数电简要笔记(仮)

2024/11/14 posted in  专业课

Ch1. 数值和码制

进制

2、8、10、16 相互转换

  • 多项式替代法
  • 基数乘除法

码制

8421 BCD码、余3码、5421、2421
格雷码:

  • B->G 最高位不变,相邻位异或
  • G->B 最高位不变,和B上一位做异或

Ch2. 逻辑代数基础

  1. 代数法
  2. 卡诺图法

Ch3. 逻辑门电路

Ch4. 组合逻辑电路

编码器

普通编码器

优先编码器

CD4532

译码器

实现逻辑电路方法:
F(n) 先化最小项 \(\Sigma M(Y_n)\),将\(Y_n\)引出连接与非门输出即为F(n)

选择器

153 - 四选一
151 - 八选一
实现逻辑电路方法:
F(n) 展开 \(\Sigma M(D_n)\),

例1: 8选1(74HC151)产生逻辑函数 \(Y=A'B+AC'\)
key:以ABC作为地址,分别接\(S_2,S_1,S_0\)

  1. 将逻辑函数展开得 \(Y=A'BC+A'BC'+ABC'+AB'C'\)
  2. 按照三阶卡诺图可得 \(Y=m_2+m_3+m_4+m_6\)
  3. 即\(D_2, D_3, D_4, D_6\)接1,其余接0,使能端接地

例2: 8选1(74HC151)产生逻辑函数 \(Y=ABC'+BCD'+A'BD+AB'C'\)
key:以ABC作为地址,分别接\(S_2,S_1,S_0\),D作为逻辑输入

  1. 将逻辑函数展开得 \(Y=ABC'+(A+A')BCD'+A'B(C+C')D+AB'C'= ABC'+ABCD'+A'BCD'+A'BCD+A'BC'D+AB'C'\)
  2. 按照三阶卡诺图可得 \(Y=m_6+m_7(D')+m_3(D'+D)+m_2(D)+m_4=m_6+m_7(D')+m_3+m_2(D)+m_4\)
  3. 即\(D_3,D_4,D_6\)接1,\(D_2\)接D,\(D_7\)接D',其余接0,使能端接地

例3: 4选1产生逻辑函数 \(Y=A'BC+AC'D'+BC'D\)
key:以四变量中比较方便的两个作为地址,其余外接门电路作为逻辑输入

  1. 本题中AC在每个最小项中都有体现,以AC作为地址比较方便,故将逻辑函数展开得 \(Y=A'BC+AC'D'+ABC'D+A'BC'D\)
  2. 按照二阶卡诺图可得 \(Y=m_1(B)+m_2(D')+m_2(BD)+m_0(BD)=m_0(BD)+m_1(B)+m_2(D'+B)\)
  3. 即\(D_0\)外接BD的与门,\(D_1\)接B,\(D_2\)接D'和B的或门,\(D_3\)接0,使能端接地

加法器

1位加法器

半加器
全加器

多位加法器

串行进位加法器
超前进位加法器

283 - 四位

比较器

一位数值比较器
多位数值比较器

85 - 四位

同步时序逻辑电路的设计 一般步骤

  1. 原始状态图(表)
  2. 状态化简
  3. 状态分配
  4. 选触发器(D,JK)
  5. 确定激励方程组和输出方程(组)
  6. 画图,检查能否自启动