7.6 数字电子技术
一、 《 考试大纲 》 的规定
与、或、非门的逻辑功能;简单组合逻辑电路;d 触发器;jk 触发器 数字寄存器;脉冲计数器。
二、重点内容
电子电路通常分模拟电子电路和数字电子电路两大类。前面介绍的放大电路属于第一类,电路中的工作信号是连续变化的电信号(模拟信号)。数字电路的基本工作信号是二进制的数字信号,它在时间上和数值上是离散的,即不是连续渐变的,而且只有0和1两个基本数字,反映在电路上就是低电平和高电平两种状态。因此在稳态时,电路中的半导体器件都是工作在开、关状态。数字电路是由几种最基本的单元电路组成的。在这些基本单元中,对元件的精度要求不高,只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态就可以了。数字电路中研究的主要问题是输入信号的状态(0或1)和输出信号的状态(0或1)之间的关系,即所谓逻辑关系,采用的数学工具是逻辑代数。
补充知识点:
一、逻辑代数基础
在逻辑代数中变量具有二值性,即只有两个可能的取值“0”和“1”。
(一)基本的逻辑运算
逻辑代数的基本运算有三种,即“与”运算、“或”运算和“非”运算。
1.“与”运算 也称“与”关系,它可表述为:当决定一事件的所有条件都具备之 后,这事件才会而且一定会发生。在现实生活中,“与”逻辑关系很多,如图1,开关 a,b控制一盏灯z。灯亮的条件是开关a、b同时合上。假定灯亮为“1”,不亮为“0”。开关合上为“1”。断开为“0”,把灯的状态和开关所处位置之间的关系列如表1 所示。这种表称真值表(或称功能表),其逻辑表达式为,
z=a·b
所以“与”关系也称为逻辑乘。运算规则为:0·0=0,0·1=0,1·0=0,1·1= 1。
2.“或”运算:在决定一事件的各个条件中,只要具备一个或一个以上的条件,这事 件就会发生,这样的因果关系称“或”逻辑关系。用并联的两个开关控制一盏灯,如图 2所示只要开关a或月有一个处于合上位置灯就会亮。按前面的假定来赋值“0”、 “1”,可列出真值表如表2,其逻辑表达式为z=a+b。所以“或”关系也称为逻辑加。运算规则为:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=1。

(二)逻辑代数的基本定律和基本定理
1.基本定律:
(1)0—1律: 0+a=a 1·a=a
1+a=1 0·a=0
(2)重叠律: a+a=a a·a=a
(3)互补律: a+a=1 a·a=0
(4)交换律: a+b:b+a a·b=b·a
(5)结合律: a+(b+c)=(a+b)+c a·(b·c)=(a·b)·c
(6)分配律: a·(b+c)=ab+ac a+b·c=(a十b)·(a十c)
(7)反演律: a+b=a·b a·b=a+b
(8)否定律:
=a
反演律又称狄·摩根定理,十分有用,可推广到两个以上变量:

2.基本定理:
定理1:
a+ab=a a·(a+b)=a
定理2:
a+(a+b)=a+b
a(
+b)
=a·b
定理3:
ab+
c+bc=ab+
c
应用上述定律、定理可简化逻辑表达式。
例如 f=a+abc+
bc+
b+ad+a
=a+bc(a+
)+
b+a(d+
)=a十bc+
b十a
=a+bc+
b=a+b+bc=a+b(1十c) =a+b
7.6.1 基本逻辑门及其逻辑功能
与、或、异或、同或
7.6.2 简单组合逻辑电路
1、组合逻辑电路功能的描述
2、组合逻辑电路表达式的获取
3、常见组合逻辑电路
加法器、比较器、选择器、分配器、编码器、译码器