数字电子技术 期末复习

当ABC取值全相同时，输出0，否则输出1，该电路为 “不一致”判断电路
第 30 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：与非门组成的电路如图所示。试画出化简后用与非 门组成的电路。
解： 写出逻辑表达式：
Y AC BC BC D AC BC D AC BC D
第 31 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
重点：
1. 代数法、卡诺图法化简逻辑表达式； 2. 基于门电路参数的计算问题； 3. 组合逻辑电路的分析与设计； 4. 同步时序逻辑电路的分析设计； 5. 常用组合逻辑电路的应用； 6. 常用时序逻辑电路的应用； 7. 单稳、多谐、施密特电路的分析计算； 8. 电路符号；
A B C D E F
&
Y1
A B C D E F
V DD=10V R
≥1
&
R
Y2
≥1
解：
Y A B C D E F A B C D E F
Y ABC DEF ABCDEF
第 16 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：试写出下图所示的逻辑功能
解：
第5页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：将下列十进制数转换BCD码 （1）(526.72)10=(?)余3码 （2）(645.89)10=(?)5421BCD
解： (1) (526.72)10=(1000,0101,1001.1010,0101)余3码 (2) (645.89)10=(1001,0100,1000.1011,1100)5421BCD 例：某数(1100,1101,1110.1111)其对应的十进制数(678.9)10, 问该数是什么BCD码 解： (1100,1101,1110.1111)2421BCD=(678.9)10
F '' F (v x)(v y z w) xv yv zv wv
第8页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：用公式法化简
F AC BC B( AC AC )
解： F ( AC BC ) B( AC AC )
( AC BC )( ABC ABC ) ( AC BC )( A B C )( A B C ) ( AC BC )( B AC AC ) BC AC
例：试说明如下电路的功能。
解： 写出逻辑表达式：
P ABC 1 P2 BP1 B ABC P4 CP C ABC 1
P3 AP A ABC 1
F P2 P3 P4 ( A B C )( A B C )
第 29 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
得到逻辑真值表：
第 23 页
i2 i1 iB 1.43mA
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
根据截止的要求， 计算R1的最小值：
iB 0
iLM 10mA
v p 0.1V
0.1 (8) i1 0.38mA 18 3.2
i2 iLM i1 10.38mA
12 0.1 R1 1.15k 10.38
F ABC ABC ABC D ABC D
变量A,B,C,D不可能出现相同的取值 解：
F AC B D
F AC CD BC F ( A C )(C D)( B C )
第 12 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：用卡诺图将下列含有无关项的逻辑函数化简为最简
解：根据题意得到真值表
由真值表得到逻辑函数表达式
Y ( A, B, C ) m(0,1,2,4) G ( A, B, C ) m7
R( A, B, C ) m(0,3,5,6)
第 34 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
Y ( A, B, C ) m(0,1,2,4) G ( A, B, C ) m7
数字电子技术
例：试按输出逻辑表达式连接TTL电路
A B
VCC
A B
GND
A B C D
A
B
A B
VCC
第 20 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：图中R1,R2和C构成输入滤波电路，当开关闭合时， 要求门电路输入电压≤0.4V，当开关断开时，要求门电路 输入电压≥4V,试求R1和R2的最大允许值；各门电路为 74LS系列TTL反相器，高电平输入电流 ≤20uA， 低电平输入电流≤-0.4mA 解：开关闭合时，低电平输入 电流流过电阻R2:
解：
L CD BC ABD CD BC ABD
（2）C的权力最大。
第 27 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：已知某组合电路的输入ABC和输出F的波形如图所示，试 写出F的最简与或表达式。 解：
F ABC ABC ABC
第 28 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
vIH VDD R I HM 4V RMAX 20k
根据CMOS门输入低电平的 要求：
vIL VDD R I LM 0.3 RMIN 0.59k
第 25 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
第四章习题
第 26 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：由与非门构成的表决电路如图所示，ABCD表示4个人， L=1时表示决议通过，试分析（1）通过决议有几种情况； （2）谁的权力最大。
例：已知CMOS电路和 输入A,B及控制端C的波形,
试画出Q端的波形
B C A
TG1 ≥1
Q
1
A B
C
TG2
C Q
C
C
解： 当C=0时，TG1导通、TG2截止，Q A B 当C=1时，TG2导通、TG1截止， Q B
第 15 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：试写出下图所示的逻辑功能
第6页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：用公式法证明下列等式
AC AB BC AC D A BC 解： AC AB BC AC D
ABC BC AC D A BC AC D A BC
例：用公式法证明下列等式 A⊕B⊕C=A⊙B⊙C 解：
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：试设计一个8421BCD码的检码电路，要求当输入 DCBA≤4或≥8，电路输出高电平，否则为低电平。 用与非门设计该电路。
解：根据题意得到真值表
由真值表得到逻辑函数表达式
L( D3 D2 D1 D0 ) m(0,1,2,3,4,8,9) d (10,11,12,13,14,15)
电子技术基础－数字部分
期末复习
乐健
武汉大学电气工程学院 2010.10
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
Leabharlann Baidu
数制、二进制码
基础知识：1、2、3章
基本逻辑门电路
逻辑代数、卡诺图
组合逻辑：4章
分析、设计；常 用功能器件
触发器：5章 时序逻辑：6章
分析、设计；常用功能器件
特定功能电路 8章
波形产生与变换
第2页
Y A B C A B C ABC
第 17 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：试说出如下各TTL电路输出电平（高、低、高阻）
低
高
高
低
高阻
高阻
低
低
第 18 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：试说出如下各CMOS电路输出电平（高、低、高阻）
高
低
低
第 19 页
武汉大学电气工程学院
F m(0,2,8,10,14,15)
解：用圈0的方法
F BC BD AB F ( B C )( B D)( A B) B C B D A B
第 11 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：用卡诺图将下列含有无关项的逻辑函数化简为最简
“与或”式和最简“或与”表达式。
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：试说明如下电路的功能。 带门控的双向传输电路。
解： A=1时，G3,G4关闭，输出均为0；两三态门输出高阻， 此时C与D间隔离。 A=0时，G3,G4打开， B=1时G4输出1，G3输出0，数据由C传向D; B=0时G3输出1，G4输出0，数据由D传向C;
第 32 页
第3页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
第一、二章习题
第4页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：将下列二进制数转换为十进制数
（1）10110.0101 （2）1101101.111
解： （1）(10110.0101)2=1×24+1×22+1×21+1×2-2+1×2-4=(22.3125)10 （2）(1101101.111)2=1×26+1×25+1×23+1×22+ 1×20+1×2-1+1×2-2+1×2-3=(109.875)10 例：将十进制数225.246转换为二、八和十六进制数 解： （1）(225.246)10=(11100001.011)2 （2）(225.246)10=(341.175)8 （3）(225.246)10=(E1.3E)16
第9页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：将下列各函数用与非门实现
F m(0,2,3,4,5,6,7,12,14,15)
解：
F AC BC AD B D AB AC BC AD B D AB
第 10 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：将下列各函数用或非门实现
A B C
( A B)C ( A B)C ( AB)C ( AB)C ABC
第7页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：用公式法化简
F ( x y z w)(v x)(v y z w)
解：用对偶函数的方法
F ' xyzw vx v yz w vx v yz w xyzw vx v yz w (v A, x B, yz w C )
化简并转换为与非表达式：
L( D3 D2 D1D0 ) D2 D1 D0 D2 D1 D0
图略。
第 33 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：用红绿黄三个灯表示三台设备的工作情况，绿灯亮表示 全部正常，红灯亮表示一台不正常，黄灯亮表示两台不正常， 红黄灯同时亮表示全不正常，试选用合适芯片设计电路。
第 22 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
解： 根据饱和导通的要求， 计算R1的最大值：
VCC iB 1mA RC 0.7 (8) i1 0.43mA R3
v p 3.2 i2 0.7 5.28V
i3 i1 I OH 1.53mA
i3 VCC v p R1 1.53mA R1 4.39k
VIL nR2 I IL 0.4 R2 (max) 0.2k
开关断开时，高电平输入 电流流过电阻R2和R1:
VIH VCC n( R2 R1 ) I IH 4 R1(max) 9.8k
第 21 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：图为继电器线圈驱动电路，要求VI=Vth时三极管T 截止，而VI=0时三极管饱和导通。已知OC门输出管截止时 漏电流IOH≤100uA,导通时允许流过的最大电流ILM=10mA, 管压降小于0.1V，三极管放大倍数为50，继电器线圈内阻 240欧姆，电源正电压12V，负电压-8V，R2=3.2k,R3=18k， 求R1阻值范围。
第 24 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：图为用TTL电路驱动CMOS电路的实例，试计算上拉 电阻的取值范围，TTL与非门在VOL≤0.3V时最大输出电 流为8mA，输出管截止时有50uA电流，CMOS或非门输入 电流可忽略，要求加到CMOS或非门的电压VIH≥4V, VIL≤0.3V,电源电压为5V。 解： 根据CMOS门输入高电平的 要求：
“与或”式和最简“或与”表达式。
F ABC ABC ABC D 约束条件A⊕B=0
解：
F AC AC AD
F BC ACD F ( B C )( A C D)
第 13 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
第三章习题
第 14 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术