数字逻辑电路设计王毓银讲义

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考研大纲数字电路与逻辑设计

安徽大学2010年硕士研究生入学考试复习大纲
科目名称数字电路与逻辑设计科目代码817
一、考试范围及要点
1．数字电路基本概念
2．数制与编码
3．逻辑函数及其化简
4．集成逻辑门
5．组合逻辑电路
6．集成触发器
7．时序逻辑电路
8．半导体存储器
9．脉冲单元电路
二、考试形式及试卷结构
1）答卷方式：闭卷；笔试。

2）答题时间： 3小时
3）题型及分值所占比例：填空题；分析题；设计题等。

4）其他说明：题型可能略有调整
参考书目：
[1] 王毓银，《数字电路逻辑设计》（第二版），高等教育出版社，2005
[2] 阎石，数字电子技术基础（第四版），高等教育出版社，1997
[3] 康华光主编，电子技术基础数字部分（第四版），高等教育出版社，2000。

数字电子技术基础第一章逻辑代数与EDA技术的基础知识

(2) 十-二转换：降幂比较法 — 要求熟记 20 ∼ 210 的数值。
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 210 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024
(2) 十-二转换：降幂比较法 ( 157 )10 ( 10011101)2
157 ) 128 27
任意(N)进制数展开式的普遍形式： D ki N i
ki — 第 i 位的系数 N i — 第 i 位的权
4. 几种常用进制数之间的转换 (1) 二-十转换：将二进制数按位权展开后相加
( 101. 11 )2 1 22 0 21 1 20 1 21 1 22 4 1 0. 5 0. 25 (5. 75)10
1、数字电路与模拟电路相比主要有下列优点：（1）数字电路是以二值数字逻辑为基础的，只有0和 1两个基本数字，易于用电路来实现。（2）由数字电路组成的数字系统工作可靠，精度较高，抗干扰能力强。
（3）数字电路不仅能完成数值运算，而且能进行逻辑判断和运算，这在控制系统中是不可缺少的。
（4）数字信息便于长期保存，比如可将数字信息存入磁盘、光盘等长期保存。
十-二转换：方法二
※整数部分的转换：除基取余法
用目标数制的基数（R=2）去除十进制数，第一次相
除所得余数为目的数的最低位K0，将所得商再除以基数，
反复执行上述过程，直到商为“0”，所得余数为目的数
的最低位。
( 157 )10 =(？)2
※小数部分的转换：乘基取整法
用小数乘以目标数制的基数（R=2），第一次相乘结
编码：用二进制数表示文字、符号等信息的过程。二进制代码：编码后的二进制数。
二-十进制代码：用二进制代码表示十个数字符号 0 ~ 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）。 8421码 2421码 5211码

数字逻辑电路设计-(王毓银)讲义.PPT第一章

( N )2 an1an2 a1a0 .a1a2 am
an1 2n1 an2 2n2 a1 21 a0 20
a1 21 a2 22 am 2m
n1
ai
1.1.2 数制及其转换
小数部分的转换步骤如下：将小数部分逐次乘以R，取乘积的整数部分作为R进制的各有关数位，乘积的小数部分继续乘以R，直至最后乘积为0或达到一定的精度为止。
例4：求（0.3125）10 =（
）2
解： 0.3125 × 2 = 0.625 ……整数为0 b-1
0.625 × 2 = 1.25 ……整数为1 b-2
3基数r为2k各进制之间的互相转换由于3位二进制数构成1位八进制数4位二进制数构成1位十六进制数以二进制数为桥梁即可方便地完成基数r为2k各进制之间的互相转换
西安邮电学院“校级优秀课程”
数字电路与逻辑设计
第一章绪论
第一章绪论
目的与要求：
1、正确理解一些有关数字电路的基本概念； 2、常用数制数的表示以及它们之间的转换； 3、掌握数字系统中常用的几种BCD码。
1.1.2 数制及其转换
例6：将十进制小数（0.39）10 转换成八进制数，要求精度达到0.1% 。
解：要求精度达到0.1% ，因为1/83 < 1/1000 < 1/84，所以需要精确到八进制小数4位。 0.39 × 8 = 3.12 ……整数为3 b-1=3 0.12 × 8 = 0.96 ……整数为0 b-2=0 0.96 × 8 = 7.68 ……整数为7 b-3=7 0.68 × 8 = 5.44 ……整数为5 b-4=5 所以（0.39）10 =（0.3075）8

《数字逻辑与数字系统》教学大纲

《数字逻辑与数字系统》教学大纲一、使用说明（一）课程性质《数字逻辑与数字系统》是计算机科学与技术专业的一门专业基础课。

（二）教学目的通过本课程的学习，可以使学生熟悉数制与编码,逻辑函数及其化简,集成逻辑部件,中大规模集成组合逻辑构件。

掌握组合逻辑电路分析和设计，同步时序逻辑电路分析和设计，异步时序逻辑电路分析和设计；中规模集成时序逻辑电路分析和设计。

了解可编程逻辑器件，数字系统设计，数字系统的基本算法与逻辑电路实现，VHDL语言描述数字系统。

为专业课的学习打下坚实的基础。

（三）教学时数本课程理论部分总授课时数为68课时。

（四）教学方法理论联系实际，课堂讲授。

（五）面向专业计算机科学与技术专业。

二、教学内容第一章数制与编码（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握数制的表示及转换，二进制数的算术运算,二进制码，原码、补码、反码。

（二）教学内容模拟信号，数字信号，数制的表示及转换，二进制数的算术运算,二进制码，原码、补码、反码。

重点与难点：数制，二进制码，逻辑运算，逻辑代数的基本定律和规则，逻辑函数的化简。

第一节进位计数制1、十进制数的表示2、二进制数的表示3、其它进制数的表示第二节数制转换1、二进制数与十进制数的转换2、二进制数与八进制数、十六进制数的转换第三节带符号数的代码表示1、真值与机器数2、原码3、反码4、补码5、机器数的加、减运算6、十进制数的补数第四节码制和字符的代码表示1、码制2、可靠性编码3、字符代码（三）教学方法与形式课堂讲授。

（四）教学时数2课时。

第二章逻辑代数与逻辑函数（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握逻辑代数的基本运算,逻辑代数的基本公式、定理及规则。

逻辑函数表达式的形式与转换方法，逻辑函数的代数法及卡诺图法化简。

（二）教学内容逻辑代数的基本运算、基本公式、定理及规则。

逻辑函数表达式的形式与转换方法，逻辑函数的代数法及卡诺图法化简。

重点与难点：逻辑代数的公式、定理及规则。

数字电路逻辑设计(第二版) 王毓银╲t 电子科技大学

数字电路逻辑设计(第二版) 王毓银电子科技大学第1章绪论1.1 数字信号1.2 数制及其转换1.3 二一十进制代码（BCD代码）1.4 算术运算与逻辑运算1.5 数字电路1.6 VHDL1.7 本课程的任务与性质习题第2章逻辑函数及其简化2.1 逻辑代数2.1.1 基本逻辑2.1.2 基本逻辑运算2.1.3 真值表与逻辑函数2.1.4 逻辑函数相等2.1.5 三个规则2.1.6 常用公式2.1.7 逻辑函数的标准形式2.2 逻辑函数的简化2.2.1 公式法（代数法）2.2.2 图解法（卡诺图法）2.2.3 逻辑函数的系统简化法习题第3章集成逻辑门3.1 晶体管的开关特性3.1.1 晶体二极管开关特性3.1.2 晶体三极管开关特性3.2 TTL集成逻辑门3.2.1 晶体管一晶体管逻辑门电路（TTL）3.2.2 TTL与非门的主要外部特性3.2.3 TTL或非门、异或门、OC门、三态输出门等3.2.4 其他系列TTL门电路3.3 发射极耦合逻辑（ECL）门与集成注入逻辑（I2L）电路3.3.1 发射极耦合逻辑（ECL）门3.3.2 I2L逻辑门3.4 MOS逻辑门3.4.1 MOS晶体管3.4.2 MOS反相器和门电路3.5 CMOS电路3.5.1 CMOS反相器工作原理3.5.2 CMOS反相器的主要特性3.5.3 CMOS传输门3.5.4 CMOS逻辑门电路3.5.5 BiCMOS门电路3.5.6 CMOS电路的正确使用方法3.6 VHDL描述逻辑门电路3.6.1 VHDL描述电路的基本方法3.6.2 VHDL描述逻辑门电路习题第4章组合逻辑电路4.1 组合逻辑电路分析4.1.1 全加器4.1.2 编码器4.1.3 译码器4.1.4 数值比较器4.1.5 数据选择器4.1.6 奇偶产生/校验电路4.2 组合逻辑电路设计4.2.1 采用小规模集成器件的组合逻辑电路设计4.2.2 采用中规模集成器件实现组合逻辑函数4.3 组合逻辑电路的冒险现象4.3.1 静态逻辑冒险4.3.2 如何判断是否存在逻辑冒险4.3.3 如何避免逻辑冒险4.4 VHDL描述组合逻辑电路4.4.1 VHDL表达式、运算符和数据类型4.4.2 在结构体行为描述中常用语句4.4.3 结构描述语句4.4.4 VHDL语句描述组合逻辑电路习题第5章集成触发器5.1 基本触发器5.1.1 基本触发器电路组成和工作原理5.1.2 基本触发器功能的描述5.2 钟控触发器5.2.1 钟控R—S触发器5.2.2 钟控D触发器5.2.3 钟控J-K触发器5.2.4 钟控T触发器5.2.5 电位触发方式的工作特性5.3 主从触发器5.3.1 主从触发器基本原理5.3.2 主从J-K触发器主触发器的一次翻转现象5.3.3 主从J-K触发器集成单元5.3.4 集成主从J-K触发器的脉冲工作特性5.4 边沿触发器5.4.1 维持一阻塞触发器5.4.2 下降沿触发的边沿触发器5.4.3 CMOS传输门构成的边沿触发器5.5 VHDL描述触发器5.5.1 时钟信号和复位、置位信号的VHDL描述5.5.2 触发器的VHDL描述习题第6章时序逻辑电路6.1 时序逻辑电路概述6.2 时序逻辑电路分析6.2.1 时序逻辑电路的分析步骤6.2.2 寄存器、移位寄存器6.2.3 同步计数器6.2.4 异步计数器6.3 时序逻辑电路设计6.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤6.3.2 采用小规模集成器件设计同步计数器6.3.3 采用小规模集成器件设计异步计数器6.3.4 采用中规模集成器件实现任意模值计数（分频）器6.4 序列信号发生器6.4.1 设计给定序列信号的产生电路6.4.2 根据序列循环长度M的要求设计发生器电路6.5 时序逻辑电路的VHDL描述6.5.1 移位寄存器的VHDL描述6.5.2 计数器的VHDL描述习题第7章半导体存储器7.1 概述7.1.1 半导体存储器的特点与应用7.1.2 半导体存储器的分类7.1.3 半导体存储器的主要技术指标7.2 顺序存取存储器（SAM）7.2.1 动态CMOS反相器7.2.2 动态CMOS移存单元7.2.3 动态移存器和顺序存取存储器（SAM）7.3 随机存取存储器（RAM）7.3.1 RAM的结构7.3.2 RAM存储单元7.3.3 RAM集成片HM6264简介7.3.4 RAM存储容量的扩展7.4 只读存储器（ROM）7.4.1 固定ROM7.4.2 可编程ROM7.4.3 利用ROM实现组合逻辑函数7.4.4 EPROM集成片简介习题第8章可编程逻辑器件8.1 可编程逻辑器件基本结构8.1.1 “与一或”阵列结构8.1.2 查找表结构8.1.3 可编程逻辑器件编程技术8.2 简单可编程逻辑器件（SPLD）8.2.1 PAL器件的基本结构8.2.2 GAL器件的基本结构8.2.3 典型GAL器件8.3 复杂可编程逻辑器件（CPLD）8.3.1 概述8.3.2 可编程互连阵列结构CPLD8.3.3 全局互连结构CPLD8.4 现场可编程门阵列（FPGA）器件8.4.1 概述8.4.2 连续互连型FPGA器件8.4.3 分段互连型FPGA器件8.4.4 FPGA器件特点8.5 可编程逻辑器件的开发8.5.1 PLD设计流程8.5.2 PLD编程与配置习题第9章脉冲单元电路9.1 脉冲信号与电路9.1.1 脉冲信号9.1.2 脉冲电路9.2 集成门构成的脉冲单元电路9.2.1 施密特触发器9.2.2 单稳态触发器9.2.3 多谐振荡器9.3 555定时器及其应用9.3.1 555定时器的电路结构9.3.2 用555定时器构成施密特触发器9.3.3 用555定时器构成单稳态触发器9.3.4 用555定时器构成多谐振荡器习题第10章模数转换器和数模转换器10.1 概述10.1.1 数字控制系统1O.1.2 数据传输系统10.1.3 自动测试和测量设备10.1.4 多媒体计算机系统10.2 数模转换器（DAC）10.2.1 数模转换原理和一般组成10.2.2 权电阻网络DAC10.2.3 R-2R倒T形电阻网络DAC10.2.4 单值电流型网络DAC10.2.5 集成DAC及其应用举例10.2.6 DAC的转换精度与转换速度10.3 模数转换器（ADC）10.3.1 模数转换基本原理10.3.2 并联比较型ADC10.3.3 逐次逼近型ADC10.3.4 双积分型ADC10.4 集成ADC及其应用举例10.4.1 双积分型集成ADC10.4.2 逐次逼近型集成ADC10.4.3 ADC的转换精度和转换速度习题第11章数字系统设计基础11.1 数字系统设计的基本方法11.1.1 数字系统的组成11.1.2 数字系统设计方法11.2 系统控制器的描述11.2.1 ASM图描述方法11.2.2控制器设计——硬件实现11.2.3控制器设计——软件设计（VHDL描述）11.3 数字系统设计举例11.3.1 方案构思11.3.2 顶层的VHDL实现11.3.3 次级模块电路分析与设计11.3.4 控制器电路的设计习题附录一半导体集成电路型号命名方法附录二集成电路主要性能参数附录三二进制逻辑单元图形符号说明主要参考文献汉英名词术语对照。

第一章数字逻辑实用教程

解： F A(C BC ) C ( AD D)
A[(C B)(C C )] C[( A D)( D D)]
AC AB AC CD A(C C ) AB CD A( 1 B) CD A CD
例：化简F AB AC BC BC BD B D
例1. 一个逻辑函数通过最小项表达式转换成相对应的卡诺图。如下例：
A
0 Ｃ 0 1 0 Ｂ 1 1 1 0
1.3 逻辑代数的主要定理及常
用公式
1.3.1逻辑代数的主要定理
定理1：德· 摩根(De Morgan)定理
（1）（2） (X1+X2+·+Xn)=X1· 2·· · n · · X · X · (X1· 2·· · n)=X1+X2+ · +Xn X · X · · ·
A A A B 0 1 B 0 A B AB
1 m1 m3
B 1 A B AB
二变量卡诺图
1.2.3逻辑函数的标准形式
1.最小项及最小项表达式
设有一个二变量的逻辑函数
可以转换为
特点：
① 它包含有该逻辑函数的全部自变量（A， B），且每个自变量在一个与项中以原变量或反变量仅出现一次； ② 这三个与项称为该逻辑函数的最小项，若逻辑函数的与项全由最小项组成，称该函数为最小项之和式，常称为标准与或式；
③ 对于二个自变量的逻辑函数来说，最多有
四个最小项，
对于 n 个自变量的逻辑函数来说，最多有 n 2 个最小项；
④ 用符号 mI 表示最小项，确定下标i的值：将各最小项变量按一定次序排好后，用 1 代替其中的原变量，用 0 代替其中的反变量，这样每个最小项对应的二进制数的等效十进制数为相应的最小项 mI 下标 i 的值。例如三变量最小项有：

数字电路课程设计—四路抢答器

数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．任务和要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。

2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。

3．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。

4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。

三．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。

在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。

方案二：方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器，实IN管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方际中其7案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。

故采用方案二。

四．单元电路的设计1.脉冲电路：由555电路提供CP脉冲信号2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 174LS75的管脚图为：7475功能表E2-3D2D3D0Vcc当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0，接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。

数字电路与逻辑设计王毓银含

数字电路与逻辑设计王毓银答案【篇一：南邮数电-b0400032s 数字电路与逻辑设计 b教课纲领】>digital circuits and logic design b课程编号：开课学院：课程类型：b0400032s电子科学与工程学院学科基础课学分：课内学时：课程性质：3 48 必修一、课程的性质和目的本课程是高校理科、工科电子信息科学类、电气信息类、仪器仪表类专业本科生在电子技术方面的学科基础课。

经过本课程的学习，使学生掌握数字逻辑的基本理论；认识常用功能固定组合器件、时序器件及可编程逻辑器件（pld ）的构造、工作原理，掌握它们的逻辑功能和应用方法；掌握数字电路模块的基本剖析、设计方法；了解a/d 、d/a 变换的原理与过程；掌握半导体储存器的应用方法。

本课程以采纳数字集成电路设计数字硬件电路模块为特点，拥有很强的逻辑推理和工程实践性，能培育学生的抽象思想能力、谨慎的科学态度、数字硬件电路的剖析和设计能力及从事科研工作的实践着手能力。

学习本课程是为了给《单片机原理与应用》、《嵌入式系统》、《计算机接口技术》、《通讯原理》、《自动控制》等后续课程打下基础。

二、课程教课内容及基本要求1. 知识单元一:数制与码制（3 学时）（1）知识点一：数制、码制的基本观点（2）知识点二：常用数制及其变换（3）知识点三：常用二进制码及bcd 码教课基本要求：认识数制、码制的基本观点，掌握常用数制（二、八、十、十六进制）及变换方法，认识常用二进制码（自然二进制码、循环码、奇偶校验码）及bcd 码（8421bcd 、5421bcd 、余3bcd ）。

2. 知识单元二:逻辑代数基础（9 学时）（1）知识点一：逻辑代数的基本观点、基本运算、基本公式和规则（2）知识点二：逻辑函数的描绘方式（3）知识点三：逻辑函数的简化教课基本要求：掌握逻辑代数的基本观点、基本公式、基本规则，掌握逻辑函数的描绘方式（真值表、表达式、电路图、卡诺图）及其互相变换方法，认识逻辑函数最简与或式的公式化简法，掌握逻辑函数（ 4 变量及以下）最简与或式的卡诺图化简法。

数字逻辑电路教学大纲.doc

西安交通大学《数字逻辑电路》课程教学大纲英文名称：Digital Logic Circuits课程编号：EELC2006课程类型：工程科学学时：80 （讲课64实验16）学分：5适用对象：信息工程专业本科生、教改班、学硕连读班先修课程：大学物理、电路、电子技术基础使用教材及参考书：1.鲍家元等.数字逻辑.高等教育出版社.1997年2.王毓银.数字电路逻辑设计.第三版.高等教育出版社，1999年3.王楚等.数字逻辑电路.高等教育出版社.1999年一、课程的性质、目的和任务“数字逻辑电路”是电子信息类专业本科生必修的重要骨干课程。

其基本目的是要通过逻辑代数和数字电路设计知识的学习，使学生掌握数字系统的理论基础和实现技术，从而为进一步掌握现代信息处理技术和计算机技术打下坚实的基础。

该课程的主要任务有两个方面：系统地介绍数字系统设计的理论知识；培养学生解决数字电路实现问题的实践能力。

二、教学基本要求通过本课程的学习，学生在数字系统的分析、设计和应用知识方面应当达到以下基本要求：1,在掌握逻辑代数运算规则的基础上，深刻理解数字系统的作用、功能和原理。

对数字电路与模拟电路的区别和联系有清晰的概念。

2,熟练掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计方法，熟悉常用数字器件的功能、原理和使用方法。

3,掌握数字系统EDA的基本概念，能够使用EDA设计工具进行数字系统设计。

熟悉可编程逻辑器件和其它超大规模集成数字器件的结构、工作原理和使用方法。

4,突出数字系统的抽象和描述能力培养，能够根据实际应用需求建立对应的数字系统模型。

强调实践动手解决数字电路实现问题能力的培养。

三、教学内容及要求第一章数制和编码1.数制及其转换；带符号数的代码表示；十进制数的常用代码；可靠性编码；数的定点及浮点表示法。

2.基本要求：理解自然数的表示方法和进位数制，掌握二、十、十六进制的转换方法，掌握带符号数的代码表示方法；掌握常用符号编码的概念和规则；掌握数的定点表示方式和浮点表示方式。

数字逻辑技术考试复习教版样本

《数字逻辑技术》期末考试复习指导性资料( 特别说明: 仅供老师总复习课使用, 不提供给学生电子版和复印件)教材: 王毓银主编数字电路逻辑设计( 第二版) 12月-3-6第 1 章绪论1、数字信号、模拟信号的定义与两者的区别。

2、十进制、二进制、八进制、十六进制数的相互转换。

总结1: 将十进制转换为R进制方法。

示例: P5例1–4: 把十进制53转换为二进制和八进制。

总结2: 2k进制之间的转换方法。

示例: P6: 将二进制数110101.转换为八进制和十六进制。

3、常见的BCD代码( p7 表1–3–1) 。

示例: P9: 把十进制863转换为8421BCD码。

4、算术运算、逻辑运算的定义与两者的区别。

总结: 本书采用正逻辑系统, 即用”1”表示高电平, 用”0”表示低电平。

第 2 章逻辑代数基础1、掌握逻辑函数与、或、非基本运算及常见复合逻辑运算( 与非、或非、与或非、异或) 。

·教材p15图2–1–4 与、或、非逻辑符号的识别。

· p17图2–1–5 复合逻辑符号: 与非、或非、与或非、异或、同或逻辑符号的识别。

示例: W2–11: 写出下列逻辑运算结果:( 1) 1⊕1⊕1⊕……⊕1= 其中”1”的个数为偶数( 2) 1⊕1⊕1⊕……⊕1= 其中”1”的个数为奇数( 3) 1⊙1⊙1⊙……⊙1= 其中”1”的个数为偶数( 4) 1⊙1⊙1⊙……⊙1= 其中”1”的个数为奇数· 教材p15公式( 2–1–1) ~ p20公式( 2–1–20) 的理解、运用。

· 教材p14表2–1–4 ~ p19表2–1–11的理解、运用。

2、掌握逻辑函数的几种表示方法( 真值表、逻辑函数、逻辑电路图、卡诺图、波形图、 VHDL) 及相互之间转换。

何种表示方法是唯一的?总结: 真值表、卡诺图和波形图是唯一的。

3、掌握最小项及最小项逻辑表示式概念( p28–p30) 的理解、运用。

西安邮电大学数电实验报告--交通灯

数字逻辑课程设计报告—-交通灯控制器学院名称：计算机学院学生姓名：xx专业名称：计算机科学与技术班级： xx实习时间：2012年6月4日——2012年6月15日一. 课程设计题目与实习目的1．题目：交通灯控制器2．实习目的：(1).进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

(2).熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

(3).了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。

(4).初步学习自行设计电路，连接电路和排查电路的能力。

(5).培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

(6).增强动手实践的能力。

二.任务和要求交通信号系统为模拟实际的十字路口交通信号灯。

外部硬件电路包括：两组红绿灯（配合十字路口的双向指挥控制）、计时显示器（显示允许通行或禁止通行时间）。

1．在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯；另一方向是红灯、绿灯、黄灯。

2．设置一组数码管，以计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中绿灯亮的时间是6s，黄灯亮的时间是2s。

（时间也可自行确定）3．选做：当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒计时停止。

当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。

三总体方案的选择用555实现时间为1秒的时钟信号发生器，产生CP脉冲，计数器74LS161接受CP脉冲，实现同步计时。

74LS161，实现计数功能，并通过非门产生倒计时。

计数器的输入端用主控制器实现其模值循环。

利用同步置数端，当输入为1110时实现模2的计数器；当输入为1010时实现的是模6的计数器；然后主控电路，74控制161输入端。

当74的输出Qa为0时实现模6的计数器，此时主干道的绿灯和次干道的红灯亮起来；当Qa为1时实现模2计数器，此时主干道的黄灯和与次干道的红灯一起亮而主干道的绿灯熄灭；倒计时显示：十位倒计时显示，将161的输出端通过非门接入48，利用它的反码输出在数码管上实现倒计时。

数字电路与逻辑设计课件：第二章 part1逻辑代数基础

D. Zhu 2012
真值表：给出自变量各种可能取值组合下因变A BF 0 00
F＝A ·B＝AB
0 10
1 00
1 与1逻辑运1 算符，也有用“”由、与运算真值表可推出
“∧”、“∩”、“&”表示
A
B
A ·0＝0
A ·1＝A
F
A ·A＝A
D. Zhu 2012
克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon，1916年4月30日－2001年2月26日），美国数学家、信息论的创始人。密歇根大学学士，麻省理工学院博士。
研究领域：布尔代数、物理学、数学、信息论
著名成就：信息论
D. Zhu 2012
获奖与荣誉
美国科学院院士伦敦皇家科学院院士利奥波第那科学院院士（德国）
本章首先介绍逻辑代数的基本公式、常用公式及常用规则，并在此基础上着重讨论逻辑函数的表示形式和化简方法。
§2-1 逻辑代数基础 §2-2 布尔代数 §2-3 逻辑函数及其逻辑表达式 §2-4 逻辑图 §2-5 卡诺图及其逻辑化简 §2-6 小结
D. Zhu 2012
§2-1 逻辑代数基础
逻辑代数又称为布尔代数,它是19世纪中叶由英国数学家乔治.布尔（George.Boole）最早提出，是描述客观事物逻辑关系的数学方法。
输出变量（因变量）：与输出信号对应的变量。
逻辑表达式：描述逻辑函数的一种代数形式。记为
D. Zhu 2012
F=F(A,B,C,…)。
§2-1 逻辑代数基础
2-1-1 逻辑函数的基本概念 2-1-2 逻辑代数的基本运算与复合运算
D. Zhu 2012
2-1-2 逻辑代数的基本运算与复合运算

数字电路逻辑设计(王毓银)第 4 章组合逻辑电路

特点
组合逻辑电路特点:
(1)从电路结构上看，基本由逻辑门电路组成； (2)不存在反馈，不包含记忆元件 (触发器)。
从逻辑功能上看,任一时刻的输出仅仅与该时
刻的输入有关，与该时刻之前电路的状态无关。
即时输入决定即时输出。
常用组合模块
常用组合模块（中规模集成电路）:
编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器、奇偶校验器等。
函数 F ( A, B, C, D)
m(4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14)
解
用卡诺图对函数进行化简，如图所示化简结果为
F AB AB BC AD
例
F AB AB BC AD
两次求反，得
F AB AB BC AD
若既有原变量，又有反变量输入，则得逻辑电路图:
例
F1 (A,B,C) =Σm(1，3，4，5，7) F2 (A,B,C) =Σm(3，4，7)
AB 00 C
0 01 11 10
AB 00 C
0
01
11
10
1
1 1 1
1
1
1
1
1
1
F 1 C A B
F 2 BC A BC
例
F 1 C A B
CA B
C A B A B C B C F2
F1
F2
Fm
组合逻辑电路
A1 A2
An
例
2、多输出函数组合逻辑电路的特殊点?
多输出函数电路是一整体，从“局部”观点看，每个单独
输出电路最简，从“整体”看未必最简。因此从全局出发，应确定各输出函数的公共项，以使整个逻辑电路最简。

数字逻辑电路设计王毓银讲义第六章2

(二)同步预置法例、用74161的置入控制端构成8进制计数器（方法1）若计数从QDQCQBQA=0000开始则有效状态为 0000 0001 0010 0011 0111 0110 0101 0100
置入数据为DCBA=0000同步置入信号
LD QAQBQC
1 1 CP
CTT QA QB QC QD CTP 74LS161 CP C r LD A B C D 1
（一）反馈清零法
74160是模10计数器，要实现模853计数，须用三片74160级联。 ⑴先设计模1000计数器： M = M1×M2 ×M3=10 × 10 × 10=1000 ☆ 利用各片间进位信号快速传递方法，组成计数模值为1000计数器。 ⑵ 用异步清0法，使计数器计数脉冲输入到第853个脉冲时产整体置0 信号使计数器返回到初始状态0000。计数范围： 0~852共853个状态第853个状态产生异步清0译码信 CP 号。所以第853个状态不计算在主循环内
1
CTP LD D3 D2 D1 D0 CO CTT
74160(1)
CTP LD D3 D2 D1 D0 CO CTT
74160(2)
CTP LD D3 D2 D1 D0 CO CTT
74160(3)
CP
8 4 2 1
CP
CR
8 4 2 1
CP
CR
8 4 2 一片74161最大计数模值为16，要实现模60计数必须用两片74161。 M=M1XM2=6X10,用两片74161分别组成模6、模10计数器，然后级联组成模60计数器。用三种方法设计。
1 1 CP
CTT QA QB QC QD Co CTP 74LS161 CP C r LD A B C D 1 0 0 0 1

数字电路王兢课件第一章

8
Is the smallest number in (n+1) bits
2
21 − 1 1
22 − 1 11
23 − 1 111
2 4 − 1 ... 1111 ...
(2 n − 1)10 = (11...1) 2
n ones
Is the largest number in n bits
For example:
1 −2 −1 (3CE.4 B)16 = 3 ×16 2 +12 ×16 + 14 ×160 + 4 ×16 + 11×16
= 768
+ 192
+ 14
+ 0.25 + 0.043
= (974.293)10
5. γ System (任意进制）
γ symbols: 0,1… γ-1
11
§1.3 Base Conversions (数制间转换)
(326.47)8 = 3 × 82 + 2 × 81 + 6 × 80 + 4 × 8−1 + 7 × 8−2
= 192
+ 16
+ 6 + 0.5 + 0.12
= (214.62)10
10
4. Hexadecimal
There are 16 symbols in hexadecimal system: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. The radix is 16.
( 255)10 = ( 28 −1)10 = (11111111)2
8 ones
( 253)10 = ( 255 − 2)10 = (11111111 −10)2 = (11111101)2

1.绪论

教材: <数字电路逻辑设计>王毓银主编参考书:<数字电子技术基础>阎石主编
1
第一章绪论(2学时）
主要内容
1.1 数字信号 1.2 数制及其转换 1.3 二─十进制代码（BCD代码） 1.4 算术运算与逻辑运算 1.5 数字电路
2
1.1 数字信号
1. 模拟量 ·在时间上和数量上都是连续变化的物理量； ·表示模拟量的信号叫模拟信号。例如热电偶电压信号； ·工作于模拟信号下的电子线路──模拟电路，例如放大器。
2. 数字量 ·在时间和数量上都是离散的物理量； ·表示数字量的信号叫数字信号。例如，记录生产零件数。 ·工作于数字信号下的电子线路──数字电路，例如计数器。
3
1.1 数字信号
数字信号是一种脉冲信号(Pulse Signal)。脉冲信号具有边沿陡峭、持续时间短的特点。广义讲，凡是非正弦信号都称为脉冲信号。
15
【例1.3】将0.125D转换为二进制小数。
解：转换过程如下: 积的 MSB LSB
整数 ↓ ↓
0.0 0 1
0.125×2=0.25
0
0.25×2=0.50
0
0.50×2=1.00
1
因此，对应的二进制小数为0.001B。
16
1.2 数制及其转换
3)八—十转换求八进制数的等值十进制数时，将各数位的值和相
35
1.3 二─十进制代码
代码: 在数字系统中，常用0和1的组合来表示
不同的数字、符号、动作或事物，这一过程叫做编码，这些组合称为代码（Code)。代码可以分为数字型的和字符型的，有权的和无权的。
数字型代码用来表示数字的大小，字符型代码用来表示不同的符号、动作或事物。

数字电路逻辑设计--第六章部分习题参考解答(王毓银主编--第二版)

第六章部分习题参考答案 P240 2题解：（1）驱动方程：112111223331;n n nnnJ K J K Q Q J Q Q K Q ======（2）状态转移方程：121212121113313313n n n n n n n n nn n n n n nQ Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++==⋅+⋅=+（3）（4）（5）功能说明：经分析可知，该电路为六进制计数器，每六个CP 脉冲循环一次。

两个偏离状态在CP 脉冲的作用下可以自动进入有效循环序列，故该电路具有自启动功能。

5题解：（1）驱动方程和输出方程：11212121211221;nnnnnnnnnJ K J K Q A F AQ Q AQ Q AQ Q AQ Q ====⊕=⋅=+⋅（2）状态转移方程： 121212111()n nn n n n n Q Q Q Q A Q Q A Q ++==⊕+⊕⋅（3）状态转移表：(4) 状态转移图：（5）功能说明：<1> A=0 时，该电路是二进制加法计数器；A=1 时，该电路是二进制减法计数器。

<2> 由状态转移表可以看出，AQ 2Q 1全为0或全为1时，电路输出为1，其余情况输出全为0。

所以，可以由A 及输出F 的状态判断触发器的状态是否均为1或均为0。

P245 28题解：第一个计数器的计数状态是从1001到1111，共7个状态；第二个计数器的计数状态是从0111到1111，共9个状态。

而第二个计数器是当第一个计数器有进位输出时才获得一次计数机会，所以该计数器的总计数值为7*9 = 63，即计数器的分频比为1/63，即计数模值为63 。

31题解：S 0 = 0011； S M-1=1001；产生置位信号的状态是1001。

则该计数器的计数循环状态是从0011到1001，共计7个状态，所以是7进制计数器。

32．解：当M=1时，计数循环状态是从0100到1001，共6个状态，并由1001产生置位信号，所以M=1时为6进制计数器。