《数字电路》 总结

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触发器

脉冲JK触发器

  • 在clk下降沿到来得时候,看在clk=1内离下降沿最近的一次变化!

D触发器(边沿触发器)

  • 触 发器的次态仅仅取决于CLK信号下降沿(或上升沿)到达 时刻输入信号的状态。

组合逻辑电路

八选一数据选择器

芯片图:

作用:需要八位数据输入和三位地址码,输出一位

真值表:

考题: 用数据选择器设计组合逻辑电路

Y=\sum_{i=0}^{2^{n}-1} D_{i} m

关键:列出数据选择器的输出表达式和逻辑函数表达式进行对比

例题:

①当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入变量 个数相同时,可直接将逻辑函数输入变量有序地接数据 选择器的地址输入端。

【注】Y=最小项之和,言下之意是这些最小项之和只能有一个最小项取1而其他最小项取0,因为是互斥的!所以如果ABC取了个值,导致m3=1,则Y=1=D3,所以D3要接1

②当逻辑函数的变量个数大于数据选择器的地址输入 变量个数时,Di可以当作变量来处理

时序逻辑电路

由触发器组成的时序逻辑电路分析步骤:

  • 列出状态方程、输出方程
  • 写出状态转换表
  • 画出状态转换图

其他大芯片,如161/160则按照各自特点进行分析

计数器

10进制/16进制计数器

74161--16进制计数器芯片

74160--10进制计数器芯片

图:

功能表:

6进制计数器(N>M)

方法一:置零法

方法二:置数法

做题步骤:

  • 确定起始状态
  • 确定结束状态(置零法结束状态有蹊跷)
  • 画状态转换图

100进制计数器(N<M)/29进制计数器

①M=N1*N2

首先用前面的方法将两片集成计数器分别接成N1和N2两个计数器;然后,再将N1和N2两个计数器连接起来。 N1和N2之间的连接方式有两种:串行进位方式并行进位方式

【注】当N1进位后变为0000时,N2同时才变为0001;而不是N1处于最后一位时,N2就变了

并行进位方式(同时工作,同一个CLK):

串行进位方式:

②M不分解为(N1xN2)时

此时先用多片N进制计数器接成一个大于M进制的计数器,然后再采用整体置零方式或整体置数方式构成M进制计数器,其原理与N<M的情况相同。

整体置零法:

整体置数法:

移位寄存器型计数器

环形计数器

图:

状态转换图(Q0Q1Q2Q3):(按照时序逻辑电路分析步骤来获得)

作用: 任意给定一个初始值,然后就将Q3扔到第一位,然后Q0Q1Q2右移一位,不断循环,达到计数的目的

缺点:状态利用率较低,上图中只利用了4个状态

扭环形计数器(莫比乌斯环)

图:

状态转换图(Q0Q1Q2Q3):(按照时序逻辑电路分析步骤来获得)

作用: 任意给定一个初始值,然后就将Q3取反扔到第一位,然后Q0Q1Q2右移一位,不断循环,达到计数的目的

脉冲波形

555定时器

特点:

  • 1接地端;2,6是输入;3输出;4清零端;5控制电压端;7管子的输出端,放电端;8电源端
  • 5可接控制电压v_{co};悬空后,v_{t+}=\frac{2}{3}v_{cc},v_{t-}=\frac{1}{3}v_{cc};接了外接电压后,,v_{t+}=v_{co},v_{t-}=\frac{1}{2}v_{cc}v_{t+}=v_{R1},v_{t+}=v_{R2}
    ★功能表:

  • 均大于各自的基准电压,输出为0,管子导通
  • 处在两个基准电压之间,输出不变,管子不变
  • 只要2脚小于基准电压,输出为1,管子截至

施密特触发电路

传输特性:

应用-画图:

☆画图口诀:

  • 不管是正向还是反向
  • 找出起点低于Vt-终点高于Vt+的波形线段,选其与Vt+的交点往下画虚线;找出起点高于Vt+起点低于Vt-的波形线段,选其与Vt-的交点往下画虚线;
  • 画一开始的波形,然后遇到虚线就反转(一开始的波形:反向-正波;正向-反波)

555定时器构成:

构成多谐振荡器

单稳态触发器

特点:暂稳态的宽度即为输出脉宽t_{w},和触发信号无关,只取决于电路内部构造

多谐振荡电路

特点:

  • 不需要输入信号(2,6脚接在一起没有输入),没有稳定状态,只有两个暂稳态
  • 由充放电产生自激振荡,产生周期的矩形波信号

注意变化题型:

  • 接了Vco
  • 电阻变化