模拟电子技术01（康华光版）.ppt

数字电子技术基础 清华大学电子学教研组编 阎石 主编 目 录 第一章 逻辑代数基础 第二章 门电路 第三章 组合逻辑电路 第四章 触发器 第五章 时序逻辑电路 第六章 脉冲波形的产生和整形 第七章 半导体存储器 第八章 可编程逻辑器件 第九章 数—模和模—数转换 模电知识回顾 数字电路的特点 数字电路 基本单元：逻辑门 分类： ①组合逻辑电路（输出仅取决于该时刻输入） ②时序逻辑电路（输出取决于该时刻输入和电路原有状态） 分析方法： 分析工具：逻辑代数 功能描述：功能表、真值表、逻辑表达式、波形图 第一章 逻辑代数基础 1.1概述 1.2逻辑代数中的三种基本运算 1.3逻辑代数的基本公式和常用公式 1.4逻辑代数的基本定理 1.5逻辑函数及其表示方法 1.6逻辑函数的公式化简法 1.7逻辑函数的卡诺图化简法 1.8具有无关项的逻辑函数及其化简 1.1概述 1.1 数字量和模拟量 1.2 数制与码制 1.3 算术运算和逻辑运算 1.1.1数字量和模拟量 模 拟 量：在时间和数量上的变化都是连续的。 模拟电路：工作在模拟信号下的电路叫做模拟电路。 例???如： 热电偶在工作时输出的电压信号。 数 字 量：在时间和数量上的变化都是离散的。 数字电路：工作在数字信号下的电路叫做数字电路。 例???如： 用电子线路记录从生产线输出的零件数目。 1.1.2 数制和码制 常用数制 多位数码中每一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为数制。 经常使用的有十进制、二进制、八进制、 十六进制。 三.码制 二一十进制码(BCD码) 二-十进制码是用二进制码元来表示十进制数符“0-9”的代码， 简称BCD码(Binary Coded Decimal的缩写)。 1. 8421BCD码 若某种代码的每一位都有固定的“权值”，则称这种代码为有权代码； 否则，叫无权代码。 8421BCD码是有权码，各位的权值分别为8，4，2，1。 注意：虽然8421BCD码的权值与四位自然二进制码的权值相同，但二者是两种不同的代码。8421BCD码只是取用了四位自然二进制代码的前10种组合。 2. 2421码 2421BCD码的各位权值分别为2，4，2，1， 2421码是有权码，也是一种自补代码。 用BCD 码表示十进制数时，只要把十进制数的每一位数码，分别用BCD码取代即可。反之，若要知道BCD码代表的十进制数，只要把BCD码以小数点为起点向左、向右每四位分一组，再写出每一组代码代表的十进制数，并保持原排序即可。 原码、反码和补码 1. 带符号数的原码、反码、补码 正数：原码、反码、补码相同 负数： 8位二进制数的原码 反码 补码 1.2 逻辑代数中的三种基本运算 逻辑变量只有“真”、 “假”两种可能， 在逻辑数学中，把“真”、 “假”称为逻辑变量的取值，简称逻辑值。通常用“1”表示“真”，用“0”表示“假”，或者相反。 本教材中，若不作特别说明，“1”就代表“真”，“0”就代表“假”。 复合逻辑运算 1.3逻辑代数的基本公式和常用公式 1.5逻辑函数及其表示方法 1.5.1逻辑函数 １.?逻辑函数的定义 （1）逻辑变量和逻辑函数的取值只有0和1。 （2）函数和变量之间的关系由“与、或、非”三种基本运算决定。 例：对一个举重裁判电路，规定必须有一名主裁判和任一名副裁判同时认定运动员动作合格，试举才成功，即灯亮。主裁判掌握按钮A，两名副裁判分别掌握按钮B和C，裁判认为动作合格才按钮。 逻辑函数式： 逻辑图： （二）最大项 1.最大项：在n变量逻辑函数中，若M为n个变量的和，而且这n个变量均以原变量或反变量的形式在M中出现一次，则称M为该组变量的最大项。 三变量最大项的编号表 2.最大项性质 ①在输入变量的任何取值下，必有一个，而且只有一个最大项的值是0。 ②任意两个最大项之和为1。 ③全体最大项之积为0。 ④只有一个变量不同的两个最大项的乘积等于各相同变量之和。 对比可知：最大项和最小项存在如下关系： 1.7 逻辑函数的卡诺图化简法 1.7.1 逻辑函数的卡诺图的表示法 一.表示最小项的卡诺图 定义:将n个变量的全部最小项各用一个小方块表示，并使具有逻辑相邻性的最小项在几何位置上也相邻地排列起来，所得到的图形叫做n变量卡诺图。 如果在变量卡诺图的基础上，把构成函数的最小项填入相应小方块中，即可得到逻辑函数的卡诺图。 一变量卡诺图：有21=2个最小项，因此有两个方格。外标的0表示取A的反变量，1表示取A的原变量。 二变量卡诺图：有2２=4个最小项，因此有四个方格。外标的0、 1含义与前一样。 三变量卡诺图：有23=8个最小项。  四变量卡诺图: 有24=16