数字电路逻辑设计.ppt

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1、数字电路逻辑设计辅导教师：廖晓东1本课程的性质和学习目的性质：1、现实生活中数字量的电路实现：显示、运算、传送、存储等等，电脑内部的各种数值运算和处理都是用数字电路来实现的。2、对模拟物理量进行离散化后的各种转换处理1）为什么要进行离散化处理？有什么好处？举例：程控电话的声音信号数字传输信号不失真。2）用在何处？举例：电脑内声音处理麦克风输入至音箱输出。软盘信号、光盘信号存储不失真。2学习目的：对计算机应用专业而言，可以更好的了解电脑内部信号处理的具体原理，以及电脑间相互连接网络的电气传输原理。3学习方法循序渐进、由浅入深；掌握基本原理及应用方法以阅读教材为主、看辅导光盘为辅进行自学，有问题不

2、要积累，应及时通过网络向辅导教师提出问题，必要时也可通过电话联系进行答疑。学习完一章节后要及时选做书中作业，正确答案可见书后附录，没有答案的可通过网络向辅导教师咨询。只有这样才能巩固已学习过的内容。必须及时认真地完成网络作业，这些作业反映了考试的重点，并且作为平时成绩计入总评成绩。4本课程学习重点和难点范围：第1章第7章，以下带下划线部分为难点第一章重点和难点：数字逻辑信号、信号逻辑值；二进制、八进制、十进制、十六进制、进制转换运算；信号平均传输延迟时间、信号上升时间、下降时间、串行通信、波特率、并行通信；编码、BCD码、有权码、无权码、信息数目与其二进制编码位数的关系；与、或、非、与非、或非

3、、与或非、同或、异或等逻辑关系概念及相应的逻辑符号表示。5本课程学习重点和难点（续）第二章重点和难点：如何由二极管和三极管构成与门、或门及非门；TTL门电路，输入高电平、输入低电平、输出高电平、输出低电平的定义，噪声容限、扇出数，线与的概念、集电极开路门、三态门、上拉电阻、如何控制三态门线与时的控制信号；功耗、延时时间、延时功耗积；CMOS门电路、CMOS和TTL的逻辑电平比较、输入阻抗比较、噪声容限比较、延时时间和功耗比较；如何用CMOS场效应管构造非门、与非门、或非门等等。6本课程学习重点和难点（续）第三章重点和难点：逻辑代数定律和恒等式（见教课书90页表3.1.1）、代数法划简；最小项、

4、最小项下标表示法及下标计算方法；卡诺图的构造、卡诺图方格与最小项的对应，卡诺图划简画包围圈的方法，无关项的概念及卡诺图中无关项的包围圈画法；组合逻辑电路分析方法、组合逻辑电路设计方法；竞争冒险的概念；波形图的画法。7本课程学习重点和难点（续）第四章重点和难点：编码器、译码器、数据选择器、数据分配器的概念及设计和应用，唯一地址译码器、代码变换器，74138译码器作数据分配器用方法、作逻辑函数发生器用方法、74151数据器作逻辑函数发生器用方法，半加器、全加器概念及设计方法、一位数据比较器设计方法、加法器应用方法；8本课程学习重点和难点（续）第五章重点和难点：基本RS触发器（功能表、输入有效电平的

5、确定、其不定状态的理解），同步RS触发器，主从RS触发器（对时钟脉冲的要求、输入信号的加入时刻、翻转时刻），主从JK触发器（构成方式、一次翻转现象的两种情况），主从D触发器，边沿触发器（D触发器和边沿JK触发器的构成、其输入信号的加入时刻）；各种触发器的逻辑符号、特性方程、约束条件、状态转换图，波形图的画法。9本课程学习重点和难点（续）第六章重点和难点：时钟逻辑电路图的结构、输出方程、驱动方程、次态方程，状态图的画法、状态转换表的画法，时序逻辑电路的分析方法、时序逻辑电路的设计方法（原始状态图的设计和划简、状态等效的判断方法、从状态图写状态转换表、从状态转换表写逻辑功能表以构造出驱动信号和输出

6、信号关于输入和现态的逻辑表达式即驱动方程和输出方程）10本课程学习重点和难点（续）第7章重点和难点：计数器的分类，计数器模的确定，异步计数器、同步计数器、计数器的设计，寄存器、移位寄存器、循环移位寄存器。11期中测试书面作业举例一、填空题（20分，每空1分）1、为了表示2002个信息，至少需要（）位二进制编码。2、BCD码能表示0至（）之间的任意整数。3、余3码是（）权码，2421码是（）权码。4、二值数字逻辑中变量只能取值（）和（）。5、计算机主机与鼠标是（）通信。与键盘是（）通信。12期中测试书面作业答题纸一、填空题（20分，每空1分）1()2()3()()4()()5()()13期中测试

7、书面作业举例（续）二、对下面逻辑符号电路图，写出逻辑表达式（共30分，每图5分）14期中测试书面作业答题纸二、写出逻辑表达式（共30分，每图5分）L1=L2=L3=L4=L5=L6=15期中测试书面作业举例（续）三、画出下面逻辑函数的逻辑电路图，只用与非门和反相器，要求清晰整洁。（共10分，每小题5分）1、G=AB16期中测试书面作业答题纸解：将表达式写成如下形式：逻辑电路图如下：17期中测试书面作业举例（续）四、用CMOS电路实现下面的逻辑函数，画出其内部电路图(用场效应管作为基本单元)，要求清晰整洁。（共10分，每小题5分）1、F=18期中测试书面作业答题纸解：内部电路图如图所示19期中测

8、试书面作业举例（续）五、用卡诺图化简下面逻辑函数（共10分，每小题5分）1、L(A,B,C,D)=m(0,2,4,6,9,13)+d(1,3,5,7,10,14)20期中测试书面作业答题纸21期中测试书面作业举例（续）六、分析下面电路的逻辑功能（10分）22期中测试书面作业答题纸解：1、根据逻辑电路图写出逻辑表达式如下：L=AB+BC+CA2、根据逻辑表达式可以列出下面的真值表：ABCL0000001001000111100010111101111123期中测试书面作业答题纸3、分析上述真值表得出如下结论：该电路可实现电子表决器功能，即三人进行投票表决，无弃权票，赞成票用逻辑1表示，反对票用逻辑0表示，当多数赞成时，表决通过，用逻辑1表示，当多数反对时，表决不通过，用逻辑0表示。24