数字电路学习方法
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数字电路学习方法
篇一:
数字电子技术基础学习方法v1数字电子技术基础学习方法数字电子技术基础学习方法数字电子技术基础’’课程总体上分为以下几部分:
一是数字电路的基本单元电路:
门电路和触发器。
二是数字电路的分析与设计工具:
逻辑代数。
三是组合电路或时序电路的分析与设计。
四是各种典型电路集成器件的结构、性能和工作原理。
五是存储器和可编程逻辑器件。
根据“数字电子技术基础”课程的特点,在学习过程中应注意以下几点:
1,注重掌握基本概念、基本原理、基本分析和设计方法注重掌握基本概念、基本原理、数字电子技术发展很快,各种用途的电路千变万化,但它们具有共同的特点,所包含的基本原理和基本分析和设计方法是相通的。
我们要学习的不是各种电路的简单罗列,不是死记硬背各种电路,而是要掌握它们的基本概念、基本原理、基本分析与设计方法。
只有这样才能对给出的任何一种电路进行分析,或者根据要求设计出满足实际需要的数字电路。
2,抓重点,注重掌握功能部件的外特性抓重点,数字集成电路的种类很多,各种电路的内部结构及内部工作过程千差万别,特别是大规模集成电路的内部结构更为复杂。
学习这些电路时,不可能也没有必要一一记住它们,主要是了解电路结构特点及工作原理,重点掌握它们的外部特性(主要是输入和输出之间的逻辑功能)和使用方法,并能在此基础上正确地利用各类电路完成满足实际需要的逻辑设计 o 3,注意归纳总结数字集成电路的应用广泛,学好数字电子技术课程需要掌握一些典型电路,因为这些典型电路是构成数字系统的部件。
掌握它们包括了解它们的功能、结构特点及应用背景,并注意总结归纳,掌握其本质。
例如,译码器和数据选择器都可以实现逻辑函数,但两者的区别是,一个 n 位二进制输入端的译码器,只能用于产生变量数不大于n 的组合逻辑函数,它可以附加门电路,实现多个输出的组合逻辑电路二一个 n 个地址输人端的数据选择器,可以实现变量数为 n+1 的逻辑函数。
由于数据选择器只有一个输出端,所以只能实现单个输出的逻辑函数。
4,注意理论联系实际注意理论联系实际电子技术基础课程学习的最终落脚点是对实际电路的分析和设计。
经过理论分析和计算得到
的设计结果还必须搭建实际电路进行测试,以检验是否满足设计要求。
由于电子器件的电气特性具有分散性,理论设计出的电路在实际中也会出现意想不到的现象。
例如用实验验证计数器 74161 和一些门构成的六十进制计数译码显示电路。
一些同学的理论设计和线路连接均没有问题,但实验中出现了由竞争冒险产生的错误计数,此时只要在反馈门的输出端与地之间接一个小电容。
即可消除竞争冒险。
5.注意新技术的学习电子技术的发展是以电子器件的发展为基础的,新的器件层出不穷,旧的器件随时被淘汰。
因此教材中出现的集成电路芯片有可能已不生产,要用发展的观点使用教材。
可编程器件的迅速发展使数字电路或系统的实现更灵活,可靠性高,功耗低,体积小。
可编程器件的使用离不开 EDA软件。
ED A 已成为从事电子电路设计人员必须掌握的技术,也是培养学生分析解决问题的能力和创新能力的一个重要环节。
篇二:
学习数字电路之心得体会学习数字电路之心得体会不知不觉中,本学期数字电路的学习就要结束了,现在回想一下, 到底学了哪些东西呢?如果不看书的话,真有点记不住学习内容的先后顺序了,看了目录以后,就明白到底学了什么东西了,最开始学的内容还比较简单,而后面的内容就学得糊里糊涂了,似懂非懂,按老师的说法,就是前面的东西只有十几度的水温,而到了后面,温度就骤升了,需要花更多的时间。
其实吧,总的来说,学习的思路还是很清楚的,最开始学的是数制与码制,特别是二进制的一些东西,主要是为后面的学习打基础,因为对于数字电路来说,输入就是 0 和1,输出也是这样,可以说,明白二进制是后面学习最基础的要求。
到第二章,又学了一些逻辑代数方面的基本知识,首先就有很多的逻辑代数的公式,然后就是逻辑函数了,我感觉这里的函数和原来学的其实都差不多,只不过这里是逻辑函数,每一个变量的取值只有0和 1罢了,然后就是用不同的方式来表达逻辑函数,学了很多方法,有逻辑图,波形图等等,过后又学了逻辑函数的两种标准形式—最小项之和和最大项之积,还有逻辑函数的化简方法,之后还有一些无关项和任意项的知识。
总而言之,前两章的内容还是比较简单的,都是一些基础的东西,没有多大的难度,学习起来也相对轻松。
第三章老师没有讲,是关于门电路的知识,我认为还是比较重要的,因为数字电路的构成就是一系列的门电路的组合,以此来完成一定的功能。
第四章讲的是组合电路,说白了,就是组合门电路来实现
特定的功能,其最大的特点就是此时的输出只与此时的输入有关,并且电路中不含记忆原件。
首先,学习组合电路,我们要知道如何去分析,确定输入与输出,写出各输出的逻辑表达式并且化简,然后就可以列出真值表了,那么,这个电路的功能也就一目了然了,而关于组合电路的设计,其实就是组合电路分析方法的逆运算,设计思路很简单,只要按着步骤来,一般没什么问题,在数电实验课上,就有组合逻辑电路(转自:
wWw.c DfDs.千池锝范文网:数字电路学习方法)的设计,需要我们自己去设计一些具有特定功能的组合电路,还是挺有趣的。
过后还学了一些常用的组合逻辑电路,比如编码器,译码器,数据选择器,加法器等等,我感觉这些电路都挺复杂的,分析起来都很麻烦,更别说设计了,我要做的就是明白它的工作原理,知道它的设计思想就行了。
最后了解了一下组合逻辑电路中存在的竞争冒险现象。
我觉得第五章和第六章是比较难的,第五章讲的是触发器,就是一种具有记忆功能的电路,我感觉这一章是学得比较乱的,首先,触发器的种类有点多,有S R 锁存器,D 触发器,JK触发器,每种触发器有不同的功能,其次,触发器还有不同的触发方式,很容易弄混淆,总之,第五章的话,我还需要多花时间才行。
第六章是时序逻辑电路,就是将前面的组合逻辑电路和触发器弄在一起,形成一种输出不仅取决于当前输入,还与以前的输入有关的电路,同组合电路一样,时序电路也有其分析方法,只不过相对于组合逻辑电路,时序逻辑电路的分析更难一
些,不仅有输出方程,还有驱动方程和特性方程,还要将得到的驱动方程带入到相应触发器的特性方程,得到状态方程,
然后通过状态转换表或状态转换图等等的形式表达出来。
接着讲了寄存器和计数器这两种时序逻辑电路,同样是比较麻烦的,。
最后是时序逻辑电路的设计,这个好像非常麻烦,想要学好,我还需要多看书才行,我觉得时序逻辑电路是非常有用的,可以实现很多功能,一定要学好才行。
学了数电过后,我感触最深的就是通过它可以实现功能的特点,以前都不知道通过电路实现特定功能,学了数电之后才找到一种方法来实现一些功能,这对以后我们的电子设计是很有好处的,并且的话,数电的设计思想对我们写程序也是至关重要的,只有知道设计思想,才能写出程序,因此,应该把学好,打好以后学习的基础。
2017级电信二班
222017315220171 刘兴建
篇三:
如何才能学好数字电子技术如何才能学好《数字电子技术基础》《数字电子技术基础》是电子技术基础知识的数字电路部分。
是十分重要的基础课程。
数字电子技术基础是理工科专业的必修课程。
特别是电子信息、计算机、自动控制专业等等,必须认真学好这门课程,才能学好以后的专业基础课程。
如计算机硬件、单片机、接口技术、电子电路仿真技术、PRO TEL 教程等等。
所以对于立志成为优秀电子电气工程师的同学,应当刻苦努力学习,付出辛勤的汗水才能真正掌握这门基础课。
如何才能学好这门课程?下面谈谈自己的一些看法。
一.数字电路与模拟电路的不同的特点在模拟电路中处理的是模拟信号,模拟信号在时间和数值上均具有连续性。
即对应于任意时间值 t,模拟信号均有确定的函数值u(t)和i(t)与之对应并且 u(t)和 i(t)的幅值是连续取值的.,例如正弦波信号就是典型的模拟信号,如图 0.0.1 (a)所示。
在数字电路中处理的是数字信号。
与模拟信号不同,数字信号在时间和数值上具有离散性。
u(t)和 i(t)在时间上不连续,总是发生在离散的瞬
间,而且它们的数值是一个最小量值的整数倍,并以此倍数作为数字信号的数
值。
如图 0.0.1 (b)所示。
大多数的物理量所转换的信号均为模拟信号,在信号处理时可以通过电子电路将模拟信号和数字信号互相转化。
由于模拟信号和数字信号不同的特点,所以模拟电路和数字电路处理方法不同。
不应将学习模拟信号的方法套用于数字电路的学习。
二.学好数字电路的最基本的基础知识学习数字电路最基本的是要认真学好逻辑代数基础、学好二极管、三极管、场效应管的开关特性,学好构成数字电路的基本单元电路。
如:数字电子技术基础》《数字电子技术基础》是电子技术基础知识的数字电路部分。
是十分重要的基础课程。
数字电子技术基础是理工科专业的必修课程。
特别是电子信息、计算机、自动控制专业等等,必须认真学好这门课程,才能学好以后的专业基础课程。
如计算机硬件、单片机、接口技术、电子电路仿真技术、P ROTEL教程等等。
所以对于立志成为优秀电子电气工程师的同学,应当刻苦努力学习,付出辛勤的汗水才能真正掌握这门基础课。
如何才能学好这门课程?下面谈谈自己的一些看法。
一.数字电路与模拟电路的不同的特点在模拟电路中处理的是模拟信号,模拟信号在时间和数值上均具有连续性。
即对应于任意时间值t, 模拟信号均有确定的函数值 u(t)和 i(t)与之对应并且 u(t) 和i(t)的幅值是连续取值的.,例如正弦波信号就是典型的模拟信号,如图0.0.1(a)所示。
在数字电路中处理的是数字信号。
与模拟信号不同,数字信号在时间和数值上具有离散性。
u(t)和i(t)在时间上不连续,总是发生在离散的瞬间,而且它们的数值是一个最小量值的整数倍,并以此倍数作为数字信号的数值。
如图0.0.1(b)所示。
大多数的物理量所转换的信号均为模拟信号,在信号处理时可以通过电子电路将模拟信号和数字信号互相转化。
由于模拟信号和数字信号不同的特点,所以模拟电路和数字电路处理方法不同。
不应将学习模拟信号的方法套用于数字电路的学习。
二.学好数字电路的最基本的基础知识学习数字电路最基本的是要认真学好逻辑代数基础、学好二极管、三极管、场效应管的开关特性,学好构成数字电路的基本单元电路。
如》这本书,感概许多,同时也有着很多疑惑和不解。
我们大一下学期才领到书,初看时好厚,很沉,心理上最先对数字电路学习印象则是——难。
在第一堂数字电路课上,李老师给我们简单讲述了关于数字电路学习的一些基本要求和重点,同时也详细讲解了本学期数字电路要
重点学习的章节和略讲甚至不讲,要求我们自己利用课余时间了解学习章节。
通过这么简单一节课的介绍,我们对于数字电路学习,有了更加明确地目的性和方向性了,同时也不再因为这本书厚和沉,而有畏难的心理。
贯穿整个数字电路的学习,我们自始自终都严格按照老师的要求来实现我们的学习目的要求。
现如今数字电路学习已经结束,对于此书,对于数字电路学习有了更加清晰的认识,当然我也知道这仅仅是工具和基础,后面实际应用会有不一样,比如现在我们的FPGA,当然还有 CPLD等等,都是基于数字电路学习了解之上的。
《数字电子技术基础》全书我们没有完全学完,在所学习的
重点章节里面,我再次加深了对数制和码制的了解;对逻辑代数基础认真学习。
这两章内容又是数字电路学习里面最为基础的部分。
关于数制和码制学习,主要涉及进制之间的变换,转换等。
当然也强调了二进制的各种运算,以及源码反码补码运用等。
几种常用的编码,我们主要用的是B CD 码,还有余3码,2421 码等。
如果说关于数制和码制学习还看不出和数字电路有何关系,接下来的逻辑代数基础这章更加靠近我们之后的数字电路学习了,对于数制仅仅只是工具。
本章老师讲解的很详细,各种真值表,门电路,逻辑方程等等都全面。
本章也有很多需要去记忆的公式定理,比方说基本公式,常用公式以及逻辑代数的基本定理等等。
逻辑函数的表示方法有这几种:
1、逻辑真值表,
2、逻辑函数式,
3、逻辑图,
4、波形图,这些表示方法之间是可以互相转换的。
逻辑函数的两种标准形式,最小项和最大项,我们用最小项用的是最多。
由于随着课程学习的深入我们遇到的逻辑函数表达式越来越复杂,自然需要化简来实现公式的简化,电路的简化,于是我们学习到了卡诺图化简法,用卡诺图化简法大大提高了我们化简的效率和准确率。
在一些实际电路中我们并不需要一些变量,这些变量或许会影响我的结果或者也不影响,这些变量统称为无关项,在函数表
达式中我们称之为约束项和任意项。
对于无关变量的作用,通常用于化简以及之后的消除竞争——冒险现象等。
我们有了逻辑代数这一直接数字电路基础,之后的组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计,便更加明了和逻辑。
组合逻辑电路学习我们才真正意义上开始接触逻辑电路。
组合逻辑电路的逻辑功能是任意时刻的输出仅仅决定于该时刻的输入;电路结构则是不含有记忆器件。
逻辑功能的描述和之前学习表示方法一致,真值表,逻辑方程,逻辑图和波形图。
对于组合逻辑电路分析方法则是:
①逐条写出电路输入到输出的逻辑函数式;
②用公式化简法和卡诺图化简法让函数式化简;
③为了更加直观可以转换为真值表形式;
④最后分析结果。
组合逻辑的设计方法步骤:
先逻辑抽象,再写逻辑函数式,然后选器件类型,转化适当形式。
主要的基本组合逻辑电路不多,比如:
普通编码器,优先编码器,译码器,显示译码器,数据选择器,加法器(全加器,半加器,一位加法器,多位加法器,超前进位加法器),数值比较器等。
这些都是我们很常用而且很基本的组合逻辑电路。
对于组合逻辑电路中,竞争——冒险现象可以通过接入滤波电容,引入选通脉冲和修改逻辑设计来实现消除竞争冒险现象。
在组合逻辑电路学习和时序电路学习之间我们学习了触发器。
触发器的学习又是给后面学习时序逻辑电路提供基础,其中记忆部件则是时序逻辑电路所特有的。
触发器分很多类有:
S R 触发器,JK 触发器,T触发器,D触发器等。
触发器方式分为:
电平触发,脉冲触发和边沿触发三种。
有置零,置 1,保持和翻转的功能。
表示方法有:
特性表,状态转换图,特性方程,状态转换表。
时序逻辑电路电路逻辑功能是任意时刻的输出信号不仅取决于当时的输入还取决于电路原来的状态,电路结构含有记忆器件。
时序电路学习比起组合逻辑电路有着不小的难度,其中难点在于逻辑方程更多不仅考虑输入方程,还要考虑状态方程组(驱动方程+特性方程),
最后得到电路的输出方程。
还有需要分析 cloc k 触发,要求c lock有效的时候才能执行,然而c lock有 4 中有效触发方式:
高电平触发,低电平触发,上升沿触发,下降沿触发。
我们常用的时序逻辑电路主要分为:
寄存器,计数器。
寄存器用于寄存一组二值代码。
触发器能寄存1 位二值代码,所以 N 个触发器组成的寄存器能存储 N位的二值代码。
移位寄存器主要用于数据计算和可进行串并间转换。
计数器分为同步式和异步式,加法计数器、减法计数器和可逆计数器等。
其中计数器很多拥有置零,预置数的工作状态。
任意进制计数器的构成分为:
对于M N,置零法和置数法,其中异步开始状态为零,则需要置零,否则只能同步置数法。
用补的方法箭头
取从“结束”到“开始”对于 MN,才用添加的方法,串行进位方;式中,以低进位的进位输出信号作为高位片的时钟输入信号,在并行进位方式中,以低进位的输出信号作为高进位的工作状态控制信号。
Cloc k 要一样,同步。
对于时序逻辑电路的设计方法,首先也要像组合逻辑电路一样进行逻辑抽象,其次状态化简,然后状态分配(任意分配),选定触发类型,得到各种方程,画出逻辑图,最后检查是否自启动。
其中很容易出问题的地方在于状态分配处,当我们设计完一个电路的时候,再检查是否自启动很容易发现问题,就在于状态分配错误需要我们重新分配直至正确。
最后我们学的是半导体存储器,分
为R OM(PR OM,EP ROM,E^2PRO M 等),RAM(S RAM,D RAM).其中有各种拓展方式:
位拓展和字拓展方式。
这学期我们数字电路所学的就是我所写内容,通过这么一次简单感想更加清晰和明了了数字电路知识,使得我的数字逻辑能力得到进一步的提升和加强。
通过理论学习,为我今后实际运用有了坚实的基础知识。
希望能够凭借数字电路学习基础能够在今后学习实践中更好运用。
。