数电复习提纲(康华光第五版)
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➢ 逻辑方程组、状态表、状态图、时序图
分析和设计方法
➢ 同步时序电路的分析 ➢ 同步时序电路的设计 ➢ 异步时序电路的分析 ➢ 异步时序电路的设计
第六章 时序逻辑电路
例:试分析图示时序电路逻辑功能,写出触发器驱动方程、电路的状态
方程和输出方程,列出状态表,画出状态图。
解:
(1)根据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程
行为描述语句;
endmodule
逻辑功能描 述部分,其 顺序是任意的
第三章 逻辑门电路
定性理解 OD门、OC门、线与的概念,三态门(总线传输) 了解正负逻辑、双向传输门; 门电路多余输入端的处理
➢ 与门、与非门的多余输入端接高电平(“1”) ➢ 或门、或非门的多余输入端接低电平(“0”)
TTL电路多余的输入端悬空表示输入为高电平;
SM-1
SM-2 ……… SN
反馈清零法示意图
如果芯片的清零端是同步清零端,
F BD AC AB CD
➢ 硬件描述语言Verilog基础
➢ Verilog程序的基本结构
module 模块名(端口名1, 端口名2, 端口名3,…);
端口类型说明(input, outout, inout); 参数定义(可选);
说明部分
数据类型定义(wire, reg等);
实例化低层模块和基本门级元件; 连续赋值语句(assign); 过程块结构(initial和always)
逻辑功能的描述方法:状态转换表、状态方程、状态图、时 序图、功能表、(画波形图)
各类触发器间的转换
第五章 锁存器和触发器
触发器的比较
第六章 时序逻辑电路
时序逻辑电路的概念、特点
➢ 不仅与当前输入信号有关,而且与电路原来的状态有 关
➢ 电路由组合电路和存储电路组成。 ➢ 电路存在反馈
时序电路功能的表达方法
第五章 锁存器和触发器
锁存器与触发器概念、特性
➢ 锁存器:对脉冲电平敏感的存储电路,在特定输入脉冲电平作 用下改变状态。
➢ 触发器:对脉冲边沿敏感的存储电路,在时钟脉冲的上升或下 降沿的变化瞬间改变状态
基本SR锁存器:与非门构成、或非门构成,有效信号、 约束条件,功能
SR触发器、D触发器、JK触发器、T和T′触发器(特性方程) ➢ 现态、次态的概念,给出现态求次态,给出现态、次态求 驱动信号
CMOS电路多余的输入端绝对不允许悬空,否则电 路将不能正常工作。应根据需要接地或接高电平。
第四章 组合逻辑电路
组合逻辑电路概念、特点 分析和设计方法
➢ 由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路
组合逻辑 电路
化简 逻辑表达式 变换 最简表达式
真值表
逻辑功能
实 际逻 辑 问题
真 值表
逻 辑表 达 式
复习要点
数字逻辑概论
★★★
逻辑代数
★★★★
逻辑门电路
★★
组合逻辑电路
★★★★★
锁存器和触发器 ★ ★ ★
时序逻辑电路
★ ★★★★★
存储器
脉冲波形的变换与产生 ★ ★
A/D、D/A变换
★★
第一章 数字逻辑概论
数字信号与模拟信号的概念 进制与码制
➢ 二进制、八进制、十进制、十六进制之间的转换 ➢ 8421BCD码、格雷码(十进制数与8421BCD码转换)
J=? K=? (驱动方程)
Y=?
(输出方程)
第六章 时序逻辑电路
解 :(1)根据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程
(2)将驱动方程代入JK触发器的特性方程, 可以得到各触发器的状态方程
(3)写出输出方程
第六章 时序逻辑电路
(4)列出状态转换表
电路的状态转换表
Qn2 Qn1 Qn0 000 001 010 011 100 101 110 111
对偶式:F2 ' ( A B) C A B C
反函数: F2 (A B) C A B C
逻辑函数的公式化简法 逻辑函数的卡诺图化简法
➢ 最小项、n变量最小项个数、性质,几何相邻、逻辑相邻, 无关项
➢ 卡诺图化简规律、画圈原则,具有约束项的函数化简
第二章 逻辑代数
例:用卡诺图方法化简 F(A, B,C, D) m(3,5,8,9,10,12) d(0,1,2,13)
➢ 译码器/数据分配器:74138,使能端有效时
7
Yi
mi (i 0,1,2,
, 7)
➢ 数据选择器:74HC151
Y mi Di
➢ 数值比较器
i0
➢ 算术运算电路
集成组合器件应用
➢ 二进制译码器和数据选择器均能作为通用器件来实现一般组合 逻辑电路(如:产生逻辑函数),掌握各自的设计方法和特点。
三种基本逻辑运算、复合逻辑
➢ 与、或、非运算、异或、同或
逻辑函数表示方法及其相互转换
➢ 逻辑图、逻辑函数、真值表、卡诺图、时序(波形)图
原码、反码、补码
➢ 正数、负数的补码
第二章 逻辑代数
基本公式、常用公式、基本规则
➢ 反演规则,对偶规则,代入规则
例:写出下列逻辑函数的对偶式及反函数 F2 AB C A BC (要求直接用对偶规则和反演规则写)
用集成计数器构成任意进制计数器
➢ 反馈清零法
✓异步清零法、同步清零法
➢ 反馈置数法
✓异步置数法、同步置数法
第六章 时序逻辑电路
用集成计数器构成任意N进制计数器小结
S0
………
S1
………
SN -2
若用最开始的N个状态,可以用 反馈清零法,如果芯片的清零
端是异步清零端,则都要用SN 的状态代码得到反馈清零信号;
Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1
Y
001
0百度文库
010
0
011
0
100
0
101
0
110
0
000
1
000
1
第六章 时序逻辑电路
(5)状态转换图
能自启动
(5)逻辑功能 是一个同步七进制加法计数器, Y为进位脉冲, 能够自启动。
时序图
第六章 时序逻辑电路
集成时序器件
➢ 数码寄存器、移位寄存器 ➢计数器
✓区别计数器位数、计数器的进制数、所用触发器个数 ✓同步二进制加/减法计数器、异步二进制加/减计数器 ✓环形计数器、扭环形计数器
化简 变换
最 简( 或 最 合 理) 表 达式
逻 辑图
竞争冒险
➢ 识别方法(表达式一定条件下出现 A A或者A A 就有可能) ➢ 消除方法
第四章 组合逻辑电路
分析和设计方法
➢ 由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路
集成组合器件
➢ 编码器:什么是编码?什么是优先编码? 编码输出(原码、反 码), 4线-2线、8线-3线优先编码器
分析和设计方法
➢ 同步时序电路的分析 ➢ 同步时序电路的设计 ➢ 异步时序电路的分析 ➢ 异步时序电路的设计
第六章 时序逻辑电路
例:试分析图示时序电路逻辑功能,写出触发器驱动方程、电路的状态
方程和输出方程,列出状态表,画出状态图。
解:
(1)根据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程
行为描述语句;
endmodule
逻辑功能描 述部分,其 顺序是任意的
第三章 逻辑门电路
定性理解 OD门、OC门、线与的概念,三态门(总线传输) 了解正负逻辑、双向传输门; 门电路多余输入端的处理
➢ 与门、与非门的多余输入端接高电平(“1”) ➢ 或门、或非门的多余输入端接低电平(“0”)
TTL电路多余的输入端悬空表示输入为高电平;
SM-1
SM-2 ……… SN
反馈清零法示意图
如果芯片的清零端是同步清零端,
F BD AC AB CD
➢ 硬件描述语言Verilog基础
➢ Verilog程序的基本结构
module 模块名(端口名1, 端口名2, 端口名3,…);
端口类型说明(input, outout, inout); 参数定义(可选);
说明部分
数据类型定义(wire, reg等);
实例化低层模块和基本门级元件; 连续赋值语句(assign); 过程块结构(initial和always)
逻辑功能的描述方法:状态转换表、状态方程、状态图、时 序图、功能表、(画波形图)
各类触发器间的转换
第五章 锁存器和触发器
触发器的比较
第六章 时序逻辑电路
时序逻辑电路的概念、特点
➢ 不仅与当前输入信号有关,而且与电路原来的状态有 关
➢ 电路由组合电路和存储电路组成。 ➢ 电路存在反馈
时序电路功能的表达方法
第五章 锁存器和触发器
锁存器与触发器概念、特性
➢ 锁存器:对脉冲电平敏感的存储电路,在特定输入脉冲电平作 用下改变状态。
➢ 触发器:对脉冲边沿敏感的存储电路,在时钟脉冲的上升或下 降沿的变化瞬间改变状态
基本SR锁存器:与非门构成、或非门构成,有效信号、 约束条件,功能
SR触发器、D触发器、JK触发器、T和T′触发器(特性方程) ➢ 现态、次态的概念,给出现态求次态,给出现态、次态求 驱动信号
CMOS电路多余的输入端绝对不允许悬空,否则电 路将不能正常工作。应根据需要接地或接高电平。
第四章 组合逻辑电路
组合逻辑电路概念、特点 分析和设计方法
➢ 由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路
组合逻辑 电路
化简 逻辑表达式 变换 最简表达式
真值表
逻辑功能
实 际逻 辑 问题
真 值表
逻 辑表 达 式
复习要点
数字逻辑概论
★★★
逻辑代数
★★★★
逻辑门电路
★★
组合逻辑电路
★★★★★
锁存器和触发器 ★ ★ ★
时序逻辑电路
★ ★★★★★
存储器
脉冲波形的变换与产生 ★ ★
A/D、D/A变换
★★
第一章 数字逻辑概论
数字信号与模拟信号的概念 进制与码制
➢ 二进制、八进制、十进制、十六进制之间的转换 ➢ 8421BCD码、格雷码(十进制数与8421BCD码转换)
J=? K=? (驱动方程)
Y=?
(输出方程)
第六章 时序逻辑电路
解 :(1)根据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程
(2)将驱动方程代入JK触发器的特性方程, 可以得到各触发器的状态方程
(3)写出输出方程
第六章 时序逻辑电路
(4)列出状态转换表
电路的状态转换表
Qn2 Qn1 Qn0 000 001 010 011 100 101 110 111
对偶式:F2 ' ( A B) C A B C
反函数: F2 (A B) C A B C
逻辑函数的公式化简法 逻辑函数的卡诺图化简法
➢ 最小项、n变量最小项个数、性质,几何相邻、逻辑相邻, 无关项
➢ 卡诺图化简规律、画圈原则,具有约束项的函数化简
第二章 逻辑代数
例:用卡诺图方法化简 F(A, B,C, D) m(3,5,8,9,10,12) d(0,1,2,13)
➢ 译码器/数据分配器:74138,使能端有效时
7
Yi
mi (i 0,1,2,
, 7)
➢ 数据选择器:74HC151
Y mi Di
➢ 数值比较器
i0
➢ 算术运算电路
集成组合器件应用
➢ 二进制译码器和数据选择器均能作为通用器件来实现一般组合 逻辑电路(如:产生逻辑函数),掌握各自的设计方法和特点。
三种基本逻辑运算、复合逻辑
➢ 与、或、非运算、异或、同或
逻辑函数表示方法及其相互转换
➢ 逻辑图、逻辑函数、真值表、卡诺图、时序(波形)图
原码、反码、补码
➢ 正数、负数的补码
第二章 逻辑代数
基本公式、常用公式、基本规则
➢ 反演规则,对偶规则,代入规则
例:写出下列逻辑函数的对偶式及反函数 F2 AB C A BC (要求直接用对偶规则和反演规则写)
用集成计数器构成任意进制计数器
➢ 反馈清零法
✓异步清零法、同步清零法
➢ 反馈置数法
✓异步置数法、同步置数法
第六章 时序逻辑电路
用集成计数器构成任意N进制计数器小结
S0
………
S1
………
SN -2
若用最开始的N个状态,可以用 反馈清零法,如果芯片的清零
端是异步清零端,则都要用SN 的状态代码得到反馈清零信号;
Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1
Y
001
0百度文库
010
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1
第六章 时序逻辑电路
(5)状态转换图
能自启动
(5)逻辑功能 是一个同步七进制加法计数器, Y为进位脉冲, 能够自启动。
时序图
第六章 时序逻辑电路
集成时序器件
➢ 数码寄存器、移位寄存器 ➢计数器
✓区别计数器位数、计数器的进制数、所用触发器个数 ✓同步二进制加/减法计数器、异步二进制加/减计数器 ✓环形计数器、扭环形计数器
化简 变换
最 简( 或 最 合 理) 表 达式
逻 辑图
竞争冒险
➢ 识别方法(表达式一定条件下出现 A A或者A A 就有可能) ➢ 消除方法
第四章 组合逻辑电路
分析和设计方法
➢ 由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路
集成组合器件
➢ 编码器:什么是编码?什么是优先编码? 编码输出(原码、反 码), 4线-2线、8线-3线优先编码器