7.6 數(shù)字電子技術(shù)
一、 《 考試大綱 》 的規(guī)定
與、或、非門的邏輯功能;簡(jiǎn)單組合邏輯電路;d 觸發(fā)器;jk 觸發(fā)器 數(shù)字寄存器;脈沖計(jì)數(shù)器。
二、重點(diǎn)內(nèi)容
電子電路通常分模擬電子電路和數(shù)字電子電路兩大類。前面介紹的放大電路屬于第一類,電路中的工作信號(hào)是連續(xù)變化的電信號(hào)(模擬信號(hào))。數(shù)字電路的基本工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào),它在時(shí)間上和數(shù)值上是離散的,即不是連續(xù)漸變的,而且只有0和1兩個(gè)基本數(shù)字,反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài)。因此在穩(wěn)態(tài)時(shí),電路中的半導(dǎo)體器件都是工作在開、關(guān)狀態(tài)。數(shù)字電路是由幾種最基本的單元電路組成的。在這些基本單元中,對(duì)元件的精度要求不高,只要在工作時(shí)能夠可靠地區(qū)分0和1兩種狀態(tài)就可以了。數(shù)字電路中研究的主要問(wèn)題是輸入信號(hào)的狀態(tài)(0或1)和輸出信號(hào)的狀態(tài)(0或1)之間的關(guān)系,即所謂邏輯關(guān)系,采用的數(shù)學(xué)工具是邏輯代數(shù)。
補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn):
一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)
在邏輯代數(shù)中變量具有二值性,即只有兩個(gè)可能的取值“0”和“1”。
(一)基本的邏輯運(yùn)算
邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算有三種,即“與”運(yùn)算、“或”運(yùn)算和“非”運(yùn)算。
1.“與”運(yùn)算 也稱“與”關(guān)系,它可表述為:當(dāng)決定一事件的所有條件都具備之 后,這事件才會(huì)而且一定會(huì)發(fā)生。在現(xiàn)實(shí)生活中,“與”邏輯關(guān)系很多,如圖1,開關(guān) a,b控制一盞燈z。燈亮的條件是開關(guān)a、b同時(shí)合上。假定燈亮為“1”,不亮為“0”。開關(guān)合上為“1”。斷開為“0”,把燈的狀態(tài)和開關(guān)所處位置之間的關(guān)系列如表1 所示。這種表稱真值表(或稱功能表),其邏輯表達(dá)式為,
z=a·b
所以“與”關(guān)系也稱為邏輯乘。運(yùn)算規(guī)則為:0·0=0,0·1=0,1·0=0,1·1= 1。
2.“或”運(yùn)算:在決定一事件的各個(gè)條件中,只要具備一個(gè)或一個(gè)以上的條件,這事 件就會(huì)發(fā)生,這樣的因果關(guān)系稱“或”邏輯關(guān)系。用并聯(lián)的兩個(gè)開關(guān)控制一盞燈,如圖 2所示只要開關(guān)a或月有一個(gè)處于合上位置燈就會(huì)亮。按前面的假定來(lái)賦值“0”、 “1”,可列出真值表如表2,其邏輯表達(dá)式為z=a+b。所以“或”關(guān)系也稱為邏輯加。運(yùn)算規(guī)則為:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=1。
(二)邏輯代數(shù)的基本定律和基本定理
1.基本定律:
(1)0—1律: 0+a=a 1·a=a
1+a=1 0·a=0
(2)重疊律: a+a=a a·a=a
(3)互補(bǔ)律: a+a=1 a·a=0
(4)交換律: a+b:b+a a·b=b·a
(5)結(jié)合律: a+(b+c)=(a+b)+c a·(b·c)=(a·b)·c
(6)分配律: a·(b+c)=ab+ac a+b·c=(a十b)·(a十c)
(7)反演律: a+b=a·b a·b=a+b
(8)否定律:=a
反演律又稱狄·摩根定理,十分有用,可推廣到兩個(gè)以上變量:
2.基本定理:
定理1:
a+ab=a a·(a+b)=a
定理2:
a+(a+b)=a+b
a(+b)
=a·b
定理3:
ab+c+bc=ab+c
應(yīng)用上述定律、定理可簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式。
例如 f=a+abc+bc+b+ad+a=a+bc(a+)+b+a(d+)=a十bc+b十a
=a+bc+b=a+b+bc=a+b(1十c) =a+b
7.6.1 基本邏輯門及其邏輯功能
與、或、異或、同或
7.6.2 簡(jiǎn)單組合邏輯電路
1、組合邏輯電路功能的描述
2、組合邏輯電路表達(dá)式的獲取
3、常見組合邏輯電路
加法器、比較器、選擇器、分配器、編碼器、譯碼器