第二章 逻辑门和常用组合逻辑电路.
14电子信息工程专业《专业综合》考试大纲
十四、电子信息工程专业《专业综合》考试大纲一、考试课程：《模拟电子技术》、《数字电子技术》（总分150分）二、考核目标：本大纲适用于电子信息工程专业专升本考核，主要考核学生掌握模拟电子技术和数字电子技术的基础知识、常用电路结构特征、基本电路及分析、设计方法和电子技术操作基本技能。
三、考核内容：课程一：《模拟电子技术基础》考核内容和考核要求（90分）第一章绪论考核内容：1．四种类型的放大电路模型及方框图表示法。
2．四种增益的物理意义。
3．放大电路的主要性能指标及其含义。
考核要求：熟悉四种增益的物理意义、放大电路的主要性能指标及其含义；了解四种类型的放大电路模型。
第二章运算放大器考核内容：1.放大器模型；2.理想运算放大器；3.基本运算电路：加法电路、减法电路、积分电路、微分电路。
考核要求：掌握放大电路模型及其结构、特性；掌握基本运算电路的构成及其信号运算关系分析计算；掌握运算放大器线性应用与非线性应用的特点。
第三章半导体二极管及其基本电路考核内容：1．PN结的单向导电性。
2．伏安特性曲线与方程。
3．二极管基本电路及分析方法。
考核要求：掌握半导体二极管的伏安特性、主要参数、等效电路分析方法；掌握二极管整流滤波电路波形及分析计算方法。
第四章场效应管放大电路考核内容：场效应管类型及其放大电路的组态、结构、工作原理和分析方法。
考核要求：掌握场效应管基本放大电路的组态、结构、工作原理和分析方法。
第五章半导体三极管及放大电路基础考核内容：1.双极型三极管的输出特性、主要参数、电流分配关系。
2.共射基本放大电路的组成及放大作用。
3.三极管的放大条件。
4.电流分配关系和放大原理，输入特性，输出特性，主要参数。
5.图解分析法。
6.微变等效电路分析法。
7.射极偏置电路稳定工作点的分析与计算。
8.共集电极电路和共基极电路。
9.多级放大电路的分析。
考核要求：掌握共射极、共集电极、共基极放大电路的结构、工作原理和基本特点；掌握基本放大器的图解分析法、微变等效电路分析法；掌握多级放大电路的分析方法；了解影响放大器性能的主要因素；了解其他形式的放大电路。
常见的组合逻辑电路
常见的组合逻辑电路常见的组合逻辑电路有与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
这些电路在数字电路中起着重要的作用，能够实现不同的逻辑功能。
与门（AND Gate）是最基本的逻辑门之一，它有两个输入端和一个输出端。
只有当两个输入信号同时为高电平时，输出才为高电平。
与门可以用来实现逻辑乘法运算，因为只有两个输入同时为真时，输出才为真。
或门（OR Gate）也是常见的逻辑门，它有两个输入端和一个输出端。
当两个输入信号中至少有一个为高电平时，输出才为高电平。
或门可以用来实现逻辑加法运算，因为只要有一个输入为真，输出就为真。
非门（NOT Gate）是最简单的逻辑门，它只有一个输入端和一个输出端。
当输入信号为高电平时，输出为低电平；当输入信号为低电平时，输出为高电平。
非门可以用来实现逻辑取反运算，因为它可以将输入信号的真假进行转换。
与非门（NAND Gate）是与门和非门的组合，有两个输入端和一个输出端。
与非门的输出与与门相反，即当两个输入同时为高电平时，输出为低电平；其他情况下输出为高电平。
与非门可以用来实现逻辑乘法运算的取反操作。
或非门（NOR Gate）是或门和非门的组合，有两个输入端和一个输出端。
或非门的输出与或门相反，即当两个输入至少有一个为高电平时，输出为低电平；其他情况下输出为高电平。
或非门可以用来实现逻辑加法运算的取反操作。
异或门（XOR Gate）是常见的逻辑门之一，它有两个输入端和一个输出端。
当两个输入信号不同时，输出为高电平；当两个输入信号相同时，输出为低电平。
异或门可以用来实现逻辑加法运算的不进位相加。
这些组合逻辑电路在数字电路中的应用非常广泛。
通过适当的连接和组合，可以实现各种复杂的逻辑功能，从而构成了计算机、通信系统等各种数字设备的基础。
在实际应用中，还可以通过级联、反馈等方式进一步扩展和优化电路的功能。
组合逻辑电路是数字电路中不可或缺的一部分，它们通过逻辑门的组合和连接，实现了数字信号的处理和转换。
组合逻辑电路工作原理
组合逻辑电路工作原理组合逻辑电路是数字电路中的一类重要电路，它由与门、或门、非门等基本逻辑门组合而成，能够实现各种布尔函数的逻辑运算。
本文将详细介绍组合逻辑电路的工作原理。
一、组合逻辑电路的基本概念组合逻辑电路是一种没有存储功能的数字电路，其输出仅取决于当前输入信号的状态，而与历史输入信号的状态无关。
组合逻辑电路的输出完全由输入决定，是一种纯粹的函数关系。
组合逻辑电路由逻辑门组成，逻辑门是数字电路中最基本的逻辑运算单元。
与门、或门、非门是最常见的逻辑门。
与门的输出只有当所有输入都为1时才为1，或门的输出只要有一个输入为1即可为1，非门的输出与输入相反。
二、组合逻辑电路的实现方法组合逻辑电路可以通过三种方法来实现：基于逻辑门的实现、基于真值表的实现和基于卡诺图的实现。
1. 基于逻辑门的实现基于逻辑门的实现是最常用的方法之一。
逻辑门可以相互连接，通过组合连接不同的逻辑门，可以实现各种布尔函数的逻辑运算。
例如，若要实现A与B的逻辑与运算，可以将A和B分别与一个与门的两个输入端相连接，结果输出为与门的输出端。
2. 基于真值表的实现真值表是一种列出各种可能输入情况下的输出值的表格。
通过观察真值表的规律，可以得出逻辑关系，从而确定实现组合逻辑电路所需的逻辑门类型和连接方式。
3. 基于卡诺图的实现卡诺图是一种图形化的逻辑运算方法，通过在二进制表示的状态图上进行操作，可以快速找到最简化的布尔表达式。
通过卡诺图，可以确定逻辑门类型和连接方式，进而实现组合逻辑电路。
三、组合逻辑电路的工作原理组合逻辑电路的工作原理可以简单归纳为以下几个步骤：1. 输入信号传递组合逻辑电路的输入信号通过输入端传入电路中。
输入信号可以是开关、传感器等外部输入。
2. 逻辑运算输入信号进入逻辑门后，根据逻辑门的类型进行相应的逻辑运算。
与门、或门、非门等逻辑门按照事先设定的布尔运算规则对输入信号进行逻辑运算，得出运算结果。
3. 输出信号生成逻辑运算的结果将成为组合逻辑电路的输出信号。
《数字电子技术》教学课件(高教社) 第二章 门电路与组合逻辑电路 2.2.2知识点：CMOS门电路-教学文稿
3. CMOS电路的正确使用
（3）CMOS传输门组成的双向模拟开关 • 为了使输入保护电路电流容量不超限（一般为lmA），在可能出现较大输入 电流的场合，应采取以下保护措施： 3）在输入端接有长线时，可能因分布电容、分布电容产生寄生振荡，亦应 在长线与输入端之间加限流电阻，其阻值可按UDD/lmA计算，如图所示：
3. CMOS电路的正确使用
（3）CMOS传输门组成的双向模拟开关 • 为了使输入保护电路电流容量不超限（一般为lmA），在可能出现较大输入 电流的场合，应采取以下保护措施： 1）在输入端接低内阻信号源时，应在输入端与信号源之间串大限流电阻， 以保证输入保护二极管导通时，电流不超过lmA。 2）在输入端接有大电容时，应在输入端与电容之间接保护电阻RP，其阻值 可按UC/1mA计算。此处UC为电容上的电压(单位为V)。如图
高等职业教育数字化学习中心
电单工电击子此技处术 编辑母版标题样式
主 讲：
单击此处编辑母版标题样式
讲授内容
第二章：门电路与组合逻辑电路 知识点 CMOS门电路
1. 常用CMOS逻辑门
（1）CMOS非门电路
负载管 P 沟道 +UDD
GS
T2
A
D
Y
T1
GS 驱动管 N 沟道
Y= A
A= 1 时，T1导通， T2截止，Y = 0 PMOS管
3. CMOS电路的正确使用
（3）CMOS传输门组成的双向模拟开关 • 因为CMOS电路存在寄生三极管效应而产生的锁定效应，使其在电源电压 UDD超限、UI超限和UO超限时不能正常工作，所以首先应保证电源电压的波动 不超过限度，输入、输出电压不超过电源电压的范围。还可以采取以下的防护 措施： 2）在电源输入端UDD处加去耦电路，如图2-21所示，以确保UDD可能出现的 瞬间高压得到缓解。
门电路及组合逻辑电路电子教案
门电路及组合逻辑电路电子教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述数字电路的定义数字电路的特点数字电路的应用领域1.2 数字电路的基本概念逻辑值和逻辑运算逻辑门和逻辑函数逻辑函数的表示方法1.3 数字电路的分类组合逻辑电路时序逻辑电路混合逻辑电路第二章：门电路2.1 基本门电路与门（AND gate）或门（OR gate）非门（NOT gate）2.2 复合门电路与非门（AND-NOR gate）或非门（OR-NAND gate）与或门（AND-OR gate）或与门（OR-AND gate）2.3 门电路的应用逻辑门电路的设计方法门电路在数字系统中的应用实例第三章：组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路概述组合逻辑电路的定义组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的应用领域3.2 组合逻辑电路的分析和设计方法组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的设计方法3.3 常见的组合逻辑电路加法器（Adder）减法器（Subtractor）多路选择器（Multiplexer）编码器（Enr）译码器（Der）第四章：逻辑函数和逻辑门的关系4.1 逻辑函数的定义和表示方法逻辑函数的定义逻辑函数的表示方法4.2 逻辑函数的性质和运算规则逻辑函数的性质逻辑函数的运算规则4.3 逻辑函数的化简方法逻辑函数化简的意义常用的逻辑函数化简方法第五章：组合逻辑电路的设计实例5.1 组合逻辑电路设计实例一：4位加法器设计要求电路原理图逻辑表达式5.2 组合逻辑电路设计实例二：2位乘法器设计要求电路原理图逻辑表达式5.3 组合逻辑电路设计实例三：数字信号处理器设计要求电路原理图逻辑表达式第六章：时序逻辑电路6.1 时序逻辑电路概述时序逻辑电路的定义时序逻辑电路的特点时序逻辑电路的应用领域6.2 触发器（Flip-Flop）基本触发器类型触发器的真值表和时序图触发器的功能描述6.3 计数器（Counter）计数器的定义和分类同步计数器和异步计数器计数器的应用实例第七章：数字电路仿真软件的使用7.1 数字电路仿真软件概述数字电路仿真软件的定义数字电路仿真软件的作用常见数字电路仿真软件介绍7.2 Proteus软件的使用Proteus软件的安装与启动Proteus软件的基本操作Proteus软件在数字电路设计中的应用实例7.3 Multisim软件的使用Multisim软件的安装与启动Multisim软件的基本操作Multisim软件在数字电路设计中的应用实例第八章：数字电路的测试与维护8.1 数字电路测试的目的和意义数字电路测试的定义数字电路测试的目的和意义数字电路测试的分类8.2 数字电路测试方法静态测试方法动态测试方法测试序列的设计方法8.3 数字电路的维护数字电路维护的基本原则数字电路维护的方法和技巧数字电路维护中常见问题及解决方法第九章：数字电路在实际应用中的案例分析9.1 数字电路在通信系统中的应用通信系统的基本原理数字电路在通信系统中的应用实例9.2 数字电路在计算机系统中的应用计算机系统的基本组成数字电路在计算机系统中的应用实例9.3 数字电路在工业控制系统中的应用工业控制系统的基本原理数字电路在工业控制系统中的应用实例第十章：课程总结与拓展学习10.1 课程总结门电路及组合逻辑电路的基本概念数字电路的设计方法与步骤数字电路在实际应用中的案例分析10.2 拓展学习建议数字电路领域的最新研究动态推荐的学习资料和参考书籍实践项目与课程设计的建议重点和难点解析重点环节1：逻辑值和逻辑运算逻辑值是数字电路中的基础，包括逻辑0和逻辑1。
数字电路考试大纲
数字电路考试大纲一、课程目标本课程目标是使考生掌握数字电子线路的基本理论，分析逻辑电路的基本方法；了解器件的应用；具备初步的实践技能，并为后续课程打下较坚实的基础。
二、基本要求在课程结业时考生应能够做到：（1）掌握基本的TTL和CMOS门电路；（2）掌握逻辑函数的公式和图形化简法；（3）掌握分析和设计组合电路的基本方法；（4）掌握时序电路的分析方法和同步时序电路的设计方法；（5）掌握脉冲波形产生的电路原理，会实际应用典型的脉冲产生与整形电路；（6）了解可编程逻辑器件的原理及用途；（7）会设计简单的实际应用电路。
课程内容与考核目标第一章逻辑代数基础学习目的和要求：本章的基本任务是学习逻辑函数的基本运算公式和定理，并能化简逻辑函数，为学习数字电路后续章节提供必要的理论基础。
1、概述了解：逻辑代数的概念。
理解：编码、8421BCD码的含意。
应用：二进制表示及转换2、逻辑函数的表示方法和化简了解：逻辑变量与逻辑函数、基本逻辑运算及常用的逻辑运算、逻辑函数的最简表达式、真值表、逻辑函数的最小项、逻辑函数的最小项表达式及卡诺图的基本概念。
理解：逻辑函数的基本公式、常用公式和定理。
应用：会用公式法和卡诺图法将逻辑函数化简为最简与或表达式。
对含有约束项的逻辑函数进行卡诺图化简。
第二章基本门电路学习目的和要求：本章的基本任务是学习基本门电路和常用集成门电路的功能及基本原理，是今后各章学习的基础。
1、逻辑门电路的基本知识了解：二极管、三极管的开关特性，用分立元件构成的与门、或门、非门、与非门、或非门电路的基本原理。
理解：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门与或非门等的功能、真值表及符号。
2、集成门电路及其芯片了解：TTL集成电路、CMOS集成电路以及ECL等的特点，常用集成电路系列产品及其特性。
常用集成门电路芯片功能、引脚定义及使用。
理解：TTL集成门电路及CMOS门电路（TTL和CMOS与非门、或非门集电极开路OC门、三态门和CMOS非门，CMOS传输门等）的工作原理。
电路-门电路和组合逻辑电路
03
门电路的特性
门电路具有输入和输出两个端子，输入信号通过内部逻辑运算得到输出
信号。门电路的特性包括逻辑功能、输入电阻、输出电阻和扇入扇出能
力等。
组合逻辑电路设计
组合逻辑电路
组合逻辑电路由门电路组成，用于实现一组特定的逻辑功能。常见 的组合逻辑电路有编码器、译码器、多路选择器等。
组合逻辑电路设计步骤
波形图分析法
总结词
通过观察信号波形的变化，分析电路的 输入输出关系和信号处理过程。
VS
详细描述
波形图分析法主要用于模拟电路的分析。 通过观察信号波形的形状、幅度、频率等 参数，分析电路对信号的处理过程，如放 大、滤波、调制等。同时，通过比较输入 输出信号的波形，可以理解电路的输入输 出关系和工作原理。
态图等描述电路功能的工具。
04
电路设计方法
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
门电路设计
01
门电路
门电路是数字电路的基本单元，用于实现逻辑运算。常见的门电路有与
门、或门、非门等。
02
门电路设计步骤
根据逻辑需求，选择合适的门电路类型，确定输入和输出信号，然后根
据逻辑关系连接门电路。
逻辑关系
每种类型的门电路都有特定的逻辑关系，例如与门在所有输入为 高电平时输出为高电平，否则输出为低电平。
门电路的应用
01
基本逻辑运算
门电路是实现基本逻辑运算的电 子元件，广泛应用于数字电路和 计算机中。
控制电路
02
03
信号转换
门电路可以用于控制其他电路的 工作状态，实现复杂的控制逻辑。
门电路可以将模拟信号转换为数 字信号，或者将数字信号转换为 模拟信号。
数字电子技术习题及答案
第一章 数字逻辑基础1-1. 将下列的二进制数转换成十进制数（1）、1011，（2）、10101，（3）、11111，（4）、1000011-2. 将下列的十进制数转换成二进制数（1）、8，（2）、27，（3）、31，（4）、1001-3. 完成下列的数制转换（1）、（255）10=（ ）2=（ ）16=（ ）8421BCD（2）、（11010）2=（ ）16=（ ）10=（ ）8421BCD（3）、（3FF ）16=（ ）2=（ ）10=（ ）8421BCD（4）、（1000 0011 0111）8421BCD =（）10=（）2=（）161-4. 完成下列二进制的算术运算（1）、1011+111，（2）、1000-11，（3）、1101×101，（4）、1100÷100 1-5. 设：AB Y 1=，B A Y 1+=，B A Y 1⊕=。
已知A 、B 的波形如图题1-5所示。
试画出Y 1、Y 2、Y 3对应A 、B 的波形。
图题1-51-6选择题1．以下代码中为无权码的为 。
A . 8421BCD 码B . 5421BCD 码C . 余三码D . 格雷码2．以下代码中为恒权码的为 。
A .8421BCD 码B . 5421BCD 码C . 余三码D . 格雷码3．一位十六进制数可以用 位二进制数来表示。
A . １B . ２C . ４D . 164．十进制数25用8421BCD码表示为。
A.10 101B.0010 0101C.100101D.101015．在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是。
A.（256）10B.（127）10C.（FF）16D.（255）106．与十进制数（53.5）10等值的数或代码为。
A.(0101 0011.0101)8421BCDB.(35.8)16C.(110101.1)2D.(65.4)87．矩形脉冲信号的参数有。
A.周期B.占空比C.脉宽D.扫描期8．与八进制数(47.3)8等值的数为：A. (100111.011)2B.(27.6)16C.(27.3 )16D. (100111.11)29. 常用的BCD码有。
数字电路知识点汇总
数字电路知识点汇总第1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16进制数的转换二、基本逻辑门电路第2章逻辑代数表示逻辑函数的方法，归纳起来有：真值表，函数表达式，卡诺图，逻辑图及波形图等几种。
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与Ａ=⋅1ＡＡ+1＝1与0⋅A0=A⋅＝0AA+＝1与A2）与普通代数相运算规律a.交换律：Ａ+Ｂ＝Ｂ+ＡA⋅⋅=ABBb.结合律：（Ａ+Ｂ）+Ｃ＝Ａ+（Ｂ+Ｃ）⋅A⋅B⋅⋅=(C)C()ABc.分配律：)⋅＝+A⋅B(CA⋅⋅BA C+A+=+）B⋅)(C)()CABA3）逻辑函数的特殊规律a.同一律：Ａ+Ａ+Ａb.摩根定律：BBA+=A⋅A+，BBA⋅=b.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：C⋅+A⊕⊕⋅BACB可令Ｌ＝CB⊕则上式变成L⋅＝C+AA⋅L⊕⊕=LA⊕BA三、逻辑函数的：——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+1A=⋅B⋅,将二项合并为一项，合并时可消去=+A=A或ABA一个变量例如：Ｌ＝B+BA=(C+)=ACACBBCA2）吸收法利用公式AA⋅可以是⋅+，消去多余的积项，根据代入规则BABA=任何一个复杂的逻辑式例如化简函数Ｌ＝EAB++DAB解：先用摩根定理展开：AB＝BA+再用吸收法Ｌ＝E+AB+ADB＝E B D A B A +++ ＝)()(E B B D A A +++ ＝)1()1(E B B D A A +++ ＝B A +3）消去法利用B A B A A +=+ 消去多余的因子 例如，化简函数Ｌ＝ABC E B A B A B A +++ 解： Ｌ＝ABC E B A B A B A +++ ＝)()(ABC B A E B A B A +++＝)()(BC B A E B B A +++＝))(())((C B B B A B B C B A +++++ =)()(C B A C B A +++ =AC B A C A B A +++ =C B A B A ++4)配项法利用公式C A B A BC C A B A ⋅+⋅=+⋅+⋅将某一项乘以（A A +），即乘以1，然后将其折成几项，再与其它项合并。
基本逻辑门电路
基本逻辑门电路一、引言逻辑门电路是数字电路中最基本的组成单元，用于实现逻辑运算。
在计算机科学和电子工程领域，逻辑门电路被广泛应用于各种数字系统中，如计算机处理器、存储器、控制单元等。
本文将深入探讨基本逻辑门电路的原理、分类、真值表和应用。
二、逻辑门电路的原理逻辑门电路是由晶体管、二极管等电子元件组成的。
它们能够根据输入信号的逻辑值产生相应的输出信号。
常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。
1. 与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它只有在所有输入信号均为高电平时，才会输出高电平信号。
与门的真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 01 0 01 1 12. 或门（OR Gate）或门是另一个常见的逻辑门，它只要有一个输入信号为高电平，就会输出高电平信号。
或门的真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 11 0 11 1 13. 非门（NOT Gate）非门是最简单的逻辑门之一，它只有一个输入信号，并将其取反输出。
非门的真值表如下：输入A 输出Y0 11 04. 异或门（XOR Gate）异或门是一种特殊的逻辑门，它只有在输入信号不相同时，才会输出高电平信号。
异或门的真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 11 0 11 1 0三、逻辑门电路的分类根据逻辑门电路的复杂程度和功能，可以将其分为基本逻辑门电路和组合逻辑电路。
1. 基本逻辑门电路基本逻辑门电路是由单个逻辑门构成的简单电路，如与门、或门、非门等。
它们能够实现基本的逻辑运算，如与、或、非等。
2. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由多个逻辑门组合而成的电路，它们能够实现复杂的逻辑运算。
常见的组合逻辑电路有多路选择器、加法器、比较器等。
四、逻辑门电路的真值表逻辑门电路的真值表是描述逻辑门输入输出关系的表格。
通过真值表，我们可以清楚地了解逻辑门在不同输入情况下的输出结果。
五、逻辑门电路的应用逻辑门电路在数字系统中有广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景：1. 计算机处理器计算机处理器是由大量逻辑门电路组成的，它能够完成各种复杂的运算和控制任务。
电子技术应用《数电》教案
电子技术应用《数电》教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述了解数字电路的定义、特点和应用领域熟悉数字电路与模拟电路的区别1.2 数制和码制学习二进制、八进制、十六进制的表示方法掌握不同码制（如ASCII码、BCD码）的转换方法1.3 逻辑门学习与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门电路掌握逻辑门的功能和真值表第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述了解组合逻辑电路的定义和特点熟悉组合逻辑电路的分类和应用2.2 常用组合逻辑电路学习译码器、编码器、多路选择器、多路分配器等电路掌握组合逻辑电路的设计方法2.3 组合逻辑电路的设计实例设计一个4x1多路选择器设计一个全加器第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述了解时序逻辑电路的定义和特点熟悉时序逻辑电路的分类和应用3.2 触发器学习SR触发器、JK触发器、T触发器、CTR触发器等电路掌握触发器的真值表、时序图和功能3.3 时序逻辑电路的设计实例设计一个2位同步计数器设计一个顺序检测器第四章：数字电路仿真4.1 数字电路仿真概述了解数字电路仿真的定义和意义熟悉数字电路仿真工具的使用4.2 常用数字电路仿真工具学习Multisim、Proteus等仿真工具的基本操作掌握仿真工具中元器件的选型和连接方法4.3 数字电路仿真实例利用仿真工具验证组合逻辑电路的功能利用仿真工具验证时序逻辑电路的功能第五章：数字电路实验5.1 数字电路实验概述了解数字电路实验的目的和意义熟悉数字电路实验步骤和注意事项5.2 数字电路实验器材和仪器学习数字电路实验所需的器材和仪器使用方法掌握实验器材和仪器的连接和调试方法5.3 数字电路实验实例完成一个组合逻辑电路的实验完成一个时序逻辑电路的实验第六章：数字电路测试与维护6.1 数字电路测试概述理解数字电路测试的目的和方法熟悉测试用例的设计和测试过程6.2 数字电路测试方法学习静态测试和动态测试两种方法掌握测试电路的搭建和测试结果的分析6.3 数字电路维护与故障排除了解数字电路维护的基本原则学习故障排除的步骤和方法第七章：数字系统设计流程7.1 数字系统设计概述理解数字系统设计的基本流程熟悉各个设计阶段的任务和目标7.2 需求分析与规格说明学习如何进行需求分析掌握编写数字系统规格说明书的方法7.3 数字系统设计实现学习数字系统设计的具体步骤掌握硬件描述语言（如Verilog）的使用第八章：数字信号处理器（DSP）8.1 DSP概述理解DSP的定义、特点和应用熟悉DSP与其他处理器的比较8.2 DSP的结构与工作原理学习DSP的内部结构和工作流程掌握DSP的指令集和编程方法8.3 DSP应用实例学习DSP在音频处理、图像处理等领域的应用设计一个简单的DSP应用系统第九章：数字电路与系统的安全与保护9.1 数字电路与系统的安全了解数字电路与系统的安全问题学习加密算法和数字签名技术9.2 硬件安全措施学习物理不可克隆功能（PUF）和硬件安全模块（HSM）掌握安全启动和安全存储的实现方法9.3 系统保护与版权保护了解系统保护的重要性学习数字版权管理（DRM）和软件保护的方法第十章：未来数字电路技术的发展趋势10.1 新兴数字电路技术了解量子计算、神经形态计算等新兴技术学习这些技术对传统数字电路的影响10.2 数字电路设计的未来趋势分析数字电路设计的发展方向探讨可持续发展和环保在数字电路设计中的作用10.3 教育与培训强调终身学习在数字电路技术发展中的重要性探讨在线教育和虚拟实验室在数字电路教学中的应用重点和难点解析一、数字电路基础：理解不同数制和码制之间的转换，以及逻辑门的功能和真值表。
第2章+组合逻辑电路-解玉凤
输出逻辑函数表达式：
Y=
∑ EN ⋅ m ⋅ I
i i =0
MUX En S0 S1 S2 EN 0 2 0 1 2 3 4 5 6 7
7
i
}
G
0 7
Y Y
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
Y Y
2011-3-14
数字逻辑基础
23
复旦大学信息科学与工程学院
2.2 组合逻辑电路的设计
基于门电路的设计 基本的设计方法。 基于组合逻辑模块的设计 利用组合电路模块实现主要功能，辅以门电 路，结构比较简单。 运算电路设计 需要熟悉二进制运算的特点，采用迭代设计。
2011-3-14
数字逻辑基础
24
复旦大学信息科学与工程学院
一、基于门电路的设计方法
逻辑抽象 确定输入 输出关系 定义输入 输出变量
真 值 表
逻辑函数 表达式
化简 与 变换
逻辑图 （电路图）
2011-3-14
数字逻辑基础
25
复旦大学信息科学与工程学院
例1: 完成以下设计
带控制端的 3 位输入代码检测电路 当控制端 P 为 0 时，输入 >3 并且 <6 时输出为 1 当控制端 P 为 1 时，输入 <6 时输出为 1 要求完成最简设计
数字逻辑基础
Y 1 1 1 1 1 1 0 0
27
复旦大学信息科学与工程学院
步骤2、卡诺图以及化简
PA BC
00 01 11 10
0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1
00 01 11 10
Y = AB + P A
2011-3-14
数字逻辑基础
常见的组合逻辑电路
常见的组合逻辑电路组合逻辑电路指的是由多个逻辑门组成的电路，其输出只与输入信号的组合有关，而与输入信号的时间顺序无关。
在现代电子设备中，组合逻辑电路被广泛应用于数字电子系统的设计中。
下面将介绍几种常见的组合逻辑电路及其应用。
一、与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它只有当所有输入信号都为高电平时，输出才为高电平。
与门在数字电路中扮演着非常重要的角色，可以用于实现多个输入信号的复合判断。
在计算机的算术逻辑单元（ALU）中，与门经常用于进行逻辑运算。
二、或门（OR Gate）或门也是一种常见的逻辑门，它只要任意一个输入信号为高电平，输出就为高电平。
与门和或门可以相互组合使用，实现更复杂的逻辑运算。
或门常用于电子开关和电路选择器等应用中。
三、非门（NOT Gate）非门是最简单的逻辑门，它只有一个输入信号，输出信号是输入信号的反向。
非门常用于信号反转的场合，例如数字信号进行取反操作。
四、与非门（NAND Gate）与非门是由与门和非门组合而成的逻辑门，其输出是与门输出信号取反。
与非门的应用非常广泛，可以用于各种数字电路的设计中，例如计算机内存、固态硬盘等。
五、或非门（NOR Gate）或非门由或门和非门组合而成，其输出是或门输出信号取反。
与与非门类似，或非门也可以用于各种数字电路的设计中，例如译码器、比较器等。
六、异或门（XOR Gate）异或门是一种特殊的逻辑门，只有当输入信号中的奇数个为高电平时，输出为高电平；偶数个为高电平时，输出为低电平。
异或门在编码器、加法器以及数据传输方面有着重要的应用。
七、多路选择器（Multiplexer）多路选择器是一种可以根据选择信号选择不同输入信号的逻辑电路。
它可以将多个输入信号中的一个或多个输出至一个输出线上。
多路选择器可以在数字信号的选择和转换中起到关键作用。
八、译码器（Decoder）译码器是一种将多位输入信号转换为多位输出信号的逻辑电路。
它可以将某个特定的输入编码成高电平，从而实现对多个输入信号的解码和处理。
数字电子技术简明教程教案
数字电子技术简明教程教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述介绍数字电路的定义、特点和应用领域解释数字电路与模拟电路的区别1.2 逻辑代数介绍逻辑代数的基本概念和运算规则演绎逻辑表达式和逻辑函数1.3 逻辑门电路介绍常见的逻辑门电路，如与门、或门、非门等分析逻辑门电路的truth table 和逻辑功能第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述介绍组合逻辑电路的定义和特点解释组合逻辑电路的输入输出关系2.2 常用组合逻辑电路介绍常用的组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器等分析组合逻辑电路的真值表和逻辑功能2.3 组合逻辑电路的设计方法介绍组合逻辑电路的设计方法和步骤通过实例讲解组合逻辑电路的设计过程第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述介绍时序逻辑电路的定义和特点解释时序逻辑电路的输入输出关系3.2 常用时序逻辑电路介绍常用的时序逻辑电路，如触发器、计数器、寄存器等分析时序逻辑电路的真值表和逻辑功能3.3 时序逻辑电路的设计方法介绍时序逻辑电路的设计方法和步骤通过实例讲解时序逻辑电路的设计过程第四章：数字电路仿真与实验4.1 数字电路仿真概述介绍数字电路仿真的定义和意义解释数字电路仿真的原理和方法4.2 数字电路仿真软件的使用介绍常见的数字电路仿真软件，如Multisim、Proteus等讲解数字电路仿真软件的使用方法和技巧4.3 数字电路实验介绍数字电路实验的目的和意义讲解数字电路实验的步骤和注意事项第五章：数字电路应用案例分析5.1 数字电路在通信领域的应用介绍数字电路在通信领域的应用案例，如数字调制器、解调器等分析数字电路在通信领域的作用和优势5.2 数字电路在计算机领域的应用介绍数字电路在计算机领域的应用案例，如微处理器、存储器等分析数字电路在计算机领域的功能和性能5.3 数字电路在其他领域的应用介绍数字电路在其他领域的应用案例，如数字控制系统、数字信号处理器等分析数字电路在其他领域的应用前景和挑战第六章：数字电路设计方法6.1 数字电路设计概述介绍数字电路设计的目标和流程解释数字电路设计的两种方法：自顶向下和自底向上6.2 数字电路设计工具介绍数字电路设计中常用的工具和技术，如硬件描述语言（HDL）讲解如何使用这些工具进行数字电路的设计和仿真6.3 数字电路设计实例通过具体的实例讲解数字电路设计的过程和方法分析设计实例中的关键步骤和注意事项第七章：数字电路的测试与维护7.1 数字电路测试概述介绍数字电路测试的目的和方法解释数字电路测试的基本概念，如功能测试和结构测试7.2 数字电路测试技术介绍常用的数字电路测试技术，如静态测试和动态测试讲解如何选择合适的测试技术和方法7.3 数字电路的维护与故障排除介绍数字电路维护的目标和内容讲解数字电路故障排除的步骤和方法第八章：数字电路与系统的优化8.1 数字电路与系统优化的目标介绍数字电路与系统优化的目的和重要性解释数字电路与系统优化的基本概念8.2 数字电路与系统优化的方法介绍常用的数字电路与系统优化方法，如门级优化和逻辑优化讲解如何运用这些方法进行数字电路与系统的优化8.3 数字电路与系统优化的实例通过具体的实例讲解数字电路与系统优化过程和方法分析优化实例中的关键步骤和优化效果第九章：数字集成电路9.1 数字集成电路概述介绍数字集成电路的定义和分类解释数字集成电路的特点和应用领域9.2 数字集成电路的制造工艺介绍数字集成电路的制造工艺，如CMOS和TTL工艺讲解不同制造工艺的特点和应用场景9.3 数字集成电路的应用与选择介绍数字集成电路的应用领域和选择原则讲解如何根据实际需求选择合适的数字集成电路第十章：数字电子技术的综合应用10.1 数字电子技术在通信领域的应用介绍数字电子技术在通信领域的综合应用案例，如数字电话和无线通信系统分析数字电子技术在通信领域的作用和优势10.2 数字电子技术在计算机领域的应用介绍数字电子技术在计算机领域的综合应用案例，如个人计算机和服务器分析数字电子技术在计算机领域的功能和性能10.3 数字电子技术在其他领域的应用介绍数字电子技术在其他领域的综合应用案例，如数字医疗设备和智能家居系统分析数字电子技术在其他领域的应用前景和挑战重点和难点解析1. 数字电路基础：理解逻辑代数和逻辑门电路的基本概念是学习数字电子技术的基础。
门电路及组合逻辑电路
由元器件老化、温度变化等引起的时好时坏的故障。
瞬态故障
由电磁干扰、静电放电等引起的短暂性故障。
故障诊断方法和技术
直观检查法
通过直接观察电路元器 件、连接线等是否异常
来判断故障。
逻辑笔测试法
利用逻辑笔测试电路各 点的逻辑状态，通过对
比分析找出故障。
替换法
用好的元器件替换怀疑 有问题的元器件，观察
寄存器传输控制电路设计
寄存器选择电路设计
根据控制信号选择相应的寄存器进行数据传输。
数据传输控制电路设计
控制数据的输入、输出以及寄存器之间的数据 传输。
时序控制电路设计
产生时序信号，控制寄存器传输操作的时序关系。
06 故障诊断与可靠性考虑
常见故障类型及原因
永久故障
由元器件损坏、电路连接错误等引起的不可恢复的故障。
门电路及组合逻辑电路
contents
目录
• 门电路基本概念与原理 • 基本门电路分析与设计 • 组合逻辑电路分析方法 • 常见组合逻辑功能模块介绍 • 组合逻辑电路设计实例分析 • 故障诊断与可靠性考虑
01 门电路基本概念与原理
门电路定义及作用
门电路定义
门电路是数字逻辑电路的基本单元，用于实现基本的逻辑运算功能。
定期维护和检测
对电路进行定期维护和检测，及时发现并处 理潜在故障。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
通过求补码的方式实现二进制数的减法运算，同 样需要使用基本逻辑门电路。
乘法器设计
将乘法运算转换为加法和移位操作，通过组合逻 辑电路实现乘法功能。
比较器设计
等于比较器
比较两个输入信号是否相等，输出相应的电平信号。
- 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)。
F= A+B+C
R
–12v A
B C
>1
F
三、非运算和非门
1. 非逻辑关系：决定事件的条件只有一个，当条件
具备时，事件不会发生，条件不存在时，事件发生。
R • A
E •
F
非门真值表
A 0 1
2.符号及表达式
F 1
0
非门逻辑符号
A
1
F
F= A
非门逻辑式
3. 非门电路
+3V +12V
D
Rk A RB –12V •
Rc
设 uA= 3V，V饱和导通
uF=0.3V
F
uF= 0.3V，F= 0， D截止
V
设 uA= 0V，
V截止 ，D导通 +3V D A Rk • +12V Rc
uF= 3.3V ，F= 1
由以上分析可知： 当A为低电平时，输出端为 高电平。当A为高电平时，输出 端为低电平。正好符合非门的 逻辑关系。 A 1
第十二章 逻辑门和常用组合逻辑电路
第一节 数字电路的基本单元---逻辑门
第二节 集成门电路
第三节 逻辑代数及其化简
第四节 组合逻辑
概述
数字电路所研究的问题和模拟电路相
比有以下几个主要不同点：
（1）信号不同；
（2）输入与输出之间的关系不同； （3）在两种电路中，晶体管的工作状态不同； （4）数字电路的优点是：抗干扰能力强。
DA 、DB、DC都导通
R
A B C DA –12v
uF= 2.7V，F=1
DB
DC
uF= – 0.3V
F
设 uA= uB= uC= 0V
DA、 DB、DC都导通
uF= – 0.3V， F= 0
R
–12v
由以上分析可知： A B C
DA
DB DC F
只有当A、B、C全为 低电平时，输出端才为低 电平。正好符合或门的逻 辑关系。
脉冲信号及其参数
电子电路中的信号分为两大类：
一类称为模拟信号，它是指 时间上和数值上的变化都是 连续平滑的信号，如图（a） 中的正弦信号，处理模拟信 号的电路叫做模拟电路。 (a) 一类信号称为数字信号，它 是指时间上和数值上的变化 都是不连续的，如图（b）中 的信号，处理数字信号的电 路称为数字电路。
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B C F 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
有低必高，全高才低
2. 或门和非门构成或非门
A B C
或非门真值表
>1
1
F
F A B C
A
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B C F 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0
C
E
真值表是用列表的方法将逻辑电路输入变量不同
组合状态下所对应的输出变量的取值一一对应列入一个
表中，此表称为逻辑函数的真值表。是表示逻辑函数的
一种方法。
与门真值表
A B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 0 0 0 0 1
uF=3.3V
F
•
RB –12V
V
F
F= A
例1：根据输入波形画出输出波形
A B A B Y1 Y2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
&
A Y1 B
>1
Y2
全“1” 有“ 0”出“1” 0”， ，全“1”出 “1” 全“0”出“0”
四、 复 合 门 电 路
1. 与门和非门构成与非门
A B C
& 1 F
与非门真值表
F ABC
A B C & F
2.符号及表达式
A B C
1 >
或门逻辑符号
F
F=A+B+C
或门逻辑式
3.或门电路的实现
DA
A B C
DB
DC
设 uA= 3V，uB= uC= 0V
uF=2.7V
F
则 DA导通，
uF=3–0.3= 2.7V
DB 、DC截止，
R
–12v 二极管或门电路
F=1
A
B
DA DB
DC
C
uF=2.7V
F
设 uA= uB= uC= 3V
R
A DA DB DC C
B
F=ABC
A B C &
F
二、或运算和或门
1.或逻辑关系：当决定事件的各个条件中有一个或一
个以上具备之后，事件就会发生。
A B • C Y
•
E
或门真值表 A B C F 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
(b)
逻辑关系 正逻辑 负逻辑 高电平 1 0 0 1
低电平 高电平
低电平
以后没有特殊说明都是指正逻辑 在TTL电路中“1‖=3.6V左,―0‖=0.3V左右
晶体管的开关作用
（1） 二极管的开关特性 S
相当于 开关闭合
导通 截止
3V 0V
D
3 V
R
R
S 0V
相当于 开关断开
R
（2） 三极管的开关特性
B C
>1
F
有高必低，全低才高
例2：两输入端的与门、或门、与非门、或非门对应 下列输入波形的输出波形分别如下：
A B 与非门 与门 或门 或非门
与非门：全高才低； 与门：全1才1；或门：有1就1 或非门：全低才高
第三节 逻辑代数的基本运算规则及定理
逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设 计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一 样也用字母表示变量，但变量的取值只有“0”， “1”两种，分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。 这里“0”和“1”并不表示数量的大小，而是表 示两种相互对立的逻辑状态。 逻辑代数所表示的是逻辑关系，而不是 数量关系。这是它与普通代数的本质区别。
+UCC 3V 0V +UCC
RC
3V
RC uO
T
截止 饱和
ui
RB
C E
uO uO 0
相当于 开关闭合
+UCC 0V
RC
C E
uO
相当于 开关断开
uO UCC
第一节 数字电路的基本单元---逻辑门
一、与运算和与门
1.与逻辑关系 ： 当决定事件的各个条件全部具备之
后，事件才会发生。
A Y
B
2.符号及表达式
A B C &
与门逻辑符号
逻辑式
Y
F=ABC
3.与门电路的实现
二极管与门电路 +12v DA
设二极管管压降为0.3伏
R
设 uA=0， uB= uC= 3V
则 DA导通
DB、DC截止
uY=0.3V
F
A
B C
DB
DC
uY= 0.3V
F= 0
+12v
R
A B C DA DB DC
设 uA= uB= uC= 0
uF=0.3V
F DA、DB、DC都导通
uF= 0.3V
F= 0
+12v
设 uA= uB= uC= 3V
DA、DB、DC都导通
R
A DA DB
uF=3.3V
F
uF= 3.3V， F= 1
B
C DC
由以上分析可知： +12v 只有当A、B、C全为高电 平时，输出端才为高电平。 正好符合与门的逻辑关系。 F