数字逻辑电路基础知识

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数字逻辑电路基础知识整理

数字逻辑电路基础知识整理

数字逻辑电路基础知识整理数字逻辑电路是电子数字系统中的基础组成部分,用于处理和操作数字信号。

它由基本的逻辑门和各种组合和顺序逻辑电路组成,可以实现各种功能,例如加法、减法、乘法、除法、逻辑运算等。

下面是数字逻辑电路的一些基础知识整理:1. 逻辑门:逻辑门是数字逻辑电路的基本组成单元,它根据输入信号的逻辑值进行逻辑运算,并生成输出信号。

常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。

2. 真值表:真值表是描述逻辑门输出信号与输入信号之间关系的表格,它列出了逻辑门的所有输入和输出可能的组合,以及对应的逻辑值。

3. 逻辑函数:逻辑函数是描述逻辑门输入和输出信号之间关系的数学表达式,可以用来表示逻辑门的操作规则。

常见的逻辑函数有与函数、或函数、非函数、异或函数等。

4. 组合逻辑电路:组合逻辑电路由多个逻辑门组合而成,其输出信号仅取决于当前的输入信号。

通过适当的连接和布线,可以实现各种逻辑操作,如加法器、多路选择器、比较器等。

5. 顺序逻辑电路:顺序逻辑电路由组合逻辑电路和触发器组成,其输出信号不仅取决于当前的输入信号,还取决于之前的输入信号和系统状态。

顺序逻辑电路可用于存储和处理信息,并实现更复杂的功能,如计数器、移位寄存器、有限状态机等。

6. 编码器和解码器:编码器将多个输入信号转换成对应的二进制编码输出信号,解码器则将二进制编码输入信号转换成对应的输出信号。

编码器和解码器可用于信号编码和解码,数据传输和控制等应用。

7. 数字信号表示:数字信号可以用二进制表示,其中0和1分别表示低电平和高电平。

数字信号可以是一个比特(bit),表示一个二进制位;也可以是一个字(word),表示多个二进制位。

8. 布尔代数:布尔代数是逻辑电路设计的数学基础,它通过符号和运算规则描述了逻辑门的操作。

布尔代数包括与、或、非、异或等基本运算,以及与运算律、或运算律、分配律等运算规则。

总的来说,数字逻辑电路是由逻辑门和各种组合和顺序逻辑电路组成的,它可以实现各种基本逻辑运算和数字信号处理。

数字逻辑电路基础知识整理(属于个人笔记)

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让信念坚持下去,梦想就能实现!! Cx5692855@
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编/译码器主要有 2/4、3/8 和 4/16 译码器 74X139、 74X138、74X154 等。 4:计数器 计数器主要有同步计数器 74 X161 和异步计数器 74X393 等。 5:寄存器 寄存器主要有串-并移位寄存器 74X164 和并-串寄存器 74X165 等。 6:触发器 触发器主要有 J-K 触发器、带三态的 D 触发器 74X374、不带三态的 D 触发器 74X74、 施密特触发器等。 7:锁存器 锁存器主要有 D 型锁存器 74X373、寻址锁存器 74X25 9 等。 8:缓冲驱动器 缓冲驱动器主要有带反向的缓冲驱动器 74X24 0 和不带反向的缓冲驱动器 74X244 等。 9:收发器 收发器主要有寄存器收发器 74X543、通用收发器 74X245、总线收发器等。 10:总线开关 < br />总线开关主要包括总线交换和通用总线器件等。 11:背板驱动器 背板驱动器主要包括 TTL 或 LVTTL 电平与 GTL/GTL+(GTLP)或 BTL 之间的电平转换 器件。 12:包含特殊功能的逻辑器件 A.总线保持功能(Bus hold) 由内部反馈电路保持输入端最后的确定状态,防止因输入端浮空的不确定而导致器 件振荡自激损坏;输入端无需外接上拉或下拉电阻,节省 PCB 空间,降低了器件成本开销 和功耗。ABT、LVT、ALVC、ALVCH、 ALVTH、LVC、GTL 系列器件有此功能。 命名特征为 附加了“H& rdquo;如:74ABTH16244。
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高级 CMOS 逻辑器件 与 TTL 电平兼容高级 CMOS 逻辑器件 高级高速 CMOS 与 TTL 电平兼容高级高速 CMOS 高级低压 CMOS 技术 高级超低压 CMOS 逻辑器件 高级超低功耗 CMOS 逻辑 高级超低压 CMOS 逻辑器件 低压高带宽总线开关技术 低压转换器总线开关技术 Crossbar 技术 具有下冲保护的 CBT 低压 Crossbar 技术 CMOS 逻辑器件 快速 CMOS 技术 发射接收逻辑器件(GTL+) 高速 CMOS 逻辑器件 与 TTL 电平兼容高速 CMOS 逻辑器件 其电路含 AC、ACT 及 FCT 系列 低压 CMOS 技术 低压 CMOS 技术 低压 CMOS 技术 内部集成电路 内部集成电路 残余连续终结低压逻辑器件

数字逻辑电路

数字逻辑电路

数字逻辑电路数字逻辑电路是现代电子领域中的重要概念,它是指在数字信号处理中使用的集成线路电子设备。

数字逻辑电路通过控制与门、或门、非门等组合来实现逻辑运算,从而处理数字信息。

数字逻辑电路在计算机、通信系统、数字信号处理等领域中都有着广泛的应用。

1. 数字逻辑电路的基本概念数字逻辑电路使用不同的门电路(如与门、或门、非门)来实现不同的逻辑功能。

其中,与门输出为1的条件是所有输入均为1;或门输出为1的条件是至少有一个输入为1;非门将输入反转。

数字逻辑电路的设计和分析通常基于布尔代数,它是由乔治·布尔于19世纪中叶创立的代数体系。

利用布尔代数,可以描述逻辑运算的基本规则,并通过代数表达式描述数字逻辑电路的功能。

2. 数字逻辑电路的分类数字逻辑电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。

•组合逻辑电路:组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入的状态,与时间无关。

最简单的组合逻辑电路为三种基本门电路的组合,通过组合不同的门电路可以实现不同的逻辑功能。

•时序逻辑电路:时序逻辑电路的输出不仅受当前输入的影响,还受到系统内部状态的影响。

时序逻辑电路中通常包含寄存器、触发器等时序元件,可以实现存储和时序控制功能。

3. 通用逻辑门通用逻辑门是数字逻辑电路设计中常用的元件,它可以实现不同的逻辑功能。

常见的通用逻辑门包括与非门(NAND门)、或非门(NOR门)和异或门(XOR 门)等。

通用逻辑门的特点在于可以通过适当的电路连接和组合来实现各种复杂的逻辑功能,是数字逻辑电路设计中的核心组成部分。

4. 数字逻辑电路在计算机领域的应用数字逻辑电路在计算机体系结构设计中发挥着重要作用。

如CPU内部的控制逻辑、寄存器文件、算术逻辑单元(ALU)等模块,都是由数字逻辑电路实现的。

在计算机的数据通路设计中,数字逻辑电路用于数据的选择、传输、处理等操作,确保计算机可以正确高效地完成各种计算任务。

5. 结语数字逻辑电路作为数字电子技术的基础,对现代电子设备的设计和功能发挥起着至关重要的作用。

数字逻辑电路基础

数字逻辑电路基础

数字逻辑电路基础数字逻辑电路是现代电子技术中的重要组成部分,它是以数字信号为基础的电路系统。

数字逻辑电路具有高可靠性、低功耗、易于集成和成本低廉等特点,因此在计算机、通讯、控制系统等领域得到了广泛应用。

数字逻辑电路由逻辑门电路组成,逻辑门是实现逻辑函数的基本电路单元。

逻辑门根据输入信号的逻辑状态输出相应的逻辑状态,它们常见的种类有与门、或门、非门、异或门等。

与门是指在所有输入信号都为逻辑“1”时,输出信号才为逻辑“1”,否则输出信号为逻辑“0”。

与门常用于多个输入信号的逻辑“与”运算,可以实现逻辑乘法的功能。

或门是指在任意一个输入信号为逻辑“1”时,输出信号就为逻辑“1”,否则输出信号为逻辑“0”。

或门常用于多个输入信号的逻辑“或”运算,可以实现逻辑加法的功能。

非门是指将输入信号的逻辑状态反转,即输入信号为逻辑“1”时,输出信号为逻辑“0”,输入信号为逻辑“0”时,输出信号为逻辑“1”。

非门常用于逻辑运算中的取反操作。

异或门是指在两个输入信号不同时输出逻辑“1”,否则输出逻辑“0”。

异或门常用于多个输入信号的逻辑“异或”运算,可以实现数字信号的加密和解密等功能。

在数字逻辑电路中,还有一种重要的逻辑器件——触发器,它可以储存和改变电路的状态。

常见的触发器有RS触发器、D触发器、JK 触发器等,它们可以实现数据存储、时序控制和状态转移等功能。

在数字逻辑电路的设计中,常用的工具有真值表、卡诺图、逻辑代数等。

真值表是用来表示逻辑函数的值域和定义域的表格,可以方便地进行逻辑分析。

卡诺图是一种图形化的逻辑函数简化方法,可以快速地找到最简化的逻辑表达式。

逻辑代数是一种用符号表示逻辑函数的方法,可以方便地进行逻辑推导和计算。

数字逻辑电路作为现代电子技术的核心之一,它的应用范围十分广泛,涉及到计算机、通讯、控制系统等多个领域,因此在电子工程师和计算机科学家的学习和研究中具有重要的地位。

数字逻辑电路

数字逻辑电路

数字逻辑电路1. 概述数字逻辑电路是计算机科学和电子工程领域中的一种重要组成部分。

它是由逻辑门和触发器等基本组件组成的电路,用于处理和运算数字信号。

数字逻辑电路广泛应用于计算机、通信设备、数字仪表、自动控制系统等领域。

数字逻辑电路根据具体应用的需要,可以实现不同的功能,如加法器、多路选择器、译码器、寄存器等。

这些电路通过将逻辑门和触发器连接在一起,以实现特定的功能。

2. 逻辑门逻辑门是数字逻辑电路的基本组件,它根据输入的信号值产生相应的输出信号值。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。

•与门(AND Gate):当所有输入信号都为高电平时,输出为高电平;否则,输出为低电平。

•或门(OR Gate):当任意输入信号为高电平时,输出为高电平;否则,输出为低电平。

•非门(NOT Gate):当输入信号为高电平时,输出为低电平;否则,输出为高电平。

•异或门(XOR Gate):当输入信号的数量为奇数时,输出为高电平;否则,输出为低电平。

逻辑门可以通过不同的组合方式实现复杂的逻辑运算,如与非门(NAND Gate)和异或门(XOR Gate)等。

3. 触发器触发器是数字逻辑电路的另一种常见组件,它可以存储和处理电平变化。

触发器有很多种类,如RS触发器、JK触发器、D触发器等。

•RS触发器:RS触发器有两个输入信号(R和S)和两个输出信号(Q和Q’)。

当R=0、S=1时,Q=0、Q’=1;当R=1、S=0时,Q=1、Q’=0;当R=1、S=1时,根据之前的状态决定Q和Q’的值。

•JK触发器:JK触发器类似于RS触发器,但是它引入了一个时钟输入。

当J=1、K=0时,下降沿时,触发器的状态发生变化;当J=0、K=1时,上升沿时,触发器的状态发生变化;当J=1、K=1时,翻转触发器的状态。

•D触发器:D触发器只有一个输入信号D和两个输出信号(Q和Q’)。

当时钟信号为上升沿时,Q的值等于D的值;当时钟信号为下降沿时,Q的值保持不变。

数字逻辑电路基础知识整理

数字逻辑电路基础知识整理

数字逻辑电路基础知识整理数字逻辑电路是由离散的数字信号构成的电子电路系统,主要用于处理和操作数字信息。

它是计算机和其他数字系统的基础。

以下是一些数字逻辑电路的基础知识的整理:1. 逻辑门:逻辑门是数字电路的基本构建单元。

它们根据输入信号的逻辑关系生成输出信号。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。

其中,与门输出仅当所有输入都为1时才为1;或门输出仅当至少一个输入为1时才为1;非门将输入信号取反;异或门输出仅当输入中的1的数量为奇数时才为1。

2. 逻辑运算:逻辑运算是对逻辑门的扩展,用于实现更复杂的逻辑功能。

常见的逻辑运算包括与运算、或运算、非运算、异或运算等。

与运算将多个输入信号进行AND操作,返回结果;或运算将多个输入信号进行OR操作,返回结果;非运算对输入信号进行取反操作;异或运算将多个输入信号进行异或操作,返回结果。

3. 编码器和解码器:编码器将多个输入信号转换为较少数量的输出信号,用于压缩信息;解码器则将较少数量的输入信号转换为较多数量的输出信号,用于还原信息。

常用的编码器有优先编码器和BCD编码器,常用的解码器有二进制-十进制解码器和译码器。

4. 多路选择器:多路选择器根据选择输入信号从多个输入信号中选择一个信号输出。

它通常有一个或多个选择输入信号和多个数据输入信号。

选择输入信号决定了从哪个数据输入信号中输出。

多路选择器可用于实现多路复用、数据选择和信号路由等功能。

5. 触发器和寄存器:触发器是存储单元,用于存储和传输信号。

常见的触发器有弗洛普触发器、D触发器、JK触发器等。

寄存器由多个触发器组成,用于存储和传输多个比特的数据。

6. 计数器和时序电路:计数器用于计数和生成递增或递减的序列。

它通过触发器和逻辑门组成。

时序电路在不同的时钟脉冲或控制信号下执行特定的操作。

常见的时序电路有时钟发生器、定时器和计数器。

7. 存储器:存储器用于存储和读取数据。

常见的存储器包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

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)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。

数字电路逻辑基本知识

数字电路逻辑基本知识
电路的设计维修维护灵活方便随着集成电路技术的高速发展数字逻辑电路的集成度越来越高集成电路块的功能随着小规模集成电路ssi中规模集成电路msi大规模集成电路lsi超大规模集成电路vlsi的发展也从元件级器件级部件级板卡级上升到系统级
数字逻辑
主 讲:代 媛 电 话:87092338
数字逻辑
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运 算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻 辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。现 代的数字电路是由半导体工艺制成的若干数字集成器 件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存 储器是用来存储二值数据的数字电路。
17
1.1 进位计数制
可见,数码处于不同的位置,代表的数值是不同的。这 里102、101、100、 10-1、10-2 称为权或位权,即十进制数中 各位的权是基数 10 的幂,各位数码的值等于该数码与权的 乘积。
因此, 435.86 4 102 4 101 5100 8 101 6 102
数字集成器件所用的材料以硅材料为主,在高速电路中 ,也使用化合物半导体材料,例如砷化镓等。
5
数字逻辑
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路 。 TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今 仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展 ,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的 趋势。
令小数部分 (a2 21 a3 22 am 2m1) F1
34
则上式可写成
1.2 数制转换
2( N )10 a1 F1
现代计算机通常都是标准的数字系统,数字系统 内部处理的是离散元素,并且采用称为信号的物理量 表示,一般为电压和电流,因而现实社会中的各种信 息在数字系统内部呈现出不同的形式 。

第8-9章数字逻辑电路基本知识

第8-9章数字逻辑电路基本知识

第8章数字电路基础(The foundation Of Digital Circuit )§8.1数字电路的特点§8.2 数制§8.5 集成逻辑门电路§8.4 基本逻辑运算及逻辑门§8.3码制电子电路中的信号模拟信号数字信号随时间连续变化的信号不连续的离散信号,只有两种电平§8.1 数字电路的特点模拟信号:tu正弦波信号t全波整流信号u研究模拟电路, 注重输入与输出信号之间大小、相位关系。

处理模拟信号的电路为模拟电路:交直流放大器、滤波器、信号发生器等。

模拟电路中要求晶体管工作在线性放大状态。

数字信号:数字信号:用“0”和“1”反映实际中的两种对立状态,如电平高低, 开关通断, 电流有无…tu 数字电路抗干扰能力强, 稳定可靠,集成度高, 性价比高数字电路处理数字信号, 分析电路输出与输入信号之间的逻辑关系, 分析方法有:逻辑电路图、真值表、逻辑表达式、波形图、逻辑代数和卡诺图数字电路中三极管为开关状态,即饱和状态或截止状态:B=0,三极管截止,I B =0,I C ≈0B=1,三极管饱和,I C ≈U CC /R C ,U CE ≈0+U CC BR C+U CC CE BR C11118.2 数制1.十进制:0、1 、2 、3 、4 、5 、6 、7 、8 、9(157)D =012107105101×+×+×1) 十个数码, 逢十进一2) 用下标D 或10表示十进制数, 989或(989)D 3) 权展式:10—基数10n-1---权一个十进制数N 可以表示成:∑∞−∞=×=i iiD KN 10)(十个电路状态才能表示十个数码, 技术上有许多困难, 因此, 数字电路中不采用十进制。

K i : 0~92.二进制:∑∞−∞=×=i iiB KN 2)((1001)B =012321202021×+×+×+×= 91) 两个数码, 逢二进一: 0、12)用下标B 或2表示二进制数:(1011)B3)权展式:2---基数2n-1---权K i : 0、1数字电路采用二进制。

第一章.数字逻辑电路基础知识

第一章.数字逻辑电路基础知识
A 0 1 Z 1 0
A
Z
Z=A A Z
实际中存在的逻辑关系虽然多种多样,但归结 起来,就是上述三种基本的逻辑关系,任何复杂 的逻辑关系可看成是这些基本逻辑关系的组合。
B Z
E
真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Z 0 1 1 1
逻辑符号 曾用符号
A B Z
逻辑表达式
Z A B
Z=A∨B 完成“或”运算功能的电路叫“或”门
3.“非”(反)逻辑-----实现 的电路叫非门(或反相器
定义:如果条件具备了,结果 便不会发生;而条件不具备时结果 一定发生。因为“非”逻辑要求对 应的逻辑函数是“非”函数,也叫 “反”函数 或“补”函数
数字集成电路发展非常迅速-----伴
随着计算机技术的发展: • 2.中规模集成电路
(MSI) 1966年出现, 在一块硅片上包含 • 1.小规模集成电 100-1000个元件或10路(SSI) 1960 100个逻辑门。如 : 集成记时器,寄存器, 年出现,在一块硅 译码器。 片上包含10-100 • TTL:Transister个元件或1-10个逻 Transister Logic 辑门。如 逻辑门 • SSI:Small Scale 和触发器。 Integration • MSI:Mdeium Scale Integration)
f(t)
t 模拟信号
f(t)
Ts 2Ts 3Ts
t
抽样信号
f(KT)
数字信号T 2T 3T
t
二.数字电路的特点:
模拟电路的特点:主要是研究微弱信号的放 大以及各种形式信号的产生,变换和反馈等。
数字电路的特点:
1 基本工作信号是二进制的数字信号,只 有0,1两个状态,反映在电路上就是低电平 和高电平两个状态。(0,1不代表数量的大 小,只代表状态 ) 2 易实现:利用三极管的导通(饱和)和 截止两个状态。-----(展开:基本单元是 连续的,从电路结构介绍数字和模拟电路的 区别)

数字逻辑电路

数字逻辑电路

数字逻辑电路数字逻辑电路是一种基于数字信号的电子电路,用于处理和操控数字信息。

它是计算机、通信系统和其他电子设备的核心组成部分。

数字逻辑电路可以执行诸如加法、乘法、逻辑运算等基本操作,并且可以通过逻辑门和触发器等元件组合成更复杂的电路,实现数字数据的存储、处理和传输。

数字逻辑电路的基本元件是逻辑门。

逻辑门根据输入信号的不同组合产生输出信号,它们包括与门、或门、非门、异或门等。

与门的输出信号只有当所有输入信号都为1时才为1,否则为0;或门的输出信号只有当至少一个输入信号为1时才为1,否则为0;非门的输出信号与输入信号相反;异或门则在输入信号中有奇数个1时输出为1,否则为0。

这些逻辑门可以根据需要灵活地组合,形成不同功能的数字逻辑电路。

数字逻辑电路在计算机的运算单元中起到了关键作用。

在计算机中,最基本的数字逻辑电路是加法器。

加法器用于实现数字的二进制相加,其基本原理是将两个二进制数的对应位相加,并将结果保存在相应的输出位上。

复杂的电子计算器和计算机处理器中,会使用多级加法器来实现多位数的相加。

除了加法器,还有减法器、乘法器等用于实现数字运算的数字逻辑电路。

除了基本的算术操作,数字逻辑电路还可以实现逻辑运算。

逻辑运算可以判断输入信号的真假,并根据逻辑关系产生相应的输出信号。

逻辑门是实现逻辑运算的基本元件,通过组合不同的逻辑门可以实现逻辑门电路。

常见的逻辑门电路有与门电路、或门电路、非门电路等。

例如,在计算机的控制单元中,通过与门电路和非门电路的组合可以实现条件分支和循环控制等逻辑功能。

数字逻辑电路还可以实现存储和传输数字信息。

触发器是一种常用的数字逻辑电路,用于存储和传输数字信息。

触发器可以在时钟脉冲的驱动下改变其输出信号,从而实现数字信号的存储和传输。

在计算机的内存系统中,使用触发器来存储和读取计算过程中的数据。

另外,计算机的通信接口中也会使用触发器来处理输入和输出的数字信号。

数字逻辑电路在现代科技中发挥着重要作用。

数字逻辑知识点总结公式

数字逻辑知识点总结公式

数字逻辑知识点总结公式1. 基本逻辑门在数字逻辑电路中,最基本的逻辑门有与门、或门和非门。

它们是数字逻辑电路的基本构建单元,由它们可以组合成各种逻辑功能。

逻辑门的公式如下:- 与门:当且仅当所有输入端都为高电平时,输出端才为高电平。

公式表示为Y = A * B,其中*代表逻辑与运算。

- 或门:当任意一个输入端为高电平时,输出端就为高电平。

公式表示为Y = A + B,其中+代表逻辑或运算。

- 非门:输出端与输入端相反,即当输入端为高电平时,输出端为低电平;当输入端为低电平时,输出端为高电平。

公式表示为Y = !A,其中!代表逻辑非运算。

这些逻辑门可以通过晶体管、集成电路等实现,是数字逻辑电路的基础。

2. 布尔代数布尔代数是一种数学系统,它定义了逻辑运算的代数规则。

在布尔代数中,逻辑变量只有两个取值:0和1。

布尔代数的基本运算包括逻辑与、逻辑或、逻辑非等,并且满足交换律、结合律、分配律等规则。

布尔代数的公式如下:- 逻辑与:A * B- 逻辑或:A + B- 逻辑非:!A布尔代数的运算规则能够帮助我们简化逻辑表达式,设计更简洁高效的逻辑电路。

3. 编码器和译码器编码器和译码器是数字逻辑电路中常用的功能模块,它们用来将输入信号转换为特定的编码形式,或将编码信号转换为原始信号。

编码器的公式如下:- n到m线编码器:将n个输入线转换为m位二进制编码。

输出端有2^m个不同状态。

公式表示为Y = f(A0, A1, ..., An),其中Y为输出,A0~An为输入。

编码方式有优先编码、格雷码等。

- m到n线译码器:将m位二进制编码转换为n个输出线的信号。

公式表示为Y0 = f0(A0, A1,..., Am-1),Y1 = f1(A0, A1,..., Am-1),...,其中Y0~Yn为输出,A0~Am-1为输入。

编码器和译码器广泛应用于数字信号的处理和通信系统中。

4. 多路选择器和解码器多路选择器和解码器是数字逻辑电路中的另外两种常用功能模块。

数字逻辑知识点总结大全

数字逻辑知识点总结大全

数字逻辑知识点总结大全数字逻辑是一门研究数字电路的科学,是计算机工程和电子工程的基础。

数字逻辑通过对数字信号的处理和处理,来实现各种功能。

数字逻辑的知识点包括布尔代数,逻辑门,编码器,译码器,寄存器,计数器等等。

本文将对数字逻辑的知识点进行系统总结,以便读者更好地理解和掌握数字逻辑的知识。

1. 布尔代数布尔代数是数字逻辑的基础,它用于描述逻辑信号的运算和表示。

布尔代数包括与运算、或运算、非运算、异或运算等逻辑运算规则。

布尔代数中的符号有"∧"、"∨"、"¬"、"⊕"表示与、或、非、异或运算。

布尔代数可以用于构建逻辑方程、化简逻辑表达式、设计逻辑电路等。

2. 逻辑门逻辑门是数字电路的基本组成单元,实现了布尔代数的逻辑运算。

常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等,它们分别实现了逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或运算。

逻辑门通过组合和连接可以实现各种复杂的逻辑功能,是数字逻辑电路的基础。

3. 编码器和译码器编码器和译码器是数字逻辑中的重要元件,用于实现数据的编码和解码。

编码器将多个输入信号编码成少量的输出信号,译码器则反之。

常见的编码器包括二进制编码器、BCD编码器等,常见的译码器包括二进制译码器、BCD译码器等。

4. 寄存器寄存器是数字逻辑中的重要存储单元,用于存储二进制数据。

寄存器可以实现数据的暂存、延时、并行传输等功能。

常见的寄存器包括移位寄存器、并行寄存器、串行寄存器等,它们按照不同的存储方式和结构实现了不同的功能。

5. 计数器计数器是数字逻辑中的重要计数单元,用于实现计数功能。

计数器可以按照不同的计数方式实现不同的计数功能,常见的计数器包括二进制计数器、BCD计数器、模数计数器等。

6. 时序逻辑时序逻辑是数字逻辑中的重要内容,它描述数字电路在不同时间点的状态和行为。

时序逻辑包括触发器、时钟信号、同步电路、异步电路等,它们用于描述数字电路的时序关系并实现相关功能。

数字逻辑电路基础

数字逻辑电路基础
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进 制数码,因各位的权值依次为8、4、2、1,故称8421 BCD 码。
常用 BCD 码
十进制数 8421 码 余 3 码 格雷码 2421 码
0
0000 0011 0000 0000
1
0001 0100 0001 0001
2
0010 0101 0011 0010
数字逻辑电路基础
第一章 数字逻辑电路基础
1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制和码制 1.3 基本逻辑运算 1.4 逻辑函数的表示方法 1.5 逻辑代数运算 1.6 逻辑门电路
1.1 数字电路基本概念
一、模拟信号与数字信号
模拟信号——时间连续数值也连续的信号。如速度、压 力、温度等。 数字信号——在时间上和数值上均是离散的。如电子表 的秒信号,生产线上记录零件个数的记数信号等。 数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流。
晶体管工作在开关状 态
1、数字信号的特点
•使用高低电平来表示信号。 •门电路起开关作用。 •逻辑状态只有0,1。 •易于存储。 •抗干扰,对元件的要求不高。 •集成度高,通用性强。
2、用逻辑电平描述的数字波形:
数字波形
逻辑电平对时间的图形表示。 脉冲波: 当某波形仅有两个离散值时。 分为:周期波和非周期波
即:(1234)10=1×103 +2×102+3×101+4×100
又如:(209.04)10= 2×102 +0×101+9×100+0×10-1+4 ×10-
2、二进制
数码为:0、1;基数是2。 运算规律:逢二进一,即:1+1=10。 二进制数的权展开式: 如:(101.01)2= 1×22 +0×21+1×20+0×2-1+1 ×2

大一数字逻辑电路知识点

大一数字逻辑电路知识点

大一数字逻辑电路知识点数字逻辑电路是电子工程中的重要基础知识之一。

它涉及电子元件和逻辑门的组合与运算,是计算机科学和电子工程学习的基石。

在大一学习数字逻辑电路时,我们需要掌握一些基本的知识点,包括布尔代数、逻辑运算、逻辑门和多路选择器等。

下面将逐一介绍这些知识点的基本内容。

1. 布尔代数布尔代数是一种数学工具,用于描述逻辑关系。

它包括逻辑运算符(与、或、非)和逻辑常数(真、假),通过这些运算符和常数可以构建逻辑表达式。

在数字逻辑电路中,布尔代数可以用于描述逻辑门的功能和操作。

2. 逻辑运算逻辑运算是布尔代数的基础,常见的逻辑运算有与(AND)、或(OR)、非(NOT)等。

其中,与运算是指同时满足多个条件时结果为真,或运算是指满足任意一个条件时结果为真,非运算是指将输入的逻辑值反转。

3. 逻辑门逻辑门是数字逻辑电路的基本组成单元,它可以实现特定的布尔逻辑功能。

常见的逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)等。

通过将逻辑门进行组合和连接,可以构建出更复杂的数字逻辑电路。

4. 多路选择器多路选择器是一种能根据控制信号选取输入端数据的电路。

它有多个输入通道和一个输出通道,通过控制信号的不同选择,可以将任意输入通道的数据输出。

多路选择器在数字逻辑电路中常用于构建多路复用器、解码器等电路。

5. 数制转换在数字逻辑电路中,我们常常需要进行不同进制之间的转换,包括二进制、十进制、八进制和十六进制。

了解不同数制之间的转换方法可以帮助我们更好地理解和分析数字逻辑电路。

6. 真值表真值表是用于描述布尔函数的一种表格形式。

通过真值表,我们可以清楚地了解输入和输出之间的逻辑关系,并判断逻辑电路的正确性和功能。

在学习数字逻辑电路时,掌握真值表的编写和分析方法是非常重要的。

7. 逻辑代数运算逻辑代数运算是指在布尔代数中对逻辑表达式进行化简和变换的方法。

通过使用逻辑代数运算,我们可以简化复杂的逻辑表达式,减少逻辑门的数量和电路的复杂性,提高电路的性能和可靠性。

数字逻辑电路设计知识点汇总

数字逻辑电路设计知识点汇总

数字逻辑电路设计知识点汇总数字逻辑电路是电子信息类专业的重要基础课程,它在计算机、通信、控制等领域有着广泛的应用。

下面为大家汇总一下数字逻辑电路设计的主要知识点。

一、数制与编码数制是用来表示数量的规则,常见的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。

二进制是数字逻辑电路中最常用的数制,因为它只有 0 和 1 两个数字,便于用电子器件的导通和截止来表示。

编码则是用特定的代码来表示信息。

例如,BCD 码(Binary Coded Decimal)用四位二进制数来表示一位十进制数;格雷码(Gray Code)相邻两个编码之间只有一位发生变化,常用于减少数字电路中的误差。

二、逻辑代数基础逻辑代数是数字逻辑电路的理论基础,它包括基本逻辑运算(与、或、非)、逻辑函数的表示方法(真值表、逻辑表达式、逻辑图、卡诺图等)以及逻辑函数的化简。

与运算只有当所有输入都为 1 时,输出才为 1;或运算只要有一个输入为 1 ,输出就为 1;非运算则是将输入取反。

逻辑函数的化简是为了得到更简单、更经济的电路实现。

常用的化简方法有公式法和卡诺图法。

三、门电路门电路是实现基本逻辑运算的电子电路,包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。

TTL (TransistorTransistor Logic)门电路和 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)门电路是常见的两种类型。

TTL 门电路速度快,但功耗较大;CMOS 门电路功耗低,但速度相对较慢。

在实际设计中,需要根据具体的性能要求选择合适的门电路类型。

四、组合逻辑电路组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入,没有记忆功能。

常见的组合逻辑电路有编码器、译码器、加法器、数据选择器、数据分配器等。

例如,加法器是实现两个数相加的电路,半加器和全加器是加法器的基本单元。

译码器则是将输入的二进制编码转换为特定的输出信号。

五、时序逻辑电路时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入,还与电路的过去状态有关,具有记忆功能。

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数字逻辑电路基础知识整理1961年美国德克萨斯仪器公司(TI)率先将数字电路的元、器件和连线制作在同一硅片上,制成了集成电路,揭开了集成电路发展的序幕。

一、TTL和CMOS逻辑器件分类逻辑器件的分类方法有很多,下面以逻辑器件的功能、工艺特点和逻辑电平等方法来进行简单描述。

1.1 TTL和CMOS器件的功能分类按功能进行划分,逻辑器件可以大概分为以下几类: 门电路和反相器、选择器、译码器、计数器、寄存器、触发器、锁存器、缓冲驱动器、收发器、总线开关、背板驱动器等。

1:门电路和反相器逻辑门主要有与门74X08、与非门74X0 0、或门74X32、或非门74X02、异或门74X86、反相器74X04等。

2:选择器 选择器主要有2-1、4-1、8-1选择器74X157、74X153、74X151等。

3: 编/译码器编/译码器主要有2/4、3/8和4/16译码器74X139、 74X138、74X154等。

4:计数器计数器主要有同步计数器74 X161和异步计数器74X393等。

5:寄存器寄存器主要有串-并移位寄存器74X164和并-串寄存器74X165等。

6:触发器触发器主要有J-K触发器、带三态的D触发器74X374、不带三态的D触发器74X74、施密特触发器等。

7:锁存器锁存器主要有D型锁存器74X373、寻址锁存器74X25 9等。

8:缓冲驱动器缓冲驱动器主要有带反向的缓冲驱动器74X24 0和不带反向的缓冲驱动器74X244等。

9:收发器收发器主要有寄存器收发器74X543、通用收发器74X245、总线收发器等。

10:总线开关 < br />总线开关主要包括总线交换和通用总线器件等。

11:背板驱动器背板驱动器主要包括TTL或LVTTL电平与GTL/GTL+(GTLP)或BTL之间的电平转换器件。

12:包含特殊功能的逻辑器件A.总线保持功能(Bus hold)由内部反馈电路保持输入端最后的确定状态,防止因输入端浮空的不确定而导致器件振荡自激损坏;输入端无需外接上拉或下拉电阻,节省PCB空间,降低了器件成本开销和功耗。

ABT、LVT、ALVC、ALVCH、 ALVTH、LVC、GTL系列器件有此功能。

命名特征为附加了“H& rdquo;如:74ABTH16244。

B.串联阻尼电阻(series damping res istors)输出端加入串联阻尼电阻可以限流,有助于降低信号上冲/下冲噪声,消除线路振铃,改善信号质量。

如图6-4所示。

具有此特征的ABT、LVC、LVT、ALVC系列器件在命名中加入了“2”或“R”以示区别,如ABT 162245,ALVCHR162245。

对于单向驱动器件,串联电阻加在其输出端,命名如SN74LVC2244;对于双向的收发器件,串联电阻加在两边的输出端,命名如SN74LVCR224 5。

C.上电/掉电三态(PU3S,Power up/power down 3-state)即热拔插性能。

上电/掉电时器件输出端为三态,Vcc阀值为2.1V;应用于热拔插器件/板卡产品,确保拔插状态时输出数据的完整性。

多数ABT、LVC、LVT、LVTH系列器件有此特征。

D.ABT 器件(Advanced BiCMOS Technology)结合了CMOS器件(如HC/HCT、LV/LVC、ALVC、AHC/AHCT)的高输入阻抗特性和双极性器件(Bipolar,如TTL、LS、AS、ALS)输出驱动能力强的特点。

包括ABT、L VT、ALVT 等系列器件,应用于低电压,低静态功耗环境。

E.Vcc/GND对称分布16位Widebus器件的重要特征,对称配置引脚,有利于改善噪声性能。

AHC /AHCT、AVT、AC/ACT、CBT、LVT、ALVC、LVC、ALB系列 16位Widebus器件有此特征。

F.分离轨器件(Split-rail)即双电源器件,具有两种电源输入引脚VccA和VccB,可分别接5V或3 .3V电源电压。

如ALVC164245、LVC4245等,命名特征为附加了&ld quo;4”。

1.2 TTL和CMOS逻辑器件的工艺分类特点按工艺特点进行划分,逻辑器件可以分为Bipolar、CMOS、BiCMOS等工艺,其中包括器件系列有:Bi polar(双极)工艺的器件有: TTL、S、LS、AS、F、ALS。

CMOS工艺的器件有: HC、HCT、CD40000、ACL、FCT、LVC、LV、CBT、ALVC、AHC、AH CT、CBTLV、AVC、GTLP。

BiCMOS工艺的器件有: BCT、ABT、LVT、ALV T。

1.3 TTL和CMOS逻辑器件的电平分类特点TTL和CMOS的电平主要有以下几种:5VTTL、5VCMOS(Vih≥0.7*Vcc,Vil≤0.3*Vcc)、3. 3V电平、2.5V电平等。

5V的逻辑器件5V器件包含TTL、S、LS、 ALS、AS、HCT、HC、BCT、74F、ACT、AC、AHCT、AHC、ABT等系列器件3.3V及以下的逻辑器件包含LV的和V 系列及AHC和AC系列,主要有L V、AHC、AC、ALB、LVC、ALVC、LVT 等系列器件。

逻辑技术系列双极性ALS高级低功率肖特基逻辑器件AS高级肖特基逻辑器件F快速逻辑器件LS低功耗肖特基逻辑器件S肖特基逻辑器件TTL晶体管-晶体管逻辑器件HTTL 高速晶体管-晶体管逻辑器件LTTL 低功耗晶体管-晶体管逻辑器件FAST(F) Fairchild 肖特基逻辑器件BiCMOSABT与TTL电平兼容高级 BiCMOS 技术,ABTE高级 BiCMOS 技术/增强型收发器逻辑器件ALB高级低压 BiCMOSALVT与TTL电平兼容高级低压 CMOS 技术BCT BiCMOS 总线接口技术FB背板收发器逻辑器件GTL喷射收发器逻辑器件HSTL高速收发器逻辑器件JTAG JTAG 边界扫描支持LVT低压 BiCMOS 技术SSTL残余连续终结逻辑器件CMOSAC高级 CMOS 逻辑器件ACT与TTL电平兼容高级 CMOS 逻辑器件 AHC高级高速 CMOSAHCT与TTL电平兼容高级高速 CMOS ALVC高级低压 CMOS 技术AUC高级超低压 CMOS 逻辑器件AUP高级超低功耗 CMOS 逻辑AVC高级超低压 CMOS 逻辑器件CB3Q低压高带宽总线开关技术CB3T低压转换器总线开关技术CBT Crossbar 技术CBT-C具有下冲保护的 CBTCBTLV低压 Crossbar 技术CD4000CMOS 逻辑器件FCT快速 CMOS 技术GTLP发射接收逻辑器件(GTL+)HC高速 CMOS 逻辑器件HCT与TTL电平兼容高速 CMOS 逻辑器件 FACT 其电路含AC、ACT及FCT系列LV-A低压 CMOS 技术LV-AT低压 CMOS 技术LVC低压 CMOS 技术PCA内部集成电路PCF内部集成电路SSTV残余连续终结低压逻辑器件TS TI 开关TVC转换钳位电压VME VME 总线产品这些芯片有LVC, LVT, ALVT, LCX, LVX, LPT and FCT3 Plus等3.3V的芯片可以直接与5V芯片相连接CMOS的输出电平基本上就是0V和Vdd,LSTTL的0与1的threshold大约是1.3V,3V3 CMOS输出的电平可以准确被5V LSTTL识别。

5VTTL的输出0低于0.4V,可以被CMOS识别。

至于TTL的高电平输出能力非常微弱(<1mA),CMOS电路的输入有嵌位二极管,防止可控硅闩锁,一般都有5~10mA的吸收能力,此时TTL的输出大约是3.3+0.7=4.0V,是1。

TTL电平:输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。

在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。

最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。

CMOS电平:逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。

而且具有很宽的噪声容限。

电平转换电路:因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。

OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。

否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路。

TTL和COMS电路比较:1)TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。

2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。

COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。

COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。

TTL和CMOS的逻辑电平关系图2-1:TTL和CMOS的逻辑电平图上图为5V TTL逻辑电平、5V CMOS逻辑电平、LVTTL逻辑电平和LVCMOS逻辑电平的示意图。

5V TTL逻辑电平和5V CMOS逻辑电平是很通用的逻辑电平,注意他们的输入输出电平差别较大,在互连时要特别注意。

另外5V CMOS器件的逻辑电平参数与供电电压有一定关系,一般情况下,Voh≥Vcc-0.2V,Vih≥0.7Vcc;Vol≤0. 1V,Vil≤0.3Vcc;噪声容限较TTL电平高。

JEDEC组织在定义3. 3V的逻辑电平标准时,定义了LVTTL和LVCMOS逻辑电平标准。

LVTTL逻辑电平标准的输入输出电平与5V TTL逻辑电平标准的输入输出电平很接近,从而给它们之间的互连带来了方便。

LVTTL逻辑电平定义的工作电压范围是3.0-3.6V。

LVCMOS逻辑电平标准是从5V CMOS逻辑电平关注移植过来的,所以它的Vih、Vil和Voh、Vo l与工作电压有关,其值如上图所示。

LVCMOS逻辑电平定义的工作电压范围是2.7-3.6V。

< br />5V的CMOS逻辑器件工作于3.3V时,其输入输出逻辑电平即为LVCMOS逻辑电平,它的Vih大约为0.7×VCC=2.31V左右,由于此电平与LVTTL的Vo h (2.4V)之间的电压差太小,使逻辑器件工作不稳定性增加,所以一般不推荐使用5V CMOS器件工作于3.3V电压的工作方式。

由于相同的原因,使用LVCMOS输入电平参数的3.3V 逻辑器件也很少。

JEDEC组织为了加强在3.3V上各种逻辑器件的互连和3.3V 与5V逻辑器件的互连,在参考LVCMOS和LVTTL逻辑电平标准的基础上,又定义了一种标准,其名称即为3.3V逻辑电平标准,其参数如下:图2-2:低电压逻辑电平标准从上图可以看出,3.3V逻辑电平标准的参数其实和LVTTL逻辑电平标准的参数差别不大,只是它定义的Vol可以很低(0.2V),另外,它还定义了其Voh最高可以到VCC-0.2V,所以3.3V逻辑电平标准可以包容LVCMOS的输出电平。

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