数字电子技术讲义杨志忠版

第1章 绪论

1.1 概述

学习目标：了解数字电路的特点、应用概况； 熟悉逻辑电平、数字信号的概念；

了解数字电路的优点；了解脉冲波形的主要参数。

教学重点：区分数字信号和模拟信号的区别 课时分配：2学时 教学过程：

1.1.1数字信号和数字电路

信号分为两类：模拟信号、数字信号

模拟信号：指在时间上和数值上都是连续变化的信号。如电视图像和伴音信号。

数字信号：指在时间上和数值上都是断续变化的离散信号。如生产中自动记录零件个数的计数信号。

模拟电路：对模拟信号进行传输和处理的电路 数字电路：对数字信号进行传输和处理的电路

t

u

模拟信号图

u

t

数字信号图

1.1.2数字电路的分类

（1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI ，每片数十器件）、中规模（MSI ，每片数百器件）、大规模（LSI ，每片数千器件）和超大规模（VLSI ，每片器件数目大于1万）数字集成电路。集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。

（2）按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型（TTL 型）和单极型（MOS 型）两类。

（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能，其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以前的状态有关。

数字电路的产生和发展是电子技术发展最重要的基础。由于数字电路相对于模拟电路有一系列的优点，使它在通信、电子计算机、电视雷达、自动控制、电子测量仪器等科学领域得到广泛的应用，对现代科学、工业、农业、医学、社会和人类的文明产生着越来越深刻地影响。

1.1.3数字电路的优点和特点 特点：

（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。

（2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态（0和1）和输出信号的状态（0和1）之间的关系。对于电路本身有分析电路和设计电路两部分。

（3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。

（4）数字电路的分析方法主要用逻辑代数和卡诺图法等进行分析。

（5）数字电路能够对数字信号0和1进行各种逻辑运算和算术运算。

优点：

（1）易集成化。两个状态“0”和“1”，对元件精度要求低。

（2）抗干扰能力强，可靠性高。信号易辨别不易受噪声干扰。

（3）便于长期存贮。软盘、硬盘、光盘。

（4）通用性强，成本低，系列多。（国际标准）TTL系例数字电路、门阵列、可编程逻辑器件。

（5）保密性好。容易进行加密处理。

知识拓展脉冲波形的主要参数

在数字电路中，加工和处理的都是脉冲波形，而应用最多的是矩形脉冲。

图1.1.2 脉冲波形的参数

(1)脉冲幅度。脉冲电压波形变化的最大值，单位为伏（V）。

(2)脉冲上升时间。脉冲波形从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。

(3)脉冲下降时间。脉冲波形从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。

脉冲上升时间tr 和下降时间tf 越短，越接近于理想的短形脉冲。单位为秒（s）、毫秒（ms）、微秒（ us）、纳秒（ns）。

(4)脉冲宽度。脉冲上升沿0.5Um 到下降沿0.5Um 所需的时间，单位和 tr、tf 相同

(5)脉冲周期T。在周期性脉冲中，相邻两个脉冲波形重复出现所需的时间，单位和tr 、tf 相同。

(6)脉冲频率f：每秒时间内，脉冲出现的次数。单位为赫兹（Hz）、千赫兹（kHz）、兆赫兹（MHz），f ＝1∕T。

(7)占空比q：脉冲宽度与脉冲重复周期T的比值。q ＝∕T。

它是描述脉冲波形疏密的参数。

(8)

本节小结：

数字信号的数值相对于时间的变化过程是跳变的、间断性的。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。模拟信号通过模数转换后变成数字信号，即可用数字电路进行传输、处理。

习题： P3 思考题4

1.2 数制和码制

教学目标：理解进制的概念，二进制的表示方法。掌握二进制数、十进制数、八进制、十六进制数之间的相互转换方法。理解BCD 码的含义，理

解8421BCD 码，了解其他常用BCD 码。

教学重点：掌握二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数之间相互转换方法。教学难点：掌握二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数之间相互转换方法。课时分配：4学时

教学过程：

1.2数制和码制

1.2.1数制

所谓数制就是计数的方法。在生产实践中，人们经常采用位置计数法，即将表示数字的数码从左至右排列起来。常见的有十进制、二进制、十六进制。

1．进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。2．基数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。

3．位权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。

(1)十进制

十进制数是日常生活中使用最广的计数制。组成十进制数的符号有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9等共十个符号，我们称这些符号为数码。

在十进制中，每一位有0～9共十个数码，所以计数的基数为10。超过9就必须用多位数来表示。十进制数的运算遵循加法时：“逢十进一”，减法时：“借一当十”。

十进制数中，数码的位置不同，所表示的值就不相同。如：

5555表示5*1000+5*100+5*10+5

也可表示成5*103+5*102+5*101+5*100

同样的数码在不同的数位上代表的数值不同。103、102、101、100称为十进制的权。各数位的权是10的幂。任意一个十进制数都可以表示为各个数位上的数码与其对应的权的乘积之和，称权展开式。如：(209.04)10＝2×102＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4×10－2

对于位一十进制数可表示为：

∑------------?=

?++?+?+?+?++?+?=1

2211001122111010

10101010101010n m

i

i m

m n n n n a a a a a a a a N 式中：i a 为0～9中的位一数码；10为进制的基数；10的i 次为第i 位的权；m,n 为正整数，n 为整数部分的位数，m 为小数部分的位数。 (2)二进制

二进制的数码K 为0、1，基数R=2。 进/借位的规则为逢2进1，借1当2， 位权为2的整数幂。

其计算公式为： ()∑--=?=

1

22n m

i i i

K

N

如：(101.01)2＝ 1×22

＋0×21

＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2

＝(5.25)10

由于二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。

加法和乘法的运算规则

(3)二进制数在计算机系统中处理很方便，但当位数较多时，比较难记忆，而且书写容易出错，为了减小位数，通常将二进制数用十六进制表示。

十六进制是计算机系统中除二进制数之外使用较多的进制，其遵循的两个规则为：

其有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E ，F 等共十六个数码，其分别对应于十进制数的0～15进制之间的相互转换。 运算规则：逢16进1。 位权为16的整数幂。 其计算公式为： ()∑--=?=

1

1616n m

i i i

K

N

如：(D8.A)2＝ 13×161

＋8×160＋10 ×16－1

＝(216.625)10

二进制数和十六进制数广泛用于计算机内部的运算及表示，但人们通常是与十进制数打交道，这样在计算机的输入端就必须将十进制数转换为二进制数或十六进制数让计算机进行处理，处理的结果计算机必须将二进制数或十六进制数转换为十进制数，否则人们只能看天书了。

数制的转换可分为两类：十进制数与非十进数之间的相互转换；非十进制数之间的相互转换。

1.2.2不同数制间的转换

(1)各种数制转换成十进制

二进制、八进制、十六进制转换成十进制时，只要将它们按权展开，求出各加权系数的和，便得到相应进制数对应的十进制数。

例：

(2)十进制转换为二进制

将十进制数的整数部分转换为二进制数采用“除2取余法”；

将十进制小数部分转换为二进制数采用“乘2取整法”。

例1.1.1将十进制数(107.625)10转换成二进制数。

将十进制数的整数部分转换为二进制数采用“除2取余法”，它是将整数部分逐次被2除，依次记下余数，直到商为0。第一个余数为二进制数的最低位，最后一个余数为最高位。解：①整数部分转换

所以，

②小数部分转换

将十进制小数部分转换为二进制数采用“乘2取整法”，它是将小数部分连续乘以2，取乘数的整数部分作为二进制数的小数。

由此可得十进制数(107.625)10对应的二进制数为

(107.625)10＝(1101011.101)2

(3)二进制与八进制、十六进制间相互转换

1)二进制和八进制间的相互转换

○1 二进制数转换成八进制数。

二进制数转换为八进制数的方法是：整数部分从低位开始，每三位二进制数为一组，最后不足三位的，则在高位加0补足三位为止；小数点后的二进制数则从高位开始，每三位二进制

数为一组，最后不足三位的，则在低位加0补足三位，然后用对应的八进制数来代替，再按顺序排列写出对应的八进制数。

例1.1.2 将二进制数(11100101.11101011)2转换成八进制数。

(11100101.11101011)2＝(345.726)8

○2八进制数转换成二进制数。

将每位八进制数用三位二进制数来代替，再按原来的顺序排列起来，便得到了相应的二进制数。

例1.1.3 将八进制数(745.361)8转换成二进制数。

(745.361)8＝ (111100101.011110001)2

2)二进制和十六进制间的相互转换

○1二进制数转换成十六进制数。

二进制数转换为十六进制数的方法是：整数部分从低位开始，每四位二进制数为一组，最后不足四位的，则在高位加0补足四位为止；小数部分从高位开始，每四位二进制数为一组，最后不足四位的，在低位加0补足四位，然后用对应的十六进制数来代替，再按顺序写出对应的十六进制数。

例1.1.4 将二进制数(10011111011.111011)2转换成十六进制数。

(10011111011.111011)2＝(4FB.EC)16

○2十六进制数转换成二进制数。

将每位十六进制数用四位二进制数来代替，再按原来的顺序排列起来便得到了相应的二进制数。

例1.1.5 将十六进制数(3BE5.97D)16转换成二进制数。

(3BE5.97D)16＝(11101111100101.100101111101)2

1.2.3 二进制代码

一、二-十进制代码

将十进制数的0～9十个数字用二进制数表示的代码，称为二-十进制码，又称BCD码。

表1.2.2 常用二-十进制代码表（重点讲解8421码、5421码和余3码）

注意：含权码的意义。

二、可靠性代码

1．格雷码

表1.2.3 格雷码与

二进制码关系对照

表

2．奇偶校验码

为了能发现和校正错误，提高设备的抗干扰能力，就需采用可靠性代码，而奇偶校验码就具有校验这种差错的能力，它由两部分组成。

表1.2.4 8421奇偶校验码

作业：P9 题1.1 题1.5

第2章逻辑代数基础

2.1 概述2.2逻辑函数及其表示法

学习目标：熟练掌握基本逻辑运算和几种常用复合导出逻辑运算；

熟练运用真值表、逻辑式、逻辑图来表示逻辑函数。

教学重点：三种基本逻辑运算和几种导出逻辑运算；

教学难点：三种基本逻辑运算和几种导出逻辑运算；

课时分配：4学时

教学过程：

2.1 概述

布尔：英国数学家，1941年提出变量“0”和“1”代表不同状态。

本章主要介绍逻辑代数的基本运算、基本定律和基本运算规则，然后介绍逻辑函数的表示方法及逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法。逻辑代数有其自身独立的规律和运算法则，而不同于普通代数。

2.2逻辑函数及其表示法

2.2.1基本逻辑函数及运算

1、与运算———所有条例都具备事件才发生

开关：“1” 闭合，“0” 断开

灯：“1” 亮，“0” 灭

真值表：把输入所有可能的组合与输出取值对应列成表。

逻辑表达式： L=K1*K2 (逻辑乘)

逻辑符号：原有符号：

逻辑功能口决：有“0”出“0”，全“1”出“1”。

2、或运算———至少有一个条件具备，事件就会发

生。

逻辑表达式：L=K1+K2 （逻辑加）逻辑

符号：

逻辑功能口决：有“1”出“1”全“0”出“0”

3、非运算：—结果与条件相反

逻辑表达式：

逻辑符号：

2.2.2 几种导出的逻辑运算

一、与非运算、或非运算、与或非运算

二、异或运算和同或运算

逻辑表达式：相同为“1”，不同为“0”

2.2.3 逻辑函数及其表示法

一、逻辑函数的建立

举例子说明建立（抽象）逻辑函数的方法，加深对逻辑函数概念的理解。

例2.2.1 两个单刀双掷开关 A和B分别安装在楼上和楼下。上楼之前，在楼下开灯，上楼后关灯；反之下楼之前，在楼上开灯，下楼后关灯。

试建立其逻辑式。

表2.2.6 ［例2.2.1］真值表

例2.2.2 比较A、B两个数的大小

二、逻辑函数的表示方法

1．真值表

逻辑函数的真值表具有唯一性。逻辑函数有n个变量时，共有个不同的变量取值组合。在列真值表时，变量取值的组合一般按n位二进制数递增的方式列出。用真值表表示逻辑函数的优点是直观、明了，可直接看出逻辑函数值和变量取值之间的关系。

分析逻辑式与逻辑图之间的相互转换以及如何由逻辑式或逻辑图列真值表。2．逻辑函数式

写标准与-或逻辑式的方法是：

（l）把任意一组变量取值中的1代以原变量，0代以反变量，由此得到一组变量的与组合，

如 A、B、C三个变量的取值为 110时，则代换后得到的变量与组合为 A B 。

（2）把逻辑函数值为1所对应的各变量的与组合相加，便得到标准的与-或逻辑式。

3．逻辑图

逻辑图是用基本逻辑门和复合逻辑门的逻辑符号组成的对应于某一逻辑功能的电路图。

作业：P31 题2.1

2. 3 逻辑代数的基本定律和规则

学习目标：掌握逻辑代数的基本公式、基本定律和重要规则。

教学重点：5种常见的逻辑式；用并项法、吸收法、消去法、配项法对逻辑函数

进行化简；

教学难点：运用代数化简法对逻辑函数进行化简；

课时分配：2学时

教学过程：

2.3.1 逻辑代数的基本公式

一、逻辑常量运算公式

表2.3.1 逻辑常量运算公式

变量A的取值只能为0或为1，分别代入验证。

2.3.2逻辑代数的基本定律

逻辑代数的基本定律是分析、设计逻辑电路，化简和变换逻辑函数式的重要工

具。

第④式的推广：（2.3.1）

由表2.3.4可知，利用吸收律化简逻辑函数时，某些项或因子在化简中被吸收掉，使逻辑函数式变得更简单。

作业：P31 题2.4

2. 4 逻辑函数的化简

学习目标：了解逻辑函数式的常见形式及其相互转换。理解最简与 - 或式和最

简与非式的标准。掌握逻辑函数的代数化简法。理解最小项的概念与编号方法，了解其主要性质。掌握用卡诺图表示和化简逻辑函数的方法。

教学重点：掌握逻辑函数的代数化简法掌握用卡诺图表示和化简逻辑函数的方法。 教学难点：用卡诺图表示和化简逻辑函数的方法。； 课时分配：6学时 教学过程：

一、逻辑函数式的常见形式

一个逻辑函数的表达式不是唯一的，可以有多种形式，并且能互相转换。例如：

其中，与—或表达式是逻辑函数的最基本表达形式。 二、逻辑函数的最简“与—或表达式” 的标准 （1）与项最少，即表达式中“+”号最少。

（2）每个与项中的变量数最少，即表达式中“· ”号最少。 三、用代数法化简逻辑函数

1、并项法。运用公式 ，将两项合并为一项，消去一个变量。 如

2、吸收法。运用吸收律 A+AB=A ，消去多余的与项。如:

3、消去法。

1

=+A A )

()()()(C C B A C C AB C B A C AB C B A ABC C B C B A C B BC A L +++=+++=+++=A B B A B A AB =+=+=)

(B

A DE C

B A B A L =++=)

(E

B A E B B A E B AB A L ++=++=++=

（4）配项法。

在化简逻辑函数时，要灵活运用上述方法，才能将逻辑函数化为最简。 再举几个例子：

【例1】 化简逻辑函数：

解： （ 利用 ）

（利用A+AB=A ）

（利用 ）

【例2】化简逻辑函数：

解：

（利用反演律）

（利用

）

（利用A+AB=A ）

（配项法）

（利用A+AB=A ）

（利用 ） 【例3】化简逻辑函数

解法1：（增加冗余项）

（消去1个冗余项） （再消去1个冗余项） 解法2：（增加冗余项） （消去1个冗余项） （再消去1个冗余项） 由上例可知，逻辑函数的化简结果不是唯一的。 四、逻辑函数的卡诺图化简

C A B A C B C B B A L ++++=C A C A B A C B B A +++=C B C A B A C B ++=B A C A B A C B C B B A L ++++=C A C A B A C B B A +++=C B C A C B B A ++=B A C

A A

B BCD A ABCD

C A AB A A BC

D C A AB BCD C A AB L +=+++=+++=++=)(EF

B EF B A BD

C A AB

D A AD L ++++++=EF B EF B A BD C A AB A L +++++=1=+A A B A B A A +=+EF

B BD

C A +++=)

(G F ADE B D D B B C C B C A AB L +++++++=)

(G F ADE B D D B B C C B C B A L ++++++=B A B A A +=+B

D D B B C C B A ++++=D

B B

C B B

D C A ++++=)(D

B B

C

D C A +++=B

A C

B

C B B A L +++=)()(C C B

D D B B C D D C B A ++++++=EF

B BD

C A A +++=BC

D D B B C D C B A ++++=1=+A A )(G F AD

E B D D B B C C B A ++++++=C

B D B

C

D D B B C D C B CD B A ++++++=

（一） 最小项的定义与性质

（二）逻辑函数的最小项表达式

任何一个逻辑函数表达式都可以转换为一组最小项之和，称为最小项表达式。 【例1】将以下逻辑函数转换成最小项表达式： 解：

1367m m m m =+++

【例2】将下列逻辑函数转换成最小项表达式： 解：

=m7+m6+m3+m5=∑m （3,5,6,7）

（三）卡诺图 1．相邻最小项

如果两个最小项中只有一个变量互为反变量，其余变量均相同，则称这两个最小项为逻辑相邻，简称相邻项。

例如，最小项ABC 和 就是相邻最小项。

如果两个相邻最小项出现在同一个逻辑函数中，可以合并为一项，同时消去互为反变量的那个量。如 2 .卡诺图

C

A A

B

C B A L +=),,()()(),,(B B C A C C AB C A AB C B A L +++=+=C B A BC A C AB ABC +++=C

B A AB AB F +++=C

B A AB AB F +++=C

B A B

C A AB C B A B A AB C B A AB AB ++=+++=

??+=))((C B A BC A C AB ABC C B A BC A C C AB +++=+++=

)(C B A AC

B B A

C C B A ABC =+=+)(

最小项的定义:

n 个变量的逻辑函数中，包含全部变量的乘积项称为最小项。n 变量逻辑函数的全部最小项共有2n

个。

用小方格来表示最小项，一个小方格代表一个最小项，然后将这些最小项按照相邻性排列起来。即用小方格几何位置上的相邻性来表示最小项逻辑上的相邻性。 3．卡诺图的结构 （1）二变量卡诺图

（2）三变量卡诺图

（3）四变量卡诺图

仔细观察可以发现，卡诺图具有很强的相邻性：

（1）直观相邻性，只要小方格在几何位置上相邻（不管上下左右），它代表的最小项在逻辑上一定是相邻的。

（2）对边相邻性,即与中心轴对称的左右两边和上下两边的小方格具有相邻性。 （四）用卡诺图表示逻辑函数 1．从真值表到卡诺图

【例3】某逻辑函数的真值表如表(2)所示，用卡诺图表示该逻辑函数。

解： 该函数为三变量，先画出三变量卡诺图，然后根据真值表将8个最小项L 的取值0或者1填入卡诺图中对应的8个小方格中即可。

0m ABC m ABC 1m 3m ABC ABC 265m ABC

74ABC

m m m ABC

ABC 0(a)

(b)

1324

5

7

6

10011100BC

A

1

B

C

A

m 0ABCD ABCD m 1ABCD m 3m ABCD 2m 567m m ABCD ABCD m ABCD 4ABCD ABCD m m 13ABCD ABCD 1412m 15m ABCD

ABCD ABCD m ABCD 8

m 10

11

m 9

m ABCD A

B

C D

01327654131415129

8

11

10

AB CD

00000101111110

10(a)(b)

数字电子技术实验讲义

实验一示波器与数字电路实验箱的使用及门电路 逻辑功能测试、变换（验证） 一、实验目的： 1、熟悉示波器及数字电路实验箱的使用 2、验证门电路的逻辑功能 3、掌握门电路的逻辑变换 二、实验仪器及器材 1、Vp—5225A—1 2、数字电路实验箱 3、器件：74LS00（二输入与非门）、74LS02（或非门）、74LS86（异或门） 说明：1）以上三个门电路中的V CC接电源电压，GND接地。 2）A、B为输入端，Y为输出端，指示灯亮为高电平，灯灭为低电平。 3）实验时，检查导线是否折断，方法：一端接电源，一端接指示灯。 三、实验内容： 1、熟悉示波器各旋钮的功能作用并学会正确使用。 2、熟悉数字电路实验箱并正确使用。 3、时钟波形参数的测量 1）测量脉冲波形的低电平和高电平。（取f=1KHZ） 2）测量脉冲的幅度（V OM），脉宽（T P），周期（T）。（取f=1KHZ） 3）用示波器调出频率f=2KHZ的波形图，并画出波形图。 4、门电路逻辑功能测试 74LS00（二输入与非门）、74LS02（或非门）、74LS86（异或门） 5、用与非门（74LS00）实现其它门电路的逻辑功能 1）实现或门逻辑功能：写出转换表达式，画出电路图并验证功能。 2）实现异或门逻辑功能：写出转换表达式，画出电路图并验证功能 四、数据记录及处理： 1、脉冲波形参数的测量 1）V H=？V L=？ 2）V OM=？T P=？T=？ 3）画出频率f=2KHZ的波形图 2、门电路逻辑功能测试

74LS00 与非门74LS02 或非门74LS86 异或门 1）写出逻辑表达式的变换 A+B= 2）画出电路图 3）功能测试 4、用与非门74LS00实现异或门的逻辑功能 1）写出逻辑表达式的变换 A B= 2）画出电路图 3）功能测试 五、注意事项： 1、示波器的辉度不要太亮。 2、V/DIN衰减开关档应打得合适。 3、插入芯片时，应注意缺口相对，否则就错了。 4、接线时，注意检查电源、地线是否接正确。 六、思考题： 在给定的器件中，自己选择一个器件并设计电路，使输入波形与输出波形反相，用示波器观察。 七、小结

数字电子技术实验讲义(电13)

……………………………………………………………精品资料推荐………………………………………………… 数字电子技术 实验指导书 杨延宁编 延安大学信息学院 2015年5月

前言 数字电路是一门理论性和技术性都较强的技术基础课,实验是本课程的重要教学环节,必须十分重视。 本实验讲义是为通信工程专业学生作数字电路实验而设计和编写的。编写时考虑了本专业的现行计划学时、所用教材内容及后续课程内容等。本讲义编写了八个实验,每个实验计划用时180分钟。 一、数字电路实验目的 1、验证、巩固和补充本课程的理论知识,通过理论联系实际,进一步提高分析和解决问题的能力。 2、了解本课程常用仪器的基本原理、主要性能指标, 并能正确使用仪器及熟悉基本测量方法。 3、具有正确处理实验数据、分析实验结果、撰写实验报告的能力,培养严谨、实事求是的工作作风。 二、实验准备要求 实验准备包括多方面,如实验目的、要求、内容以及与实验内容有关的理论知识都要做到心中有数,并要写好预习报告。预习报告可以简明扼要地写一些要点,而不需要按照什么格式,只要自己能看懂就行。内容以逻辑图与电路图(连线图)为主,附以文字说明或必要的记录实验结果图表。在预习报告中要求将逻辑图与连线图同时画出，这是因为，只有逻辑图则不利于连接线路，而只有连线图则反映不出电路逻辑图。在实验过程中一旦出了问题,不便进行理论分析。特别当电路较复杂时还应将逻辑图与连线图结合起来。 三、数字电路实验中的常见故障及排除 数字电路实验过程的第一步,一般都是连接线路,当线路连接好后,就可以加电进行试验。若加电后电路不能按预期的逻辑功能正常工作,就说明电路有故障,产生故障的原因大致有以下几个方面:

数字电子技术基础试题及答案

数字电子技术基础期末考试试卷 课程名称 数字电子技术基础 A 卷 考试形式 闭 卷 考核类型 考试 本试卷共 4 大题，卷面满分100分，答题时间120分钟。 一、填空题：（每小题2分，共10分） 1．二进制数（1011.1001）2转换为八进制数为 (13.41) ，转换为十六进为 B9 。 2．数字电路按照是否具有记忆功能通常可分为两类： 组合逻逻辑电路 、 时序逻辑电路 。 3．已知逻辑函数F ＝A ⊕B ，它的与非-与非表达式为 ，或与非表达式 为 。 4．5个变量可构成 32 个最小项，变量的每一种取值可使 1 个最小项的值为1。 5．555定时器构成的施密特触发器，若电源电压V CC ＝12V ，电压控制端经0.01μF 电容接地，则上触发电平U T+ ＝ V ，下触发电平U T –＝ V 。 二、化简题：（每小题10分，共20分） 1．用代数法将下面的函数化为最简与或式：F=C ·[ABD BC BD A +++(B+C)D]

2. 用卡诺图法将下列函数化简为最简与或式： F(A 、B 、C 、D)=∑m （0,2,4,5,7,13）+∑d(8,9,10,11,14,15) 三、分析题：（每小题10分，共40分） 1．试分析题1图所示逻辑电路，写出逻辑表达式和真值表，表达式化简后再画出新的逻辑图。 题 1图 得分 评卷人

2．74161组成的电路如题 2 图所示，分析电路，并回答以下问题： （1）画出电路的状态转换图（Q 3Q 2Q 1Q 0）； （2）说出电路的功能。（74161的功能见表） 题 2 图 …………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线………………………

数字电子技术教学大纲

电子技术应用专业数字电子技术模块教学大纲 一、说明： 1、大纲的编写依据：“国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定”, 结合“教育部关于加快发展职业教育的意见”；根据“以服务为宗旨、以就业为导向”的指导思想，结合学院开展模块式一体化教学改革的实际情况；编写了“电子技术”模块教学大纲。 2、模块的性质和内容：“数字电子技术”模块是电子技术专业的专业基础课程。其任务是使学生具备从事本专业职业工种必须的电子通用技术基本知识、基本方法、基本技能，并为学生学习后续课程，提高全面素质，形成综合职业能力打下基础。“数字电子技术基础”模块是电子技术专业的先导模块。本模块教学项目有三个: 项目一：“三人表决器的逻辑电路设计与制作”；项目二：“一位十进制加法计算器电路设计与制作”项目三：“数字钟的电路设计与制作”。 3、模块的任务和要求：项目一“三人表决器的逻辑电路设计与制作”。主要任务是：学习逻辑代数、逻辑函数基本知识；常用逻辑门电路；组合逻辑门电路的设计方法。具体要求：掌握TTL、CMOS的识别与测试；掌握三人表决器逻辑电路的设计方法和制作技巧。项目二：“一位十进制加法计算器的逻辑电路设计与制作”。主要任务是：学习数制及其转换的基本知识；学习编码器、译码器、选示器的基本知识；学习半加器与全加器的基本知识。具体要求：理解编码器、译码器、驱动示器逻辑电路的工作原理；掌握一位十进制加法计算器的逻辑电路设计与制

作。项目三：“数字钟的设计与制作”。主要任务是：学习触发器的基本知识；学习分频电路的结构与工作原理；学习二十四进制、六十进制计数器的组成工作原理。具体要求：掌握集成触发器的测试；掌握555振荡器的制作与测试；掌握数字钟的安装与调试。 4、教学方法的应用：本模块采用项目教学法，每一项目安排多个任务，任务中有学习目标、工作任务、知识链接点、实验实习、技能训练、思考与练习。教师使用操作示范、演示讲解、多媒体等多种教学方法，学生在做中学、学中做，学会模仿、讨论、评析、竞争，激发学生的学习兴趣和热情，以提高教学效果。 5、模块的适用范围及对教师的要求：本模块适应应用电子技术专业、教学条件已在教学方案中说明。教师应具备电类本科毕业或电类中级以上职称。实训操作需一名辅助教师作准备。 6、建议选用教材或讲义及参考资料 主要教材：建议选用讲义 参考资料：《新编电子技术项目教程》李传珊主编 电子工业出版社 二、学时分配表

数字电子技术实验讲义(试用)

数字电子技术实验 简要讲义 适用专业：电气专业 编写人：于云华、何进 中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院 2015.3

目录 实验一：基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3) 实验二：小规模组合逻辑电路设计 (4) 实验三：中规模组合逻辑电路设计 (5) 实验四：触发器的功能测试及其应用 (7) 实验五：计数器的功能测试及其应用 (8) 实验六：计数、译码与显示综合电路的设计 (9)

实验一：基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试 (建议实验学时：2学时) 一、实验目的： 1、熟悉实验仪器与设备，学会识别常用数字集成芯片的引脚分配； 2、掌握门电路的逻辑功能测试方法； 3、掌握简单组合逻辑电路的设计。 二、实验内容： 1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能：74LS00，74LS02，74LS04，74LS08，74LS20，74LS32，74LS86等（预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配）。 2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能： ① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B 三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容）主要包括： 1、实验电路设计原理图；如：实现F=A+B的电路原理图： 2、实验真值表； 3、实验测试结果记录。如： 输入输出 A B F3 00灭

四、实验总结： （学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）注：本实验室提供的数字集成芯片有： 74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74，74LS90,74LS112， 74LS138，74LS153, 74LS161 实验二：小规模组合逻辑电路设计 (建议实验学时：3学时) 一、实验目的： 1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。 2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。 二、实验内容： 1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路：当三个输入端有奇数个1时，输出为高，否则为低。（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”，测试其功能。要求如下：人类由四种基本血型：A、B、AB、O 型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则： O型血可以输给任意血型的人，但O型血的人只能接受O型血； AB型血只能输给AB型血的人，但AB血型的人能够接受所有血型的血； A 型血能给A型与AB型血的人；但A型血的人能够接受A型与O型血； B型血能给B型与AB型血的人，而B型血的人能够接受B型与O型血。 试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路，如果符合规定电路，输出高电平（提示：电路只需要四个输入端，它们组成一组二进制数码，每组数码代表一对输血与受血的血型对）。 约定“00”代表“O”型 “01”代表“A”型 “10”代表“B”型 “11”代表“AB”型（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容），与实验一说明类似。

西南交《数字电子技术基础A》离线作业

西南交《数字电子技术基础A》离线作业 1. 已知输入信号A、B、C的波形，试画出图2所示各电路输出（L1、L2、L3）的波形。设触发器的初态为0。（10分） 图2 2. 如图3所示，为检测水箱的液位，在A、B、C、三个地方安置了三个水位检测元件，当水面低于检测元件时，检测元件输出低电平，水面高于检测元件时，检测元件输出高电平。试用与非门设计一个水位状态显示电路，要求：当水面在A、B之间的正常状态时，仅绿灯G亮；水面在B、C 间或A以上的异常状态时，仅黄Y灯亮；水面在C以下的危险状态时，仅红灯R亮。（10分）

3. 逻辑电路如图4所示，试画出Q0、Q1、Q2的波形。设各触发器初态为0。（10分） 4. 已知某同步时序逻辑电路的时序图如图5所示。（10分） 1．列出电路的状态转换真值表，写出每个触发器的驱动方程和状态方程 2．试用D触发器和与非门实现该时序逻辑电路，要求电路最简。画出逻辑电路图。

电路具自启动能力 5. 用移位寄存器74194和逻辑门组成的电路如图6所示。设74194的初始状态Q3Q2Q1Q0 =0001，试画出各输出端Q3、Q2、Q1、Q0和L的波形。（10分） 解：

6. 电路如图7所示，图中74HC153为4选1数据选择器。试问当MN为各种不同输入时，电路分别是那几种不同进制的计数器。（10分） 7. 由555定时器组成的脉冲电路及参数如图8 a所示。已知vI的电压波形如图b所示。试对应vI画出图中vO1、vO2的波形；（10分） 解： 8.逻辑电路如图2 a、b、c所示。试对应图d所示输入波形，分别画出输出端

L1、、L2 和L3的波形。(设触发器的初态为0) （10分） 图 2 9.发由全加器FA、2-4线译码器和门电路组成的逻辑电路如图3 a所示。试在图b中填写输出逻辑函数L的卡诺图（不用化简）。（10分）

数字电子技术训练讲义doc - 深圳职业技术学院

《数字电子技术训练》讲义 深圳职业技术学院 工业中心电子技术基础教研室编印 2006年1月

实训一 信号灯的逻辑控制 一、 实训目的 1．了解逻辑控制的概念 2．掌握表示逻辑控制的基本方法 二、 实训设备与器件 发光二极管、限流电阻、继电器两个、直流电源、导线若干 三、 实训电路与说明 图1.1为实训电路图。这是一个楼房照明灯的控制电路。设A 、B 分别代表上、下楼层的两个开关，发光二极管代表照明灯。在楼上按下开关A ，可以将照明灯打开，在楼下闭合开关B ，又可以将灯关掉；反过来，也可以在楼下开灯，楼上关灯。 四、 实训内容与步骤 （1）连接电路 表1.1 按图1.1连接好电路，注意JA 、JB 两个继电器的开关不要接错。 （2）试验开关和发光二极管的逻辑关系 接通电源，分别将开关A 、B 按表1.1的要求接通或者断开，观察发光二极管F 的亮灭情况，并填入表1.1中。 五、 实训结论与分析 通过上述实训，可做如下总结： （1）实训图中，JA 和JB 分别代表继电器的两个线圈，JA K1、JB K1代表继电器的常开触点，JA K2、JB K2代表继电器的常闭触点。在实训图所示的状态下（开关A 、B 均断开），由于没有通路给发光二极管供电，所以发光二极管灭；开关A 闭合，继电器线圈JA 通电，其常开触点JA K1闭合，常闭触点JA K2断开，JB K1 、JB K2则维持原来状态，此时图1.1最上面的一条电路连通，通过电源给发光二极管供电，发光二极管亮。同样道理，如果只闭合开关B ，也会给发光二极管构成通路使之点亮；当开关A 、B 均闭合时，由于没有通路，所以发光二极管灭，读者可自行分析。 （2）发光二极管F 的状态，我们称为输出，是由开关A 、B 来决定的，开关A 、B 称为输入。输出和输入是一种逻辑控制电路，而且输入量和输出量都只分别对应两种状态。 （3）从试验结果可以看出，当A 、B 同时闭合，或者同时断开，即处于相同状态时，二极管灭；相反，当A 、B 处于不同状态时，发光二极管点亮。如果定义开关闭合和灯亮为逻辑“1”，定义开关断开和发光二极管不亮为逻辑“0”，则A 、B 、F 都可用两种逻辑状态“1”、 图1.1 照明灯的逻辑控制电路 开关A 开关B 发光二极管F 断开 断开 闭合 闭合 断开 闭合 断开 闭合

数字电子技术基础答案

Q 1 CP Q 1 Q 0 &&D 1D 0第一组： 计算题 一、（本题20分） 试写出图示逻辑电路的逻辑表达式，并化为最简与或式。 解：C B A B A F ++=C B A B A F ++= 二、（本题25分） 时序逻辑电路如图所示，已知初始状态Q 1Q 0＝00。 （1）试写出各触发器的驱动方程； （2）列出状态转换顺序表； （3）说明电路的功能； 解：（1）100Q Q D =，101Q Q D =； （2）00→10→01 （3）三进制移位计数器

三、（本题30分） 由集成定时器555组成的电路如图所示，已知：R 1＝R 2＝10 k Ω，C ＝5μF 。 （1）说明电路的功能； （2）计算电路的周期和频率。 解：（1）多谐振荡器电路 （2）T 1＝7s ， T 2＝3.5s 四、（本题25分） 用二进制计算器74LS161和8选1数据选择器连接的电路如图所示， （1）试列出74LS161的状态表； （2）指出是几进制计数器； （3）写出输出Z 的序列。 "1" 解： （1）状态表如图所示 （2）十进制计数器 C R R CC u o

（3）输出Z的序列是0010001100 第二组： 计算题 一、（本题20分） 逻辑电路如图所示，试答：1、写出逻辑式并转换为最简与或表达式，2、画出用“与”门及“或”门实现的逻辑图。 B 二、（本题25分） 试用与非门设计一个三人表决组合逻辑电路(输入为A、B、C，输出为F)，要求在A有一票决定权的前提下遵照少数服从多数原则，即满足：1、A=1时，F一定等于1，2、A、B、C中有两2个以上等于1，则输出F=1。 试：（1）写出表决电路的真值表； （2）写出表决电路的逻辑表达式并化简； （3）画出用与非门设计的逻辑电路图。

数字电子技术实验指导书

数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405

数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。

目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用

实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。

数字电子技术经典复习资料全

《数字电子技术》复习 一、主要知识点总结和要求 1．数制、编码其及转换：要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD 、格雷码之间进行相互转换。 举例1：（37.25）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（37.25）10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16= ( 00110111.00100101 )8421BCD 2．逻辑门电路： (1)基本概念 1）数字电路中晶体管作为开关使用时，是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。 2）TTL 门电路典型高电平为3.6 V ，典型低电平为0.3 V 。 3）OC 门和OD 门具有线与功能。 4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用。高阻态、高电平、低电平。 5）门电路参数：噪声容限V NH 或V NL 、扇出系数N o 、平均传输时间t pd 。 要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握OC 门和OD 门，三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。 举例2：画出下列电路的输出波形。 解：由逻辑图写出表达式为：C B A C B A Y ++=+=，则输出Y 见上。 3．基本逻辑运算的特点： 与 运 算：见零为零，全1为1；或 运 算：见1为1，全零为零； 与非运算：见零为1，全1为零；或非运算：见1为零，全零为1； 异或运算：相异为1，相同为零；同或运算：相同为1，相异为零；

非运算：零变1，1 变零； 要求：熟练应用上述逻辑运算。 4. 数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。 ①真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。 ②逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。 ③卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。 ④逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。 ⑤波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。 ⑥状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。 要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。 5．逻辑代数运算的基本规则 ①反演规则：对于任何一个逻辑表达式Y，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”， “0”换成“1”，“1”换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，那么所得到的表达式就是函数Y的反函数Y（或称补函数）。这个规则称为反演规则。 ②对偶规则：对于任何一个逻辑表达式Y，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，而变量保持不变，则可得到的一个新的函数表达式Y＇，Y＇称为函Y 的对偶函数。这个规则称为对偶规则。要求：熟练应用反演规则和对偶规则求逻辑函数的反函数和对偶函数。 举例3：求下列逻辑函数的反函数和对偶函数 解：反函数：；对偶函数：

数字电子技术基础期末考试试卷及答案1[1]

数字电子技术基础试题（一） 填空题: （每空1数字电子技术基础试题（一） 一、分，共10分） 1．(30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 1 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为：、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器，其地址线为12 条、数据线为 8 条。 二、选择题：(选择一个正确的答案填入括号内，每题3分，共30分) 1.设下图中所有触发器的初始状态皆为0，找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是：（C ）图。

2.下列几种TTL电路中，输出端可实现线与功能的电路是（D）。 A、或非门 B、与非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路，其多余输入端正确的处理方法是（D ）。 A、通过大电阻接地（>1.5KΩ） B、悬空 C、通过小电阻接地（<1KΩ） B、D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的（A ）。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路（C ）。 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6．下列几种A/D转换器中，转换速度最快的是（A ）。 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 B、D、双积分A/D转换器 7．某电路的输入波形u I 和输出波形u O 如下图所示，则该电路为（C）。 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8．要将方波脉冲的周期扩展10倍，可采用（C ）。

数字电子技术基础1

数字电子技术基础模拟卷1 、单项选择题 1、将十进制数56转换成8421BCD 码应是: A 、(56) 10= (0011 1000 8421BCD B 、(56) 10= (0011 1001) C 、(56) 10= (0101 100C ) 8421BC D D 、(56) 10= (0101 0110) 2、使晶体三极管工作于饱和区的电压条件是: A 、发射结正偏，集电结反偏 B 、发射结反偏，集电结反偏 C 、发射结正偏，集电结正偏 D 、发射结反偏，集电结正偏 3、只有当两个输入变量的取值相同时, 输出才为 1，否则输出为0，这种逻辑关 系叫做: 4、在功能表中 ＞的含义是: A 、表示咼电平 5、下列4个电路中能实现L AB 逻辑关系的是: 6、TTL 门电路理论上的逻辑低电平为: 7、下列电路中不属于时序逻辑电路的是: F 列电路中无需外加触发信号就能自动产生方波信号的电路是: A 、多谐振荡器 B 、单稳态触发器 C 、施密特触发器 9、下面 对时序逻辑电路的描述不正确的是: A 、时序电路中任一时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号。 8421BCD 8421BCD A 、同或 B 、与非 C 、异或 D 、或非 B 、表示低电平 C 、高低电平都不可以 D 、高低电平都可以 =1 >1 A 、0V B 、0.3V C 、1.4V D 、1.8V A 、移位寄存器 B 、译码器 C 、随机存取存储器 计数器 RS 触发器 L A A B B A B

B 、 时序电路包含组合电路和存储电路两部分。 C 、 时序电路中的存储电路是要记忆以前的状态， 存储电路可由触发器组成 D 、 时序电路一般分为两大类：同步时序电路和异步时序电路 10、已知静态RAM2114的存储容量为1K X 4位，若要扩展存储容量为4KX8位, 需要几片2114 () A 、4片 B 、2片 C 、8片 D 、16 片 11、已知逻辑函数L ABC D ，则其反函数F 为： () A 、A BCD B 、A BCD C 、A BCD D 、A BCD 12、5G7520为10位集成数模转换器，设参考电压 V REF =10V , R F =R ,当输入全 1时，输出电压的绝对值为： () 二、多项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出至少两个正确答案，并将其 号码分别填在题干的括号内。多选、少选、错选均无分。) 1、 逻辑函数L (AB AB)C 中，变量A 、B 、C 取哪些值时，L 的值为1。 ()()()() A 、ABC 取 011 B 、AB C 取 101 C 、ABC 取 000 D 、ABC 取 111 2、 描述触发器逻辑功能的方法有： ()()()() A 、功能表 B 、特征方程 C 、状态转换图 D 、驱动表 3、 比较下列几个数的大小，正确的结果是： ()()()() A 、(46) 8>( 39) 10 B 、(2A ) 16>( 39) 10 C 、(101101) 2>( 39) 10 D 、(2A ) 16 >( 101101) 2 4、 在下式中选出正确的逻辑代数公式： 10V 256 255 B 、 10V 1 1024 C 、 10V 1023 1024 D 、 10V 256

数字电子技术实验讲义(电13)

数字电子技术实验指导书 杨延宁编 延安大学信息学院 20１5年5月

前言 数字电路是一门理论性和技术性都较强的技术基础课，实验是本课程的重要教学环节,必须十分重视。 本实验讲义是为通信工程专业学生作数字电路实验而设计和编写的。编写时考虑了本专业的现行计划学时、所用教材内容及后续课程内容等。本讲义编写了八个实验，每个实验计划用时１80分钟。 一、数字电路实验目的 1、验证、巩固和补充本课程的理论知识,通过理论联系实际,进一步提高分析和解决问题的能力。 2、了解本课程常用仪器的基本原理、主要性能指标，并能正确使用仪器及熟悉基本测量方法。 3、具有正确处理实验数据、分析实验结果、撰写实验报告的能力,培养严谨、实事求是的工作作风。 二、实验准备要求 实验准备包括多方面,如实验目的、要求、内容以及与实验内容有关的理论知识都要做到心中有数,并要写好预习报告。预习报告可以简明扼要地写一些要点,而不需要按照什么格式，只要自己能看懂就行。内容以逻辑图与电路图(连线图）为主,附以文字说明或必要的记录实验结果图表。在预习报告中要求将逻辑图与连线图同时画出，这是因为，只有逻辑图则不利于连接线路，而只有连线图则反映不出电路逻辑图。在实验过程中一旦出了问题,不便进行理论分析。特别当电路较复杂时还应将逻辑图与连线图结合起来。 三、数字电路实验中的常见故障及排除 数字电路实验过程的第一步,一般都是连接线路，当线路连接好后,就可以加电进行试验。若加电后电路不能按预期的逻辑功能正常工作，就说明电路有故障,产生故障的原因大致有以下几个方面:

1、电路设计错误。 ２、布线错误。 ３、集成块使用不当或功能不正常。 ４、接触不良。 ５、电源电压不符合要求。 在我们的实际实验过程中,故障最多的情况当属接触不良和布线错误。为了使实验能顺利进行,减少出现故障的可能性，实验过程必须做到仔细、认真、有步骤地进行。并注意以下几点: 1、插集成元件时，应注意校准其所有引脚,使其端、直、等距。然后慢慢插入实验板,以免用力过猛而折断或弯曲集成元件的引脚。并注意集成元件方向，以免倒插。双列直插式集成元件一端具有半圆形定位标记,其下方为第1引脚,上方为最后一个引脚,引脚序号以逆时钟方向递增。 2、在布线之前,最好先对实验所用集成元件进行逻辑功能测试,这样就可以避免在实验中因元件功能不正常而产生电路工作不正常。实际上预先检查元件的逻辑功能并不需花费多少时间。 3、布线所用导线为单芯直径约0.6nｍ的导线,布线时注意导线不要垮接在集成元件的上面,也不要使其交叉连接在空中搭成网状,而应使导线贴近实验板连接，沿水平和垂直两个正交方向走向。 4、布线时应有顺序地进行,以免漏接。连接时,首先连接固定电平的引脚，如电源正负极、门的多余输入端、工作过程中保持高电平或低电平的置位、复位和选通端等。然后再按照信号流向顺序依次布线。 5、对于使用集成元件较多的大型实验,应分块连接，调试,最后总体连接。 在实验电路设计正确的情况下,布好线又经检查后,一般出问题的机率是不多的。并且数字电路中的故障一般比模拟电路中的故障较易检查和排除。对于实验中出现的故障进行排除时，要保持头脑冷静,有分析地逐步进行,避免抱着侥幸心理乱碰，或在几分钟内找不到故障所在，则束手无策,甚至把连线全部拨掉,从头开始,这样太浪费时间。

数字电子技术讲义 第三章 组合逻辑电路

第三章 组合逻辑电路 根据组合逻辑电路的不同特点，数字电路分成：组合逻辑电路（组合电路） 时序逻辑电路（时序电路） 组合逻辑电路的特点：任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来状态无关。 ()n i i A A A f F Λ21，=（i =1，2，…m ） 3.1组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的分析方法：1）由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式 2）化简和变换各逻辑表达式 3）列真值表 4）分析确定功能 例： C B A L ⊕⊕= 3.1.1 分析加法器 半加器真值表 (1)1位加法器 1）半加器 不考虑由低位进位来的加法器 B A A S ⊕== A B B

AB Co = 2）全加器 考虑低位进位的加法器 CI B A CI AB CI B A BCI A S +++= 全加器真值表 CI B B A CI A CO ++= S “奇数个1时，S 为1”CI “两个以上1时，CI 为1” A (2)多位加法器 1、并行相加串行进位的加法器 例如：四位二进制数A 3 A 2A 1A 0和B 3 B 3 B 3 B 3相加 CI CO Σ CI CO Σ CI CO Σ CI CO Σ CO S 1 S 0 S 2 S 3 A 0B 0 A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3 每位进位信号作为高位的输入信号――串行进位 故任一位的加法运算必须在低一位的运算完成后才能进行――速度慢 2、超前进位 00011011 0 1 A B CI 01011 1 00011011 0 1 A B CI 00100 1 1 1

每位的进位只由加数和被加数决定，而与低位的进位无关。 1-⊕⊕=i i i i C B A S ()1-⊕+=i i i i i i C B A B A C 3.1.2 分析数据选择器 数据分配器：将公共数据线上的信号送往不同的通道 数据选择器：将不同通道的信号送往公共数据线 74LS153为例：通过给定不同的地址代码，即可从4个输入数据中选出所要得输出 函数式：()()()()[] 01130112011101101A A D A A D A A D A A D Y +++= 总结：1、数据选择器可将多通道输入的数据有选择的传送到输出端 2、数据选择器还可作为一般的逻辑函数产生器，一个2n 选一的数据选择器可以产生n 或少于n 个输入变量的逻辑函数 3、构成逻辑函数产生器的关键是确定常量输入端的逻辑值。可由导出的最小项或真值表获得。 3.1.3 分析多路分配器 D A A D 010= D A A D 011= D A A D 012= A A D 013= A A D 3.1.4 分析数值比较器 (1)1位数值比较器 两个数AB 比较（A >B ，A

数字电子技术基础知识总结

数字电子技术基础知识总结引导语：数字电子技术基础知识有哪些呢？接下来是小编为你带来收集整理的文章，欢迎阅读！ 处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。 其主要特点是： 1、函数的取值为无限多个; 2、当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变，即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。 3.初级模拟电路主要解决两个大的方面：1放大、2信号源。 4、模拟信号具有连续性。 用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。 其主要特点是： 1、同时具有算术运算和逻辑运算功能 数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础，使用二进制数字信号，既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等)，因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。

2、实现简单，系统可靠 以二进制作为基础的数字逻辑电路，可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响，温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。 3、集成度高，功能实现容易 集成度高，体积小，功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便，随着集成电路技术的高速发展，数字逻辑电路的集成度越来越高，集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路，通过编程的方法实现任意的逻辑功能。 模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。 模拟信号是关于时间的函数，是一个连续变化的量，数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件，电子线路为载体的，在一个信号处理中，信号的采集，信号的恢复都是模拟信号，只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号，不随时间变化，时间域和值域上均连续的信号，如语音信号。而数

数字电路实验讲义

实验一KHD-2型数字电路实验装置的使用和 集成门电路逻辑功能的测试 一、实验目的 1．熟悉和掌握KHD-2型数字电路实验装置的使用。 2．熟悉74LS20和74LS00集成门电路的外形和管脚引线。 3．掌握与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门逻辑功能的测试。 二、实验器材及设备 1．KHD-2数字电路实验台 2．4输入2与非门74LS20（1块） 3．2输入4与非门74LS00或CC4011（1块） 三、实验原理 （一）KHD-2型数字电路实验台 KHD-2型数字电路实验台由实验控制屏与实验桌组成。实验控制屏主要由两块单面敷铜印刷线路板与相应电源、仪器仪表等组成。控制屏由两块相同的数电实验功能板组成，其控制屏两侧均装有交流电压220V的单相三芯电源插座。每块实验功能板上均包含以下各部分内容： 1．实验板上装有一只电源总开关及一只熔断器（额定电流为1A）作为短路保护用。 2．实验板上共装有600多个高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。它们与集成电路插座、镀银针管座以及其他固定器件、线路的连线已设计在印刷线路板上。板正面印有黑线条连接的器件，表示反面已装上器件并接通。 3．实验板上共装有200多根镀银长15mm的紫铜针管插座，供实验时接插小型电位器、电阻、电容、三极管及其他电子器件使用。 4．实验板上装有四路直流稳压电源（±5V、1A及两路0～18V、0.75A可调的直流稳 压电源）。实验板上标有处，是指实验时需用导线将直流电源+5V引入该处，是+5V 电源的输入插口。 5．高性能双列直插式圆集成电路插座18只（其中40P 1只、28P 1只、24P 1只、20P 1只、16P 5只、14P 6只、8P 2只、40P锁紧座1只）。 6．6位十六进制七段译码器与LED数码显示器：每一位译码器均采用可编程器件GAL 设计而成，具有十六进制全译码功能。显示器采用LED共阴极红色数码管（与译码器在反面已连接好），可显示四位BCD十六进制的全译码代号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E和F。 使用时，只要用锁紧线将+5V在没有BCD码输入时六位译码器均显示“F”。 7．四位BCD码十进制拔码开关组：每一位的显示窗指示出0~9中的任一个十进制数字，在A、B、C、D四个输出插口处输出相对应的BCD码。每按动一次“+”或“ ”键，将顺序地进行加1计数或减1计数。 若将某位拔码开关的输出口A、B、C、D连接在“2”的一位译码显示的输入端口A、B、C、D处，当接通+5V电源时，数码管将点亮显示出与拔码开关所指示一致的数字。

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北京印刷学院 信息与机电工程学院 信息工程系 《数字电子技术基础实验》 指 导 书 （适用于数字逻辑、数字电子技术基础、数字电子技术等课程） 电路教研室编 2

3 实验一 示波器的实验研究 一、实验目的与要求 1．掌握COS5020型或V —212E 型双踪示波器的使用方法 2．掌握用示波器测量脉冲波形主要参数的方法 3．熟悉TPE —D6数字电路学习机的使用 二、实验设备与器材 1．双踪示波器 2．数字电路学习机 三、实验内容与步骤 1．双线显示示波器内的CAL 信号 通过检验该信号的周期与幅度，熟悉示波器各旋钮的作用，并测量该信号的周期与幅度。 =CAL V =C A L T 2．示波器测量 用示波器测量数字电路学习机中CP 脉冲的周期（开关放在可调连续脉冲Ⅰ、Ⅱ位置，电位器顺逆时针旋转到底位置），以及该脉冲的逻辑高电平。 =I ax m V =I min T = ax m V = min T 3．观察与测量RC 网络对矩形波信号的响应 本实验所用的电路形式如图1-1所示。 图1-1 RC 实验电路 v I 为输入方波信号，其周期为T =0.1ms 。 （1）RC 微分电路 实验电路中的Z 1和Z 2分别是电容C 和电阻R ，元件参数按表1-1选取，观察与测量输出信号v O 的波形，并测量其脉冲宽度。 （2）RC 积分电路 实验电路中的Z 1和Z 2分别是电阻R 和电容C ，元件参数按表1-2选取，观察与测量输出信号v O 的波形，并测量其脉冲上升时间。 四、预习要求

数字电子技术基础. 第四版. 课后习题答案详解

Y 1 1 Y 第一章 1.1 二进制到十六进制、十进制 (1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 1.2 十进制到二进制、十六进制 (1)(17)10=(10001)2=(11)16 (3) (0.39)10 = (0.0110 0011 1101 0111 0000 1010) 2 = (0.63D70A)16 1.8 用公式化简逻辑函数 (1)Y=A+B (2)Y = ABC + A + B + C 解： = BC + A + B + C = C + A + B + C =（A ＋A ＝） (5)Y=0 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)16 (4) (25.7)10 = (11001.1011 0011) 2 = (19.B 3)16 (3)Y=1 (4)Y = AB CD + ABD + AC D 解：Y = AD (B C + B + C ) = AD (B + C + C ) = AD (7)Y=A+CD (6)Y = AC (C D + A B ) + BC (B + AD + CE ) 解：Y = BC ( B ⊕ AD + CE ) = BC ( B + AD ) ⊕ CE = ABCD (C + E ) = ABCDE （8）Y = A + ( B + )( A + B + C )( A + B + C ) 解：Y = A + ( B ⊕ C )( A + B + C )( A + B + C ) = A + ( AB C + B C )( A + B + C ) = A + B C ( A + B + C ) = A + AB C + B C = A + B C (9)Y = BC + A D + AD (10)Y = AC + AD + AEF + BDE + BDE 1.9 (a) Y = ABC + BC (b) Y = ABC + ABC (c) Y 1 = AB + AC D ,Y 2 = AB + AC D + ACD + ACD (d) Y 1 = AB + AC + BC , Y 2 = ABC + ABC + ABC + ABC 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式 (1)Y = AC + BC (3)Y = ( A + B )( A + C )AC + BC (2) Y = A + C + D 解： = ( A + B )( A + C )AC + BC = [( A + B )( A + C ) + AC ] ⊕ BC = ( AB + AC + BC + AC )( B + C ) = B + C (5)Y = AD + AC + BCD + C 解：Y = ( A + D )( A + C )(B + C + D )C = AC ( A + D )(B + C + D ) = ACD (B + C + D ) = ABCD (4)Y = A + B + C (6)Y = 0 1.11 将函数化简为最小项之和的形式 (1)Y = A BC + AC + B C 解：Y = A BC + AC + B C = A BC + A (B + B )C + ( A + A )B C = A BC + ABC + AB C + AB C + ABC = A BC + ABC + AB C + ABC （2）Y = ABC D + A BCD + ABCD + AB CD + AB CD + A BC D