数字电路基础知识
数字电路基础知识总结
数字电路基础知识总结数字电路是现代电子技术的基础，广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
它用二进制表示信号状态，通过逻辑门实现逻辑运算，从而实现各种功能。
下面是数字电路的基础知识总结。
1. 数字信号和模拟信号：数字信号是用离散的数值表示的信号，如二进制数，可以表示逻辑状态；而模拟信号是连续的变化的信号，可以表示各种物理量。
2. 二进制表示：二进制是一种只包含0和1两个数的数字系统，适合数字电路表示。
二进制数的位权是2的次幂，最高位是最高次幂。
3. 逻辑门：逻辑门是用来实现逻辑运算的基本电路单元。
包括与门（AND gate）、或门（OR gate）、非门（NOT gate）、异或门（XOR gate）等。
逻辑门接受输入信号，产生输出信号。
4. 逻辑运算：逻辑运算包括与运算、或运算、非运算。
与运算表示所有输入信号都为1时输出为1，否则为0；或运算表示有一个输入信号为1时输出为1，否则为0；非运算表示输入信号为0时输出为1，为1时输出为0。
5. 组合逻辑电路：组合逻辑电路是由逻辑门构成的电路，在任意时刻，根据输入信号的不同组合，产生不同的输出信号。
组合逻辑电路根据布尔代数的原理设计，可以实现各种逻辑功能。
6. 布尔代数：布尔代数是一种处理逻辑运算的代数系统，它定义了逻辑运算的数学规则。
包括与运算的性质、或运算的性质、非运算的性质等。
7. 时序逻辑电路：时序逻辑电路不仅依赖于输入信号的组合，还依赖于时钟信号。
时序逻辑电路包含存储器单元，可以存储上一时刻的输出，从而实现存储和反馈。
8. 编码器和解码器：编码器将一组输入信号转换为对应的二进制码，解码器则将二进制码转换为对应的输出信号。
编码器和解码器广泛应用于通信系统、数码显示等领域。
9. 多路选择器：多路选择器是一种能够根据选择信号选择多个输入中的一个输出。
多路选择器可以用于数据选择、地址选择等。
10. 计数器：计数器是一种可以根据时钟信号和控制信号进行计数的电路。
数字电路基础知识
数字电子技术基础>>> 数字电路基础知识
1.2 数制及编码
1．常用数制及转换方法 数制即计数的方法，常用的数制有十进制和二进制两种。 （1）十进制 （2）二进制 （3）二进制数与十进制数之间的相互转换 1）二进制数转换为十进制数。 2）十进制数转换为二进制数。
数字电子技术基础>>> 数字电路基础知识
数字电子技术基础>>> 数字电路基础知识
1.1 数字信号及其特点
我们先来看看如图所示的电压信号，观察它们有什么特点。
数字信号及波形
由图可以看到这两个电压信号在时间上、幅值上都不连续，我们把时间与幅度都不连续的信号 称为数字信号。数字信号虽然在时间上和数值上都是间断的，但其具有精度高、可靠性强、集成度 高、成本低、使用效率高、应用范围广等优点，因此成为研究的重点。
数字电路基础知识
01
添加标题
整数部分采用“除2取余，逆序排列” ，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。
添加标题
运算时把2换成任一基数N，可将十进制数转换为任意的N进制数。
解：（2）[38]10=[0011 1000]8421BCD
01
02
03
04
2421码的权值依次为2、4、2、1；余3码由8421码加0011得到；
十进制数
8421码
2421（A）码
2421（B）码
5421码
余3码
0
0000
0000
0000
0000
0011
03
数码为：0～9；基数是10。 运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。下标用10或D表示 十进制数的权展开式：
1、十进制
102、101、100称为十进制的权。各数位的权是10的幂。
3 3 1
3×１０２＝ 3００
3×１０１＝ 3０
1×１００＝ 1
＝ 3 3 1
1001
1001
7
0111
0111
1101
1010
1010
8
1000
1110
1110
1011
1011
9
1001
1111
1111
1100
1100
权
8421
2421
2421
5421
无权
数电知识点
数电知识点数字电路知识点一：数字电路的概念与分类•数字电路：用离散的电信号表示各种信息，通过逻辑门的开关行为进行逻辑运算和信号处理的电路。
•数字电路的分类：1.组合逻辑电路：根据输入信号的组合，通过逻辑门进行转换得到输出信号。
2.时序逻辑电路：除了根据输入信号的组合，还根据时钟信号的变化进行状态的存储和更新。
知识点二：数字电路的逻辑门•逻辑门：由晶体管等元器件组成的能实现逻辑运算的电路。
•逻辑门的种类：1.与门（AND gate）：输出为输入信号的逻辑乘积。
2.或门（OR gate）：输出为输入信号的逻辑和。
3.非门（NOT gate）：输出为输入信号的逻辑反。
4.与非门（NAND gate）：输出为与门输出的逻辑反。
5.或非门（NOR gate）：输出为或门输出的逻辑反。
6.异或门（XOR gate）：输出为输入信号的逻辑异或。
7.同或门（XNOR gate）：输出为异或门输出的逻辑反。
知识点三：数字电路的布尔代数•布尔代数：逻辑运算的数学表达方式，适用于数字电路的设计和分析。
•基本运算：1.与运算（AND）：逻辑乘积，用符号“∙”表示。
2.或运算（OR）：逻辑和，用符号“+”表示。
3.非运算（NOT）：逻辑反，用符号“’”表示。
•定律：1.与非定律（德摩根定理）：a∙b = (a’+b’)‘，a+b =(a’∙b’)’2.同一律：a∙1 = a，a+0 = a3.零律：a∙0 = 0，a+1 = 14.吸收律：a+a∙b = a，a∙(a+b) = a5.分配律：a∙(b+c) = a∙b+a∙c，a+(b∙c) = (a+b)∙(a+c)知识点四：数字电路的设计方法•数字电路设计的基本步骤：1.确定输入和输出信号的逻辑关系。
2.根据逻辑关系，使用布尔代数推导出逻辑表达式。
3.根据逻辑表达式，使用逻辑门进行电路设计。
4.进行电路的逻辑仿真和验证。
5.实施电路的物理布局和连接。
知识点五：数字电路的应用•数字电路的应用领域：1.计算机：CPU、内存、硬盘等。
数电知识点汇总
数电知识点汇总一、数制与编码。
1. 数制。
- 二进制：由0和1组成，逢2进1。
在数字电路中，因为晶体管的导通和截止、电平的高和低等都可以很方便地用0和1表示，所以二进制是数字电路的基础数制。
例如，(1011)₂ = 1×2³+0×2² + 1×2¹+1×2⁰ = 8 + 0+2 + 1=(11)₁₀。
- 十进制：人们日常生活中最常用的数制，由0 - 9组成，逢10进1。
- 十六进制：由0 - 9、A - F组成，逢16进1。
十六进制常用于表示二进制数的简化形式，因为4位二进制数可以用1位十六进制数表示。
例如，(1101 1010)₂=(DA)₁₆。
- 数制转换。
- 二进制转十进制：按位权展开相加。
- 十进制转二进制：整数部分采用除2取余法，小数部分采用乘2取整法。
- 二进制与十六进制转换：4位二进制数对应1位十六进制数。
将二进制数从右向左每4位一组，不足4位的在左边补0，然后将每组二进制数转换为对应的十六进制数；反之，将十六进制数的每一位转换为4位二进制数。
2. 编码。
- BCD码（Binary - Coded Decimal）：用4位二进制数来表示1位十进制数。
常见的有8421 BCD码，例如十进制数9的8421 BCD码为(1001)。
- 格雷码（Gray Code）：相邻的两个代码之间只有一位不同。
在数字系统中，当数据按照格雷码的顺序变化时，可以减少电路中的瞬态干扰。
例如，3位格雷码的顺序为000、001、011、010、110、111、101、100。
二、逻辑代数基础。
1. 基本逻辑运算。
- 与运算（AND）：逻辑表达式为Y = A·B（也可写成Y = AB），当A和B都为1时，Y才为1，否则Y为0。
在电路中可以用串联开关来类比与运算。
- 或运算（OR）：逻辑表达式为Y = A + B，当A和B中至少有一个为1时，Y为1，只有A和B都为0时，Y为0。
数字电路知识点总结(精华版)
数字电路知识点总结(精华版)数字电路知识点总结（精华版）第一章数字逻辑概论一、进位计数制1.十进制与二进制数的转换2.二进制数与十进制数的转换3.二进制数与十六进制数的转换二、基本逻辑门电路第二章逻辑代数逻辑函数的表示方法有：真值表、函数表达式、卡诺图、逻辑图和波形图等。
一、逻辑代数的基本公式和常用公式1.常量与变量的关系A + 0 = A，A × 1 = AA + 1 = 1，A × 0 = 02.与普通代数相运算规律a。
交换律：A + B = B + A，A × B = B × Ab。
结合律：(A + B) + C = A + (B + C)，(A × B) × C = A ×(B × C)c。
分配律：A × (B + C) = A × B + A × C，A + B × C = (A + B) × (A + C)3.逻辑函数的特殊规律a。
同一律：A + A = Ab。
摩根定律：A + B = A × B，A × B = A + Bc。
关于否定的性质：A = A'二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中，如果将等式两边同时出现某一变量 A 的地方，都用一个函数 L 表示，则等式仍然成立，这个规则称为代入规则。
例如：A × B ⊕ C + A × B ⊕ C，可令 L = B ⊕ C，则上式变成 A × L + A × L = A ⊕ L = A ⊕ B ⊕ C。
三、逻辑函数的化简——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数，通常，我们将逻辑函数化简为最简的与或表达式。
1.合并项法利用 A + A' = 1 或 A × A' = 0，将二项合并为一项，合并时可消去一个变量。
数字电路的基础知识
数字电路的基础知识数字电路是电子电路的一种，它使用离散的电压和电流信号来处理和存储数字信息。
数字电路由逻辑门、触发器和寄存器等基本逻辑单元组成。
逻辑门是数字电路的基础构建模块，常见的逻辑门包括与门、或门、非门和异或门等。
它们根据输入信号的真值表来决定输出信号的逻辑运算结果。
触发器是一种存储器件，用于存储和传输二进制数据。
最常见的触发器是D触发器，它具有一个数据输入端和一个时钟输入端，通过时钟上升沿或下降沿来传输数据。
触发器还可以用来实现计数器和状态机等功能。
寄存器是一种具有多个存储单元的存储器件，用于存储多位二进制数据。
寄存器通常由多个触发器级联构成，可以在时钟信号的控制下进行数据的并行或串行传输。
数字电路的设计和分析常常使用布尔代数和逻辑表达式。
布尔代数是一种数学系统，用于表示和操作逻辑关系。
逻辑表达式使用布尔运算符（如与、或、非）和变量（如A、B、C）来描述逻辑关系，进而用于设计和分析数字电路的功能和性能。
在数字电路中，信号一般使用二进制编码。
常用的二进制编码方式有二进制码、格雷码和BCD码等。
二进制码是最常见的编码方式，将每个数位上的值表示为0或1。
格雷码是一种特殊的二进制编码，相邻的编码只有一个比特位的差异，用于避免由于数字信号传输引起的误差。
BCD码是二进制编码的十进制形式，用于表示和处理十进制数字。
数字电路在计算机、通信、控制系统等领域有广泛的应用，例如计算机的中央处理器、内存和输入输出接口等都是基于数字电路的设计实现。
希望这些基础知识能够帮助你对数字电路有更好的理解。
数字电路总结知识点
数字电路总结知识点一、基本原理数字电路是以二进制形式表示信息的电路，它由数字信号和逻辑元件组成。
数字信号是由禄电平、高电平表示的信号，逻辑元件是由逻辑门组成的。
数字电路的设计和分析都是以逻辑门为基础的。
逻辑门是用来执行逻辑函数的元件，比如“与”门、“或”门、“非”门等。
数字电路的基本原理主要包括二进制数制、布尔代数、卡诺图、逻辑函数和逻辑运算等内容。
二进制数制是数字电路中最常用的数制形式，它使用0和1表示数字。
布尔代数是描述逻辑运算的理论基础，它包括基本逻辑运算、逻辑运算规则、逻辑函数、逻辑表达式等内容。
卡诺图是用于简化逻辑函数的图形化方法，它可以简化逻辑函数的表达式，以便进一步分析和设计数字电路。
二、逻辑门逻辑门是数字电路的基本元件，它用来执行逻辑函数。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。
这些逻辑门都有特定的逻辑功能和真值表，它们可以用于组合成复杂的逻辑电路。
逻辑门的特点有两个，一个是具有特定的逻辑功能，另一个是可以实现逻辑函数。
逻辑门的逻辑功能对应着二进制操作的逻辑运算，它可以实现逻辑的“与”、“或”、“非”、“异或”等功能。
逻辑门的实现是通过逻辑元件的布局和连接来完成的，比如用传输门和与门实现一个或门。
三、组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，它执行逻辑函数，但没有存储元件。
组合逻辑电路的特点是对输入信号的变化立即做出响应，并且输出信号仅依赖于当前的输入信号。
常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、多路选择器、译码器等。
加法器是一个重要的组合逻辑电路，它用来执行加法运算。
有半加器、全加器和多位加法器等不同类型的加法器，它们可以实现不同精度的加法运算。
减法器是用来执行减法运算的组合逻辑电路，它可以实现数的减法运算。
多路选择器是一个多输入、单输出的组合逻辑电路，它根据控制信号选择其中的一个输入信号输出到输出端。
译码器是用来将二进制码转换成其它码制的组合逻辑电路，它可以将二进制数码转换成BCD码、七段码等。
数字电路基础知识及逻辑门应用
数字电路基础知识及逻辑门应用数字电路是计算机科学与工程中的重要组成部分，它负责处理和操控数字信号。
在现代信息技术的发展中，人们对数字电路的应用和理解需求越来越高。
本文将介绍数字电路的基础知识，并探讨逻辑门在数字电路中的应用。
一、数字电路的基础知识1.1 二进制系统二进制系统是数字电路的基础，所有的数字信号都可以表示为0和1的组合。
在二进制系统中，每一位称为一个比特（bit），8个比特为一个字节（byte）。
1.2 逻辑门逻辑门是数字电路中最基本的组件，它负责对输入信号进行逻辑运算并得出输出信号。
常见的逻辑门包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）等。
1.3 布尔代数布尔代数是描述逻辑运算的数学工具，它由英国数学家乔治·布尔于19世纪提出。
布尔代数以0和1表示逻辑值，通过逻辑运算符（如与、或、非）对逻辑值进行运算。
1.4 组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，其输出仅依赖于当前的输入信号。
组合逻辑电路常用于实现各种逻辑函数和算术运算。
1.5 时序逻辑电路时序逻辑电路在组合逻辑电路的基础上添加了记忆功能，其输出不仅取决于当前的输入信号，还会受到过去的输入信号影响。
时序逻辑电路常用于存储器和时钟等设备中。
二、逻辑门的应用2.1 与门（AND）与门是一种基本的逻辑门，其输出仅在所有输入信号都为1时为1，否则为0。
与门常用于逻辑运算、比较和选择电路中。
2.2 或门（OR）或门是另一种基本的逻辑门，其输出在任意输入信号为1时为1，只有所有输入信号都为0时才为0。
或门常用于信号合并和多路选择电路中。
2.3 非门（NOT）非门是最简单的逻辑门，其输出信号与输入信号相反。
非门常用于信号取反和逻辑条件翻转的操作中。
2.4 异或门（XOR）异或门是一种特殊的逻辑门，其输出仅在输入信号中的1的个数为奇数时为1，否则为0。
异或门常用于校验和和编码解码电路中。
2.5 组合逻辑电路的设计与实现将不同的逻辑门按照特定的逻辑函数组合在一起，可以实现各种复杂的功能。
数字电路知识点总结
数字电路知识点总结一、数字电路基础1. 数字信号与模拟信号- 数字信号：离散的电压级别表示信息，通常为二进制。
- 模拟信号：连续变化的电压或电流表示信息。
2. 二进制系统- 基数：2。
- 权重：2的幂次方。
- 转换：二进制与十进制、十六进制之间的转换。
3. 逻辑电平- 高电平（1）与低电平（0）。
- 噪声容限。
4. 逻辑门- 基本逻辑门：与（AND）、或（OR）、非（NOT）、异或（XOR）。
- 复合逻辑门：与非（NAND）、或非（NOR）、异或非（XNOR）。
二、组合逻辑1. 逻辑门电路- 基本逻辑门的实现与应用。
- 标准逻辑系列：TTL、CMOS。
2. 布尔代数- 基本运算：与、或、非。
- 逻辑公式的简化。
3. 多级组合电路- 级联逻辑门。
- 编码器、解码器。
- 多路复用器、解复用器。
- 算术逻辑单元（ALU）。
4. 逻辑函数的表示- 真值表。
- 逻辑表达式。
- 卡诺图。
三、时序逻辑1. 触发器- SR触发器（置位/复位）。
- D触发器。
- JK触发器。
- T触发器。
2. 时序逻辑电路- 寄存器。
- 计数器。
- 有限状态机（FSM）。
3. 存储器- 随机存取存储器（RAM）。
- 只读存储器（ROM）。
- 闪存（Flash）。
4. 时钟与同步- 时钟信号的重要性。
- 同步电路与异步电路。
四、数字系统设计1. 设计流程- 需求分析。
- 概念设计。
- 逻辑设计。
- 物理设计。
2. 硬件描述语言（HDL）- VHDL与Verilog。
- 模块化设计。
- 测试与验证。
3. 集成电路（IC）- 集成电路分类：SSI、MSI、LSI、VLSI。
- 集成电路设计流程。
4. 系统级集成- 系统芯片（SoC）。
- 嵌入式系统。
- 多核处理器。
五、数字电路应用1. 计算机系统- 中央处理单元（CPU）。
- 输入/输出接口。
2. 通信系统- 数字信号处理（DSP）。
- 通信协议。
- 网络通信。
3. 消费电子产品- 音频/视频设备。
数字电路基础知识
数字电路基础知识一、什么是数字电路基础知识数字电路基础知识是指用于处理和传输数字信号的电子电路的基本原理和技术。
数字电路是现代电子电路中的重要组成部分，它能够对数字信号进行精确的处理和操作，广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
本文将介绍数字电路基础知识的相关内容，包括数字电路的基本概念、数字逻辑门电路、时序电路以及数字信号处理等方面。
二、数字电路的基本概念数字电路是由离散的电子元件（如晶体管、集成电路等）构成的，能够对数字信号进行逻辑运算和处理。
数字信号只能取两种离散的状态，通常表示为0和1，分别代表“低电平”和“高电平”。
数字电路通过将这些离散状态进行逻辑运算和处理，实现信息的存储、传输和运算。
数字电路的基本单位是逻辑门，逻辑门是由晶体管等电子元件组成的，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
逻辑门的输入和输出均为数字信号，通过逻辑运算，可以实现布尔逻辑的功能。
三、数字逻辑门电路数字逻辑门电路是由逻辑门组成的电路，用于实现复杂的逻辑运算。
常见的数字逻辑门电路有加法器、减法器、比较器等。
这些电路可以通过逻辑门的组合和连接，实现数学和逻辑运算。
例如，加法器是一种用于实现数字加法运算的电路。
它通过将多个输入的数字信号进行逻辑运算，得到输出的和。
减法器和比较器类似，通过逻辑门的组合和连接，实现数字减法运算和大小比较。
四、时序电路时序电路用于处理时间相关的数字信号，具有记忆和延时的功能。
常见的时序电路有触发器、计数器等。
触发器是一种用于存储和传输数字信号的元件，可以实现数据的存储和延时。
计数器是一种能够实现数字计数功能的电路，可以实现数字信号的计数和频率分析等功能。
时序电路通过控制时钟信号和触发信号的输入和输出，实现对数字信号的精确控制和处理。
它广泛应用于时序控制、频率分析和数字通信等领域。
五、数字信号处理数字信号处理是指对数字信号进行数学运算和处理的技术。
随着计算机和数字电路的发展，数字信号处理成为一种重要的信号处理方法。
数字电路基础知识
1 . 1 = 1数字电路基础知识1 、逻辑门电路 (何为门)2 、真值表3 、 卡诺图4 、3 线-8 线译码器的应用5 、555 集成芯片的应用一 . 逻辑门电路 (何为门)在逻辑代数中， 最基本的逻辑运算有与、或、非三种。
每种逻辑运算代表一种函数关系 这种函数关系可用逻辑符号写成逻辑表达式来描述， 也可用，文字来描述，还可用表格或图形 的方式来描述。
最基本的逻辑关系有三种： 与逻辑关系 、或逻辑关系 、非逻辑关系。
实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路称为 逻辑门电路 。
例如： 实现“与” 运算的电路称为与逻辑门， 简称与门； 实现 非”运算的电路称为 与非门 。
逻辑门电路是设计数字系统的最小单元。
1.1.1 与门“与”运算是一种二元运算， 它定义了两个变量 A 和 B 的一种函数关系 。
用语句来描 述它， 这就是： 当且仅当变量 A 和 B 都为 1 时， 函数 F 为 1； 或者可用另一种方式来描述 它， 这就是： 只要变量 A 或 B 中有一个为 0， 则函数 F 为 0。
“与”运算又称为 逻辑乘运算 也叫逻辑积运算。
，“与”运算的逻辑表达式为：F = A . B式中， 乘号“． ”表示与运算，在不至于引起混淆的前提下，乘号“． ”经常被省略 。
该式可 读作： F 等于 A 乘 B ， 也可读作： F 等于 A 与 B 。
表 2-1b “与”运算真值表由“与”运算关系的真值表可知“与”逻辑的运算规律为：0 . 0 = 00 . 1 = 1. 0 = 0 F = A . B0 0 0 1A 0 0 1 1B 0 1 0 1简单地记为：有 0 出 0，全 1 出 1。
由此可推出其一般形式为：A⋅0=0A⋅1=AA⋅A=A实现”逻辑运算功能的的电路称为“ 与门”。
每个与门有两个或两个以上的输入端和一个输出端，图 2-2 是两输入端与门的逻辑符号。
在实际应用中，制造工艺限制了与门电路的输入变量数目，所以实际与门电路的输入个数是有限的。
数字电路基础知识
数字电路基础知识数字电路基础知识是现代电子通信领域中非常重要的一部分。
数字电路是一种将信号以二进制形式处理的方式，其中只有两种可能的状态：0和1。
数字电路用于处理和传输计算机中的数字信号，其特点是运算速度快、误差率低，并且能够实现复杂的逻辑运算。
数字电路主要由逻辑门组成，逻辑门是根据输入信号的不同状态来产生输出信号的元件。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
与门是一种需要所有输入信号为1时才能产生输出信号的门电路。
或门是一种只要有一个输入信号为1就能产生输出信号的门电路。
非门是一种对输入信号取反后产生输出信号的门电路。
异或门是一种只有输入信号不同时才能产生输出信号的门电路。
数字电路的逻辑运算可以通过组合逻辑电路和时序逻辑电路来实现。
组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路，其输出信号值完全取决于当前输入信号值。
时序逻辑电路根据输入信号的变化来决定输出信号的变化。
时序逻辑电路中常用的元件是触发器，触发器是一种能够存储和传输数字信号的元件。
在数字电路中，信号的传输是通过电子元器件来实现的。
常见的数字电路元器件有电阻、电容和电感等。
电阻是一种能够限制电流流动的元件，电容是一种能够存储电荷的元件，电感是一种能够产生磁场并阻碍电流变化的元件。
这些元器件的组合和连接可以实现不同类型的数字电路。
数字电路的设计和优化是数字系统设计中的重要环节。
在数字电路的设计中，需要考虑电路的功耗、速度和面积等因素。
为了提高电路的性能，可以使用技术手段来优化电路的结构。
总之，数字电路基础知识是理解和应用现代电子通信领域中数字信号处理的重要基础。
数字电路通过逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路来实现数字信号的处理和传输。
了解数字电路的原理和设计方法对于理解和应用数字系统具有重要意义。
数字电路基础知识涉及到的内容非常广泛，包括逻辑门、编码和解码器、多路选择器、计数器、时序逻辑等等。
下面我们将继续介绍一些与数字电路相关的重要概念和知识。
第1章 数字电路基础知识
1.3 逻辑函数及其化简
1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5
逻辑代数基础 常用的组合逻辑运算 逻辑函数的表示方法 逻辑代数 逻辑函数的化简
1.3.1 逻辑代数基础
1．与运算(逻辑乘)
与逻辑运算的定义为一个事件的发生 如果具有多个条件，必须同时满足全部条 件，此事件才会发生。 以三变量为例，布尔表达式为： F=A· B· C
2．逻辑函数表式
逻辑函数表达式是描述输入逻辑变量 与输出逻辑变量之间逻辑函数关系的代数 式，是一种用与、或、非等逻辑运算复合 组合起来的表达式。逻辑函数的表达式不 是唯一的，可以有多种形式，并且能互相 转换。 逻辑函数的特点是：简洁、抽象，便 于简化和转换。
3．逻辑图
将逻辑函数表达式中各变量间的与、 或、非等运算关系用相应的逻辑符号表示 出来，就是逻辑函数的逻辑图。 逻辑图表示法的优点是：逻辑图与数 字电路的器件有明显的对应关系，便于制 作实际电路。缺点是不能直接进行逻辑推 演和变换。
1.1.4 数字电路的特点
数字电路主要具有以下一些优点： (1)基本单元电路简单，电路成本低。 (2)抗干扰能力强。 (3)通用性强。 (4)容易实现算术和逻辑运算功能。 (5)数据便于存储、携带和交换。 (6)系统故障诊断容易。 (7)保密性好。
1.2 数制与编码
1.2.1 常用的几种进位计数制 1.2.2 数制转换 1.2.3 编码
3．逻辑代数三项规则
逻辑代数除基本定律外，还有三项重 要规则。 (1)代入规则 对于任一个含有变量A的逻辑等式， 可以将等式两边的所有变量A用同一个逻 辑函数替代，替代后等式仍然成立。这个 规则称为代入规则。 (2)反演规则 (3)对偶规则
4．逻辑代数常用的公式
数字电路基础知识点
数字电路基础知识点数字电路是由数字信号进行信息处理的电路系统。
它是由逻辑门、寄存器、计数器和其他数字元件组成的，用于完成特定的数字逻辑功能。
数字电路广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
本文将介绍数字电路的基础知识点，包括逻辑门、布尔代数、编码器和译码器、时序逻辑等。
1. 逻辑门逻辑门是数字电路中最基本的元件，它根据输入信号的逻辑关系产生输出信号。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和同或门等。
逻辑门的输入和输出信号都是二进制的，通过逻辑门的连接和组合可以实现复杂的逻辑功能。
2. 布尔代数布尔代数是数字电路设计的基础，它是一种用于描述逻辑关系的数学符号语言。
布尔代数使用逻辑运算符（与、或、非）和逻辑变量（0和1）进行逻辑运算。
通过布尔代数，可以分析和简化逻辑电路，以及设计和优化数字电路。
3. 编码器和译码器编码器和译码器是常用的数字电路元件。
编码器将多个输入信号编码成较少的输出信号，用于减少数据传输的带宽。
译码器则是编码器的逆过程，将较少的输入信号解码成较多的输出信号。
编码器和译码器在数字通信、存储器和显示器等系统中有广泛的应用。
4. 时序逻辑时序逻辑是数字电路中一种特殊的逻辑电路，它的输出信号不仅与输入信号的逻辑关系有关，还与输入信号的时序关系有关。
时序逻辑包括触发器和计数器等元件，用于实现存储和计数功能。
触发器可以存储输入信号的状态，计数器可以按照一定规律进行计数。
5. 数字电路设计数字电路设计是将逻辑功能转化为电路实现的过程。
在数字电路设计中，需要进行逻辑分析、电路设计、仿真和验证等步骤。
逻辑分析是对逻辑功能进行分析和优化，电路设计是将逻辑功能转化为电路元件的连接和组合，仿真是对电路进行性能测试和验证。
总结：数字电路基础知识点包括逻辑门、布尔代数、编码器和译码器、时序逻辑和数字电路设计等。
逻辑门是数字电路的基本元件，布尔代数是数字电路设计的基础语言。
编码器和译码器用于数据的编码和解码。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字电路基础知识1、逻辑门电路（何为门）2、真值表3、卡诺图4、3线-8线译码器的应用5、555集成芯片的应用一.逻辑门电路（何为门）在逻辑代数中，最基本的逻辑运算有与、或、非三种。
每种逻辑运算代表一种函数关系，这种函数关系可用逻辑符号写成逻辑表达式来描述，也可用文字来描述，还可用表格或图形的方式来描述。
最基本的逻辑关系有三种：与逻辑关系、或逻辑关系、非逻辑关系。
实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路称为逻辑门电路。
例如：实现“与”运算的电路称为与逻辑门，简称与门；实现“与非”运算的电路称为与非门。
逻辑门电路是设计数字系统的最小单元。
1.1.1与门“与”运算是一种二元运算，它定义了两个变量A 和B 的一种函数关系。
用语句来描述它，这就是：当且仅当变量A 和B 都为1时，函数F 为1；或者可用另一种方式来描述它，这就是：只要变量A 或B 中有一个为0，则函数F 为0。
“与”运算又称为逻辑乘运算，也叫逻辑积运算。
“与”运算的逻辑表达式为：F A B=⋅式中，乘号“．”表示与运算，在不至于引起混淆的前提下，乘号“．”经常被省略。
该式可读作：F 等于A 乘B ，也可读作：F 等于A 与B 。
由“与”运算关系的真值表可知“与”逻辑的运算规律为：00001100111⋅=⋅=⋅=⋅=表2-1b “与”运算真值表A B F A B=⋅000010100111简单地记为：有0出0，全1出1。
由此可推出其一般形式为：001A A A A A A⋅=⋅=⋅=实现“与”逻辑运算功能的的电路称为“与门”。
每个与门有两个或两个以上的输入端和一个输出端，图2-2是两输入端与门的逻辑符号。
在实际应用中，制造工艺限制了与门电路的输入变量数目，所以实际与门电路的输入个数是有限的。
其它门电路中同样如此。
1.1.2或门“或”运算是另一种二元运算，它定义了变量A 、B 与函数F 的另一种关系。
用语句来描述它，这就是：只要变量A 和B 中任何一个为1，则函数F 为1；或者说：当且仅当变量A 和B 均为0时，函数F 才为0。
“或”运算又称为逻辑加，也叫逻辑和。
其运算符号为“＋”。
“或”运算的逻辑表达式为：F A B=+式中，加号“＋”表示“或”运算。
该式可读作：F 等于A 加B ，也可读作：F 等于A 或B 。
表2-2b “或”运算真值表A B F A B=+000011101111由“或”运算关系的真值表可知“或”逻辑的运算规律为：00001101111+=+=+=+=简单地记为：有1出1，全0出0。
由此可推出其一般形式为：011A A A AA A+=+=+=实现“或”逻辑运算功能的电路称为“或门”。
每个或门有两个或两个以上的输入端和一个输出端，图2-7是两输入端或门的逻辑符号。
图2-2与门的逻辑符号图2-7或门的逻辑符号1.1.3非门逻辑“非”运算是一元运算，它定义了一个变量（记为A ）的函数关系。
用语句来描述之，这就是：当A =1时，则函数F =0；反之，当A =0时，则函数F =1。
非运算亦称为“反”运算，也叫逻辑否定。
“非”运算的逻辑表达式为：F A=式中，字母上方的横线“ˉ”表示“非”运算。
该式可读作：F 等于A 非，或F 等于A 反。
由“非”运算关系的真值表可知“非”逻辑的运算规律为：0010==简单地记为：有0出1，有1出0。
由此可推出其一般形式为：10A A A A A A =+=⋅=实现“非”逻辑运算功能的电路称为“非门”。
非门也叫反相器。
每个非门有一个输入端和一个输出端。
图2-12是非门的逻辑符号。
1.2.1与非门“与”运算后再进行“非”运算的复合运算称为“与非”运算，实现“与非”运算的逻辑电路称为与非门。
一个与非门有两个或两个以上的输入端和一个输出端，两输入端与非门的逻辑符号如图2-15所示。
其输出与输入之间的逻辑关系表达式为：F A B=⋅表2-3b “非”运算真值表A F A =011图2-12非门的逻辑符号与非门的真值表如表2-4所示。
表2-4“与非”门真值表A B F A B=⋅001011101111.2.2或非门“或”运算后再进行“非”运算的复合运算称为“或非”运算，实现“或非”运算的逻辑电路称为或非门。
或非门也是一种通用逻辑门。
一个或非门有两个或两个以上的输入端和一个输出端，两输入端或非门的逻辑符号如图2-18所示。
输出与输入之间的逻辑关系表达式为：F A B=+或非门的真值表如表2-5所示。
表2-5“或非”门真值表A B F A B=+001010100111.2.3异或门在集成逻辑门中，“异或”逻辑主要为二输入变量门，对三输入或更多输入变量的逻辑，都可以由二输入门导出。
所以，常见的“异或”逻辑是二输入变量的情况。
对于二输入变量的“异或”逻辑，当两个输入端取值不同时，输出为“1”；当两个输入图2-15与非门的逻辑符号图2-18或非门的逻辑符号端取值相同时，输出端为“0”。
实现“异或”逻辑运算的逻辑电路称为异或门。
如图2-21所示为二输入异或门的逻辑符号。
相应的逻辑表达式为：F A B AB AB=⊕=+其真值表如表2-6所示。
表2-6二输入“异或”门真值表A B F A B=⊕000011101111.2.4同或门“异或”运算之后再进行“非”运算，则称为“同或”运算。
实现“同或”运算的电路称为同或门。
同或门的逻辑符号如图2-24所示。
二变量同或运算的逻辑表达式为：F A B A B AB AB==⊕=+⊙其真值表如表2-7所示。
表2-7二变量“同或”门真值表A B F A B=⊙001010100111常用逻辑电路逻辑符号对照表图2-21二输入异或门的逻辑符号图2-24同或门的逻辑符号二.真值表真值表定义:表征逻辑事件输入和输出之间全部可能状态的表格。
在表中通常以1表示真，0表示假。
真值表是在逻辑中使用的一类数学表，用来确定一个表达式是否为真或有效。
完全真值表的作法三个步骤：1、找出已给命题公式的所有变项，并竖行列出这些变项的所有真值组合；2、根据命题公式的结构，由繁到简的依次横行列出，一次只引进一个连接词，直至列出该公式本身；3、依据基本真值表，有变项的真值逐步计算出每个部分的真值，最后列出整个公式得真值。
如何根据真值表写出逻辑函数的表达式第一种方法:以真值表内输出端“1”为准第一步:从真值表内找输出端为“1”的各行,把每行的输入变量写成乘积形式;遇到“0”的输入变量上加非号。
第二步:把各乘积项相加,即得逻辑函数的表达式。
[例1]已知某逻辑函数的真值表如表1表示,试写该函数的表达式并化简。
解:根据上述提示的方法有:第一步:将输出端为“1”的各行写成乘积项,即:第四行:BC;第六行:A C;第七行:AB;第八行:ABC。
第二步:将各乘积项相加,即得逻辑函数表达式,并化简:第二种方法:以真值表内输出端“0”为准第一步:从真值表内找输出端为“0”的各行,把每行的输入变量写成求和的形式,遇到“1”的输入变量上加非号。
第二步:把各求和项相乘,即得逻辑函数表达式。
[例2]已知某逻辑函数真值表如表2所示,试根据此表写出函数表达式并化简。
解:第一步:将输出端为“0”的各行写成求和形式,即:第二行:A+;第三行:+B。
第二步:将各求和项相乘即得函数表达式,并化简:Y=(A+)(+B)=AB+=A⊙B注:在具体使用两种方法时,应观察输出端是“1”多还是“0”多,以少的为准写函数表达式(这样最简单),若输出端“1”与“0”出现的次数一样多,一般以“1”为准运算较为简单。
[例3]已知某函数真值表如表3所示,试根据此表写出函数表达式并化简。
解:采用第一种方法:以输出端“1”为准时:采用第二种方法:以输出端“0”为准时:显然:第二种方法较第一种运算量大且烦琐一些。
三.卡诺图1.逻辑变量的最小项及其性质1.1最小项定义:设有n 个变量，若m 为包含全部n 个变量的乘积项（每个变量必须而且只能以原变量或反变量的形式出现一次）则称m 为该组变量的最小项。
如：A、B、C 是三个逻辑变量，有以下八个乘积项C B A C B A C B A C B A BC A C B A CAB ABC1.2特点1)每个最小项均含有三个因子（n 个变量则含n 个因子）(2)每个变量均为原变量或反变量的形式在乘积项中出现一次(3)n 个变量有2n 个最小项1.3最小项的编号最小项常用mi 表示，下标i 即为编号。
在最小项中，原变量→1、反变量→0，所对应的十进制数即为i 值。
以三变量为例或定义为：使最小项为“1”的变量取值组合所对应的十进制数注意最小项的编号与变量的高、低位顺序有关对于乘积项ABC ，若A 为高位→m3若C 为高位→m61.4最小相的性质A 、B 、C 三变量的最小项(1)对于变量的任意一组取值组合，只有一个最小项的值为1(2)对于变量的任意一组取值组合，任意两个最小项的积为0(3)对于变量的任意一组取值组合，所有最小项之和(或)为12.逻辑函数最小项表达式如F(A 、B 、C 、D)由一般逻辑式→最小项表达式方法⒈用摩根定律去掉非号(多个变量上)直至只在一个变量上有非号为止⒉用分配律去除括号，直至得到一个与或表达式⒊配项得到最小项表达式例1最小项表达式的一种图形表示——卡诺图可利用卡诺图对逻辑函数进行化简3.用卡诺图表示逻辑函数3.1n 变量的卡诺图D C B A D C B A D C B A D C B A +++=8510m m m m +++=∑=)8 5 1 0(m 、、、将n 个逻辑变量的2n 个最小项分别用一个小方块来表示，并按照逻辑上相邻的小方块在几何位置上也相邻的规则排列成的一个方格图形。
逻辑上相邻：两个最小项只有一个变量不同。
例3.2n 变量卡诺图的具体画法：注：变量卡诺图画法不唯一。
但必须满足循环邻接的原则。
即逻辑上邻接的最小项几何位置也邻接。
3.3n 变量卡诺图的特点：n 个变量函数的k 图有2n 个小方格，分别对应2n 个最小项；图中行、列两组变量取值按循环码规律排列，使几何相邻的最小项之间具有逻辑相邻性。
3.4逻辑函数的卡诺图画法(1)已知逻辑表达式ⅰ)逻辑表达式化成最小项表达式ⅱ)画变量卡诺图ⅲ)在最小项表达式中包含的最小项对应的小方块中填“1”；其余填入“0”�这样，任何一个逻辑函数就等于其卡诺图中填“1”的那些最小项之和例1：把函数化成最小项表达式，再画卡诺图。
4.用卡诺图化简逻辑函数CB AC B A 与1.卡诺图化简的依据：循环邻接性1)相邻两个最小项求和时,两项并一项并消去一个因子如:2)相邻四个最小项求和时,四项并一项并消去两个因子如:3)相邻八个最小项求和时,八项并一项并消去三个因子如: 2.用卡诺图化简逻辑函数的方法和步骤1)将相邻的值为“1”的小方块画成若干个包围圈ⅰ)每个包围圈中必须含有2的n 次方个小方块(n=0,1,2,…)ⅱ)小方块可重复被包围，但每个包围圈中必须含有其他包围圈没有的新小方块ⅲ)不能漏掉任何值为1的小方块ⅳ)包围圈所含的小方块数目要尽可能多v)包围圈数目要尽可能少，画包围圈的顺序由大→小2)将每个包围圈中的最小项合并成一项→乘积项（留下相同因子，消去不同因子）3)对各个包围圈合并成的乘积项求逻辑和DC BD C B A D C B A m m =+=+91DB A D BC AD C B A m m =+=+64DB DC B AD C B A D C B A D C B A m m m m =+++=+++10820Dm m m m m m m m =+++++++14121086420逻辑原理图及功能表：用与非门组成的3线-8线译码器74LS1383线-8线译码器74LS138的功能表无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出引脚全为高电平1。