输出方程状态方程状态方程状态转换图状态转换图或时序图或时
31、序图判断电路逻判断电路逻辑功能辑功能1235状态转状态转换表换表4常用时序逻辑电路常用时序逻辑电路寄存器寄存器移位寄存器移位寄存器计数器计数器顺序脉冲发顺序脉冲发生器生器序列信号发序列信号发生器生器结构结构触发器触发器触发器触发器计数器和译计数器和译码器码器计数器和数计数器和数据选择器据选择器作用作用存储代码存储代码串并行转换；串并行转换；数值运算，数数值运算，数据处理据处理对脉冲计数、对脉冲计数、定时、分频、定时、分频、产生节拍和序产生节拍和序列脉冲等列脉冲等产生顺序脉产生顺序脉冲冲产生序列信产生序列信号号典型典型器件器件74LS7574LS19474LS16174LS19174LS1607
32、4LS190 两者功能表及图形符号都相同，只是计数容量不同两者功能表及图形符号都相同，只是计数容量不同Q3 Q2 Q1 Q0CCPEPET74LS160RDLD D3 D2 D1 D0CPRDLDEP ET工作状态工作状态0XXX X异步置零异步置零01X X同步预置数同步预置数X110 1保持保持X11X 0保持（但保持（但C=0）111 1加计数加计数集成芯片集成芯片74LS161、74LS160假定已有的是假定已有的是N进制的计数器，需要得到的是进制的计数器，需要得到的是M进制计数器。进制计数器。一、一、MN.M可以分解为两个小于可以分解为两个小于 N的因数相乘的因数相乘M=N1N2串行
33、进位方式串行进位方式并行进位方式并行进位方式.M不能分解成不能分解成N1和和N2整体置零方式整体置零方式整体置数方式整体置数方式任意进制计数器构成方法任意进制计数器构成方法S0S1S2S3SM-2SMSN-3SM-1SN-2SN-1N-M个状态S0S1S2S3SM-2SMSN-3SM-1SN-2SN-1N-M个状态S0SiSi+1Si+2SjSN-3Sj-1SN-2SN-1N-M个状态例：例：用用74LS161设计一个从设计一个从0010到到1111的计数器（四位的计数器（四位二进制同步置数）二进制同步置数）1Q3 Q2 Q1 Q0CCLKEPET74LS161RDLD D3 D2 D1 D0
34、&11十四进制十四进制计数器计数器进位信号为进位信号为C例：例：电路如图，分析电路为几进制计数器，两片之间是几进制。电路如图，分析电路为几进制计数器，两片之间是几进制。解：解：（1）片的进位信号控制（）片的进位信号控制（2）片的）片的使能端，使能端，Y 端是此计数器的进位输出端，进位信号为端是此计数器的进位输出端，进位信号为Y=0。为为67进制进制两片之间是两片之间是16进制。进制。当两片计数到当两片计数到0100、0010状态时，状态时，Q3 Q2 Q1 Q0CCPETEP74LS161RDLDD3 D2 D1 D0Q3 Q2 Q1 Q0CCPETEP74LS161RDLD D3 D2 D1
35、 D0CLK1（1）（2）11Y&同步同步CLK方式。方式。（2）片仅在）片仅在 ET=EP=C1=1 的时间内计数。的时间内计数。1、连接方式与特点、连接方式与特点0 1 0 00 0 1 00 0 0 00 0 0 0电路总体置入电路总体置入0。异步置零；同步置数异步置零；同步置数第七章 半导体存储器7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 只读存储器只读存储器7.3 7.3 随机存储器随机存储器7.4 7.4 存储器容量的扩展存储器容量的扩展7.5 7.5 用存储器实现组合逻辑函数用存储器实现组合逻辑函数1、只读存储器特点及分类、只读存储器特点及分类 2、ROM的结构的结构1、存储容量、存
36、储容量3、用、用ROM实现组合逻辑函数原理及方法实现组合逻辑函数原理及方法 只读存储器只读存储器随机存储器特点及分类随机存储器特点及分类 随机存储器随机存储器 存储器容量扩展存储器容量扩展2、位扩展、位扩展3、字扩展、字扩展4、字位同时扩展、字位同时扩展第十章第十章 脉冲波形的产生与整形脉冲波形的产生与整形10.1 10.1 概述概述10.2 10.2 施密特触发器施密特触发器10.3 10.3 单稳态触发器单稳态触发器10.4 10.4 多谐振荡器多谐振荡器10.5 55510.5 555定时器及其应用定时器及其应用？如何获得脉冲波形？如何获得脉冲波形？2、用、用整形电路整形电路把已有的周期
37、性变化的波形整形产生把已有的周期性变化的波形整形产生1、用、用振荡器振荡器直接产生直接产生施密特触发器、施密特触发器、单稳态触发器单稳态触发器用用门电路门电路可以构成可以构成施密特触发器施密特触发器、单稳态触发器单稳态触发器和和多谐振荡器多谐振荡器。用用555定时器定时器可以构成可以构成施密特触发器施密特触发器、单稳态触发器单稳态触发器和和多谐振荡多谐振荡器器。产品中有产品中有集成的集成的施密特触发器施密特触发器、单稳态触发器单稳态触发器和和多谐振荡器多谐振荡器。多谐振荡器、晶振等多谐振荡器、晶振等前提：前提：能够找到频率和幅度都符合要求的已有电压信号。能够找到频率和幅度都符合要求的已有电压信
38、号。1、特点、特点 1）电平触发：）电平触发：触发信号可以是模拟信号，输出电压为脉冲信号触发信号可以是模拟信号，输出电压为脉冲信号 2）电压滞后传输：）电压滞后传输：VT+VT-施密特触发器施密特触发器2、电压传输特性、电压传输特性3、用门电路构成用门电路构成施密特触发器施密特触发器VT=VT+-VT-=2 VTH R1R2=R1R2VDD4、用途、用途1）波形的变换）波形的变换2）波形的整形）波形的整形3）用于脉冲）用于脉冲鉴幅鉴幅THVRR212THVDDVIvOov2R1RIvIvo1vovov1G2G单稳态触发器单稳态触发器、特点、特点 1）接通电源，电路出现稳态。）接通电源，电路出现
39、稳态。2）外加触发信号，电路翻转为暂态。）外加触发信号，电路翻转为暂态。暂态维持一段时间，暂态维持一段时间，自动自动返回稳态返回稳态3）暂态维持时间的长短，只和电路参数有关，）暂态维持时间的长短，只和电路参数有关，与触发信号的幅度、电源电压的高低无关。与触发信号的幅度、电源电压的高低无关。、用途、用途1）整形）整形2）定时）定时3）延时）延时多谐振荡器多谐振荡器特点：不需要外加触发信号，电路自激振荡，没有稳态。特点：不需要外加触发信号，电路自激振荡，没有稳态。用途：产生脉冲波形。用途：产生脉冲波形。用门电路构成多谐振荡器用门电路构成多谐振荡器对称式多谐振荡器、对称式多谐振荡器、非对称式多谐振荡
40、器非对称式多谐振荡器环形振荡器环形振荡器用施密特触发器构成多谐振荡器用施密特触发器构成多谐振荡器石英晶体石英晶体多谐振荡器多谐振荡器555定时器构成多谐振荡器定时器构成多谐振荡器多谐振荡器电路？多谐振荡器电路？tVvIvORC+555定时器及其应用定时器及其应用施密特触发器施密特触发器单稳态触发器单稳态触发器多谐振荡器多谐振荡器电路符号电路符号UOTHTDCOVCC12345678555TRRDGNDU6U223VCC23VCC13VCC13VCC23VCC13VCCQ01保保 持持 RD=1时的功能时的功能UIUO+VCC123456785550.01uFUO+VCC123456785550
41、.01uFRCUI+-UO+VCC123456785550.01uFR1R2C例：例：下图是用下图是用555定时器接成的延时报警器。当开关定时器接成的延时报警器。当开关S断开后，经过断开后，经过一定的延迟时间后扬声器开始发出声音。试求延迟的时间一定的延迟时间后扬声器开始发出声音。试求延迟的时间TD和扬和扬声器发出声音的频率声器发出声音的频率f。VO1VO2解：解：（1）（2）V6=V2=VC1 的的电压波形电压波形通过操纵开关通过操纵开关S获得。获得。（2）片不工作。）片不工作。（2）片的）片的 RD=0，（2）片接成多谐振荡器。）片接成多谐振荡器。当当S闭合时闭合时,VO1=1；当当S断开时
42、断开时,C1充电达到充电达到2/3VCC时时,UO1=0（2）片自激振荡，）片自激振荡，喇叭出声。喇叭出声。123468555VCC=12V1642385550.01F175K5K100F10F1MS+C1（1）片接成反相施密特触发器。）片接成反相施密特触发器。延迟时间延迟时间TD即为即为S断开断开,C1充电达到充电达到2/3VCC的时间的时间工作波形：工作波形：S闭合闭合S断开断开23VCC13VCCS闭合闭合VCC喇叭响喇叭响TDTO2=0.69(R1+2R2)C=0.69(5+25)103 0.0110-6103.5SfO2 9.66KHZU6、U2UO1tUO2ttUC1TO2VCC-
43、0VCC-TD=RC ln =10610 10-6 ln 11（S）1212-823VCC V()-V()-T=ln V(0+)V(t)第十一章 数-模和模-数转换11.1 概述概述11.2 D/A转换器转换器11.3 A/D转换器转换器 DAC一般由一般由变换网络变换网络和和模拟电子开关模拟电子开关及及运算放大器运算放大器组成。组成。(1)转换精度转换精度 (a)分辨率分辨率常用数字量的位数表示常用数字量的位数表示D/A转换器的分辨率转换器的分辨率;(b)转换误差转换误差转换误差可用满度值的百分数表示转换误差可用满度值的百分数表示.(2)转换速度转换速度 通过建立时间通过建立时间tS和转换速
44、率和转换速率SR两个参数定义。两个参数定义。D/A转换器转换器102niiiREFADKUS2、常见的、常见的D/A转换器有：转换器有：权电阻网络权电阻网络DAC、倒梯型电阻、倒梯型电阻网络网络DAC、权电流型、权电流型AC、权电容、权电容AC及开关树型及开关树型DAC、双、双极型输出极型输出DAC等。等。A/D转换器可分为转换器可分为直接直接A/D转换器和转换器和间接间接A/D转换器。转换器。包括：并联比较型、反馈比较型包括：并联比较型、反馈比较型 包括：电压包括：电压时间变换型、电压时间变换型、电压频率变换型频率变换型（1）转换精度）转换精度 (a)分辨率分辨率常用数字量的位数表示常用数字
45、量的位数表示D/A转换器的分辨率转换器的分辨率(b)转换误差转换误差转换误差可用满度值的百分数表示转换误差可用满度值的百分数表示.(2)转换速度转换速度 转换速度是指完成一次转换所需的时间，不同类型转换速度是指完成一次转换所需的时间，不同类型A/D转转换器的转换速度相差很大。换器的转换速度相差很大。A/D转换器转换器设计用三个开关控制一个电灯的逻辑电路，要求改变任何一个开设计用三个开关控制一个电灯的逻辑电路，要求改变任何一个开关的状态为灭，设开关的初始状态为断开，电灯的初始状态为灭。关的状态为灭，设开关的初始状态为断开，电灯的初始状态为灭。方法一：方法一：用门电路用门电路 1、逻辑抽象：、逻辑
46、抽象：输入变量为输入变量为A、B、C，开关闭合为，断开，开关闭合为，断开为；输出变量为，灯开为；输出变量为，灯开为，灯灭为。为，灯灭为。A00001111B00110011C01010101Y00001111列真值表：列真值表：组合逻辑电路设计举例：组合逻辑电路设计举例：3、卡诺图化简逻辑函数、卡诺图化简逻辑函数00110110BC00 01 11 10 01AY不能化简不能化简2.2.逻辑函数式逻辑函数式 Y=ABC+ABC+ABC+ABC=m1+m2+m4+m7A00001111B00110011C01010101Y000011113、用与门、或门设计电路用与门、或门设计电路4、用与非门设
47、计电路用与非门设计电路Y=ABC+ABC+ABC+ABCABCYY=(ABC)(ABC)(ABC)(ABC)5、公式法化简公式法化简Y=ABC+ABC+ABC+ABC=A(BC)+A(B C)=A BC方法二：方法二：用译码器用译码器Y=ABC+ABC+ABC+ABC=m1+m2+m4+m7=(m1m2m4 m7)1CBA7Y2S1S0A1A3S0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y74LS1382A0Y方法三：方法三：用数据选择器用数据选择器Y=ABC+ABC+ABC+ABC=m1+m2+m4+m7Y=D0(ABC)+D1(AB C)+D2(ABC)+D3(ABC)+D4(ABC)+D5(AB C)+
48、D6(ABC)+D7(ABC)CABAAA 012D1=D2=D4=D7=1D0=D3=D5=D6=0功能表功能表ABC01Y方法四：方法四：用半导体存储器用半导体存储器Y=ABC+ABC+ABC+ABC=m1+m2+m4+m7111ABC)(3A)(2A)(1A0W2W3W4W5W6W7W1WY地地址址译译码码器器与与逻逻辑辑阵阵列列（）存存储储矩矩阵阵或或逻逻辑辑阵阵列列 ROM点阵图点阵图人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
