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01两个基本数字,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01两种状态就可以了。数字电路中研究的主要问题是输入信号的状态(01)和输出信号的状态(01)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 ab控制一盏灯z。灯亮的条件是开关ab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:0·000·1=01·001·1 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za+b。所以“或”关系也称为逻辑加。运算规则为:0+000+111011+11

 

(二)逻辑代数的基本定律和基本定理

    1.基本定律:

    (1)01律:    0aa    1·a=a

                    1+a1    0·a0

    (2)重叠律:    a+aa    a·aa

    (3)互补律:    a+a1    a·a0

    (4)交换律:    a+bba    a·bb·a

    (5)结合律:    a+(b+c)(ab)+c    a·(b·c)(a·b)·c

    (6)分配律:    a·(b+c)ab+ac    a+b·c(ab)·(ac)

(7)反演律:    a+ba·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+)=abc+ba

=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

7.6.3 d触发器

见书 p84-86

1、              d触发器的图形符号及触发条件