数电课件 康华光电子技术基础—数字部分(第五版)完全(1)
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康华光数电第五版PPT课件
3.6.1 各种门电路之间的接口问题
在数字电路或系统的设计中，往往将TTL和CMOS两种器件
混合使用，以满足工作速度或者功耗指标的要求。由于每种 器件的电压和电流参数各不相同，因而在这两种器件连接时
，要满足驱动器件和负载器件以下两个条件：
1) 驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范
围，包括高、低电压值（属于电压兼容性的问题）。
A B A B & ≥1 & L
A B A B
& ≥1 & L
A B A B
& & & L
A B
&
L = A B
逻辑门等效符号强调低电平有效
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
AL
IC
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
EN
AL RE = L
L=0
AL = 0 RE = 1
2. 正负逻辑等效变换
某电路输入与输出电平表 A L L H H B L H L H L H H H L
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
采用负逻辑
___或非门
L
0 0 0
A
1 1 0
B
1 0 1
正逻辑 负逻辑 与非 或非 与 或 非 非
0
0
1
3.5.2 基本逻辑门电路的等效符号及其应用
（4）采用推拉式输出级以提高开关速度和带负载能力 a)带负载能力
当O=0.2V时 当输出为低电平时，T4截止， T3饱和导通，其饱和电流全 部用来驱动负载
当O=3.6V时 T3截止，T4组成的电压跟随 器的输出电阻很小，输出高 电平稳定，带负载能力也较 强。 b)输出级对提高开关速度的作用 输出端接负载电容CL时， O由低到高电平跳变的瞬间， CL充电，其时间常数很小使 输出波形上升沿陡直。而当 O由高变低后， CL很快放电， 输出波形的下降沿也很好。
数字电子技术基础康华光五版(PPT精品)共61页文档
数字电子技术基础康华光五版（PPT 精品）
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
谢谢！
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
谢谢！
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
《数字电子技术基础》(第五版)教学课件
与（AND）
或（OR）
非（NOT）
以A=1表示开关A合上，A=0表示开关A断开； 以Y=1表示灯亮，Y=0表示灯不亮； 三种电路的因果关系不同：
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
与
❖ 条件同时具备，结果发生 ❖ Y=A AND B = A&B=A·B=AB
AB Y 0 00 0 10 1 00 1 11
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
或
❖ 条件之一具备，结果发生 ❖ Y= A OR B = A+B
AB 00 01 10 11
Y 0 1 1 1
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
非
❖ 条件不具备，结果发生
❖ YANOT A
A
Y
0
1
1
0
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
几种常用的复合逻辑运算
公式（17）的证明（真值表法）：
ABC BC 000 0 001 0 010 0 011 1 100 0 101 0 110 0 111 1
A+BC 0 0 0 1 1 1 1 1
A+B A+C （A+B）(A+C)
0
0
0
0
1
0
1
00
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
ACBCADBCD
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
2.5 逻辑函数及其表示方法
❖ 2.5.1 逻辑函数 ❖ Y=F(A,B,C,······)
康华光电子技术基础数字部分第五版
康华光电子技术基础数字部分第五版
2. 反演规则：
对于任意一个逻辑表达式L，若将其中所有的与（• ）换成或（+），或（+）换 成与（•）；原变量换为反变量，反变量换为原变量；将1换成0，0换成1；则得 到的结果就是原函数的反函数。
例2.1.1 试求
LABCD 0 的非函数
解：按照反演规则，得
L ( A B (C ) D )1 (A B )C ( D )
2、基本公式的证明
(真值表证明法)
例 证明 A B A B ， AB A B
列出等式、右边的函数值的真值表
A B A B A+B
00 01 10 11
11 10 01 00
0+0=1 0+1=0 1+0=0 1+1=0
A B AB A+B
1 0·0 = 1 1 0 0·1 = 1 1 0 1·0 = 1 1 0 1·1 = 0 0
康华光电子技术基础数字部分第五版
2.1.3 逻辑函数的代数法化简
1、逻辑函数的最简与-或表达式
在若干个逻辑关系相同的与-或表达式中，将其中包含的与项数 最少，且每个与项中变量数最少的表达式称为最简与-或表达式。
LACCD = A CC D
(AC)(CD)
“与-或” 表达式 “与非-与非”表达式 “或-与”表达式
康华光电子技术基础数字部分第五版
3. 对偶规则：
对于任何逻辑函数式，若将其中的与（• ）换成或（+），或（+）换成与（•）；并将1
换成0，0换成1；那么，所得的新的函数式就是L的对偶式，记作 L。
例: 逻辑函数 L ( A B)( A C) 的对偶式为
L AB AC
2. 反演规则：
对于任意一个逻辑表达式L，若将其中所有的与（• ）换成或（+），或（+）换 成与（•）；原变量换为反变量，反变量换为原变量；将1换成0，0换成1；则得 到的结果就是原函数的反函数。
例2.1.1 试求
LABCD 0 的非函数
解：按照反演规则，得
L ( A B (C ) D )1 (A B )C ( D )
2、基本公式的证明
(真值表证明法)
例 证明 A B A B ， AB A B
列出等式、右边的函数值的真值表
A B A B A+B
00 01 10 11
11 10 01 00
0+0=1 0+1=0 1+0=0 1+1=0
A B AB A+B
1 0·0 = 1 1 0 0·1 = 1 1 0 1·0 = 1 1 0 1·1 = 0 0
康华光电子技术基础数字部分第五版
2.1.3 逻辑函数的代数法化简
1、逻辑函数的最简与-或表达式
在若干个逻辑关系相同的与-或表达式中，将其中包含的与项数 最少，且每个与项中变量数最少的表达式称为最简与-或表达式。
LACCD = A CC D
(AC)(CD)
“与-或” 表达式 “与非-与非”表达式 “或-与”表达式
康华光电子技术基础数字部分第五版
3. 对偶规则：
对于任何逻辑函数式，若将其中的与（• ）换成或（+），或（+）换成与（•）；并将1
换成0，0换成1；那么，所得的新的函数式就是L的对偶式，记作 L。
例: 逻辑函数 L ( A B)( A C) 的对偶式为
L AB AC
数电课件康华光电子技术基础-数字部分(第五版)完全
只读存储器是一种只能写入一次数据的存储器，写入后数据无法修改或删除。
ROM的优点是可靠性高、集成度高、功耗低等。
ROM的分类：根据编程方式的不同，可以分为掩膜编程ROM和紫外线擦除编程ROM。
RAM的分类
根据存储单元的连接方式不同，可以分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
门电路的定义
门电路的分类
门电路的作用
根据工作原理和应用领域，门电路可分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
门电路在数字电路中起到信号传输、逻辑控制和状态转换等作用。
03
02
01
CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）门电路采用互补晶体管实现逻辑运算，具有低功耗和高可靠性的特点。
发展趋势
随着微电子技术和计算机技术的不断发展，数字电路正朝着高速、高可靠性、低功耗、微型化的方向发展。同时，随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的兴起，数字电路的应用领域将进一步拓展。
PART
02
数字逻辑基础
REPORTING
逻辑变量只有0和1两种取值，表示真和假、开和关等对立的概念。
逻辑变量
包括逻辑与、逻辑或、逻辑非等基本逻辑运算，以及与非、或非、异或等常用逻辑运算。
详细描述
THANKS
感谢观看
REPORTING
公式化简法
利用卡诺图的特点，通过圈0和填1的方式对逻辑函数进行化简。
卡诺图化简法
利用吸收律对逻辑函数进行化简，如A+A↛B=A+B。
吸收法
将多个相同或相似的项合并为一个项，如A+AB=A。
合并法
PART
03
电子技术基础(数字部分)_数电_(第五版)康华光主编[1]
![电子技术基础(数字部分)_数电_(第五版)康华光主编[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/66203cec551810a6f5248631.png)
3、）书写简洁。
1.3 二进制的算术运算（自学）
1.3.1 无符号二进制的数算术运算
1.3.2 有符号二进制的数算术运算
1.3 二进制的算术运算（自学） 1.3.1 无符号数算术运算
1.2
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
3、模拟信号的数字表示
由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号.
模数转换的实现
3 V
模拟信号
模数转换器 00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑 0、1数码---表示数量时称二进制数
---表示事物状态时称二值逻辑 表示方式 a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
表示一位八进制数。 例 (10110.011)B = (26.3)O
将每位八进制数展开成三位二进制数，排列顺序不变即可。 例 (752.1)O= (111 101 010.001)B
5.十六进制的优点 ：
1、）与二进制之间的转换容易；
2、）计数容量较其它进制都大。假如同样采用四位数码， 二进制最多可计至( 1111)B =( 15)D； 八进制可计至 (7777)O = (2800)D； 十进制可计至 (9999)D； 十六进制可计至 (FFFF)H = (65535)D，即64K。其容量最大。
电子技术基础(数字部分)第五版答案康华光 电子技术基础第五版康华光课后答案
电子技术基础(数字部分)第五版答案康华光电子技术基础第五版康华光课后答案第一章数字逻辑习题1、1数字电路与数字信号图形代表的二进制数0001、1、4一周期性数字波形如图题所示，试计算：周期；频率；占空比例MSBLSB0121112解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms频率为周期的倒数，f=1/T=1/=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10%数制将下列进制数转换为二进制数，八进制数和六进制数127 解：D=-1=B-1=B=O=H72D=B=O=H二进制代码将下列进制数转换为8421BCD码：43解：D=BCD试用六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示：P28+ @ you43解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码，然后将二进制码转换为六进制数表示。
“+”的ASCⅡ码为0011，则B=H@的ASCⅡ码为1000000,B=Hyou的ASCⅡ码为本1111001,1111,1101,对应的六进制数分别为79,6F,7543的ASCⅡ码为0100,0110011,对应的六紧张数分别为34,33 逻辑函数及其表示方法在图题1、中，已知输入信号A，B`的波形，画出各门电路输出L的波形。
解: 为与非，为同或非，即异或第二章逻辑代数习题解答用真值表证明下列恒等式ABABAB⊕=+=AB+AB解：真值表如下ABAB⊕ABABAB⊕AB+AB111111111111由最右边2栏可知，与AB+AB的真值表完全相同。
用逻辑代数定律证明下列等式AABCACDCDEACDE++++=++解：AABCACDCDE++++ABCACDCDE=+++AACDCDE=++ACDCDE=++ACDE=++用代数法化简下列各式ABCBC+解：ABCBC+ABABABAB=、+、+++BABAB=++ABB=+AB=+AB=ABCDABDBCDABCBDBC++++解：ABCDABDBCDABCBDBC++++ABCDDABDBCDCBACADCDBACADBACDABBCBD=++++=+++=+++=++=++画出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图，限使用非门和二输入与非门LABAC=+LDAC=+LABCDBCDBCDBCDABD=+++用卡诺图化简下列个式ABCDABCDABADABC++++解：ABCDABCDABADABC++++ ABCDABCDABCCDDADBBCCABCDD=+++++++++ ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD=++++++LABCDmd=+ΣΣ解：LAD=+LABCDmd=+ΣΣ解:LADACAB=++已知逻辑函数LABBCCA=++，试用真值表,卡诺图和逻辑图表示解:1>由逻辑函数写出真值表ABCL1111111111111111112>由真值表画出卡诺图3>由卡诺图,得逻辑表达式LABBCAC=++用摩根定理将与或化为与非表达式LABBCACABBCAC=++=、、4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图第三章习题MOS逻辑门电路根据表题所列的三种逻辑门电路的技术参数，试选择一种最合适工作在高噪声环境下的门电路。
电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)全书总结归纳
教学要求
1. 掌握单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的逻辑功能；
2. 掌握单稳态触发器、施密特触发器MSI器件的逻辑功能和应用；
3. 理解555定时器的工作原理，掌握由555定时器组成的单稳态触 发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路结构、工作原理和参数 计算。
8. 脉冲波形的变换与产生
知识点
1. 单稳态触发器：单稳态触发器的工作特点，可重复触发和不
7. 存储器
教学要求
1. 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念；
2. 理解半导体存储器芯片的关键引脚的意义，掌握半导体存储
器的典型应用；
3. 掌握半导体存储器的扩展方法；
4. 了解存储器的组成及工作原理； 5. 了解CPLD和FPGA的基本结构及实现逻辑功能的原理。
7. 存储器
知识点
可重复触发单稳态触发器，单稳态触发器的应用。
2. 施密特触发器：同相输出和反相输出的施密特触发器，正向
阈值电压 VT+和负向阈值电压 VT-的意义。
3. 多器谐振荡：多器谐振荡的功能。 4. 555定时器：由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器 的电路、工作原理。
9. 模数与数模转换器
章节内容
2. 掌握三态门、OD门、OC门和传输门的逻辑功能和应用；
3. 掌握CMOS、TTL逻辑门电路的输入与输出电路结构，输入 端高低电平判断。 4. 掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题； 5. 了解半导体器件的开关特性以及逻辑门内部电路结构。
3. 逻辑门电路
知识点 1. CMOS电路功耗低，抗干扰能力强，广泛应用。
消除的方法。
3. 典型组合逻辑集成电路：各种 MSI 器件的功能，阅读其功能
1. 掌握单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的逻辑功能；
2. 掌握单稳态触发器、施密特触发器MSI器件的逻辑功能和应用；
3. 理解555定时器的工作原理，掌握由555定时器组成的单稳态触 发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路结构、工作原理和参数 计算。
8. 脉冲波形的变换与产生
知识点
1. 单稳态触发器：单稳态触发器的工作特点，可重复触发和不
7. 存储器
教学要求
1. 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念；
2. 理解半导体存储器芯片的关键引脚的意义，掌握半导体存储
器的典型应用；
3. 掌握半导体存储器的扩展方法；
4. 了解存储器的组成及工作原理； 5. 了解CPLD和FPGA的基本结构及实现逻辑功能的原理。
7. 存储器
知识点
可重复触发单稳态触发器，单稳态触发器的应用。
2. 施密特触发器：同相输出和反相输出的施密特触发器，正向
阈值电压 VT+和负向阈值电压 VT-的意义。
3. 多器谐振荡：多器谐振荡的功能。 4. 555定时器：由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器 的电路、工作原理。
9. 模数与数模转换器
章节内容
2. 掌握三态门、OD门、OC门和传输门的逻辑功能和应用；
3. 掌握CMOS、TTL逻辑门电路的输入与输出电路结构，输入 端高低电平判断。 4. 掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题； 5. 了解半导体器件的开关特性以及逻辑门内部电路结构。
3. 逻辑门电路
知识点 1. CMOS电路功耗低，抗干扰能力强，广泛应用。
消除的方法。
3. 典型组合逻辑集成电路：各种 MSI 器件的功能，阅读其功能
电子技术基础—数字部分康光华主编课件
2
5.4.3 计数器的应用实例
1. 构成分频器
分频器可用来降低信号的频率，是数字系统中常
用的电路。 分频器的输入信号频率fI与输出信号频率fO之比称 为分频比N。N进制计数器可实现N分频器。 程序分频器是指分频比N随输入置数的变化而改变
的分频器。用集成计数器实现的程序分频器，在通信、
雷达和自动控制系以构成程序分频器。
表5-14 74LS161的功能表
清零功能 最优先 同步并 行置数 CO= Q3 Q2 Q1 Q0 CTT CP上升 沿有效
2019/2/22 4
分频 器的 输出 当前置数值S7S6S5S4S3S2S1S0为10000011 ， 信号fO 则该程序分频器的分频比N=？ 132＝8×16＋3＋1 接成减法计数器 （U/D＝0）
2019/2/22 14
2019/2/22
11
例如，需要在一段时间内多次测量恒温室的 温度误差是否在规定的范围内。 若从计数器清0开始到7个时钟脉冲过后，一直 有DA>DB，计数器做加法，从0001计到0111状态， 则计数器输出Q3 Q2Q1Q0为0111； 反之，若一直有DA<DB，计数器做减法，从 1111计到1001状态，则计数器输出为1001( 1001状 态是－7的补码)。 7个脉冲过后，CR信号使计数器清0，准备下 一次比较。 在7个脉冲的作用期间，计数器输出的正常值 应在一7～＋7之间变化。
（ 1 8）将电路按功能划分成 进制计数器 计数器 译码器 3个功能块 输出译码电路 门电路 2019/2/22 8
（3）分析总体逻辑功能,画出电路的工作波形。
在CP作用下，计数器循环计数，输出信号R持 续30S，Y持续10S，G持续30 S，Y持续10S，周而复 始。总体电路逻辑功能为交通灯控制电路。 该电路只是原理性的，与实用的电路有较大差 距。实际的交通灯，黄灯（Y）通常只亮1～2秒，而 红灯（R）和绿灯（G）通常要亮60秒左右，故其控 制电路要复杂一些。读者可自行设计实际的交通灯 控制电路。
电子技术基础(数字部分 第五版 康华光)华中科大 课件：TTL逻辑门电路(数电中最难部分)即第三章第1节至第2
3.2.4 TTL逻辑门电路
1. TTL与非门电路 多发射极BJT
b
b e e
T1
c
c e e
A B
&
L A B
TTL与非门电路的工作原理 当全部输入端为高电平时：
输出低电平 任一输入端为低电平时: 输出高电平
TTL与非门各级工作状态
I T1 T2 T4 放大 截止 T5 截止 饱和 O 高电平 低电平 （3.6V） （0.2V） 输入有低电平 深饱和 饱和 输入全为高电 倒置使用的放大 截止 (0.2V) 平 (3.6V) 状态
扇出数：是指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目。 （a)带拉电流负载 当负载门的个数增加时，总的拉电流将增加，会引起输出高电压 的降低。但不得低于输出高电平的下限值，这就限制了负载门的 个数。 高电平扇出数:
N OH
I OH ( 驱动门 ) I IH ( 负载门 )
IOH :驱动门的输出端为高电平电流 IIH :负载门的输入电流。
4000系列 速度慢 与TTL不兼容 抗干扰 功耗低 74HC 74HCT 速度加快 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低 74VHC 74VHCT 速度两倍于74HC 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低 74LVC 74VAUC 低(超低)电压 速度更加快 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰功耗低
（1）当输入为低电平（I = 0.2 V） T1 深度饱和 VCC v B1 1.025 mA R1
i B1
I BS1 0 i B1 I BS1
T2 、 T3截止，T4 、D导通
v O v B4 v BE4 v D ( 5 0.7 0.7 ) V 3.6 V