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数电/数字电子技术基础全面知识点及习题总结(看这一篇就够了!!!)

数字电子技术基础知识点总结,包含习题!第一章、数制和码制一、常用的数制及其转换二、不同数制间地转换三、二进制算术运算四、几种常用的编码五、部分习题及小结第二章、逻辑代数基础一、三种基本运算二、逻辑代数的基本公式三、逻辑代数的基本定理四、逻辑函数及其描述方法五、逻辑函数的化简方法六、具有无关项逻辑函数的化简方法七、部分习题及小结第三章、门电路(可以不看~)一、 概述二、 半导体二极管三、CMOS门电路四、 TTL门电路第四章、组合逻辑电路一、概述二、组合逻辑电路的分析方法三、组合逻辑电路的基本设计方法四、常用的组合逻辑电路模块五、组合逻辑电路中的竞争-冒险六、部分习题及小结第五章、半导体存储电路一、 概述二、SR锁存器三、触发器四、 按逻辑功能触发器的分类五、 寄存器六、存储器七、部分习题及小结第六章、时序逻辑电路一、概述二、时序逻辑电路的分类三、时序逻辑电路的分析方法四、若干常用的时序逻辑电路五、时序逻辑电路的设计方法六、部分习题和小结第七章、脉冲波形的产生和整形电路一、施密特触发电路二、单稳态电路三、多谐振荡电路四、555定时器及其应用五、部分习题第八章、数-模和模-数转换一、D/A转换器的电路结构和工作原理二、D/A转换器的转换精度和转换速度三、A/D转换器的电路结构和工作原理四、取样-保持电路五、A/D转换器的转换精度和转换速度六、部分习题

近期重新学习数字电子技术基础,知识点有些多,读者也是边学习边整理,如文中有出现错误,欢迎指正!要是是习题的问题,希望各位认真思考后再提问,谢谢! 教材为阎石老师版本,第六版,全文按照教材顺序进行。 如若想系统学习,这边建议B站或慕课,清华大学王红老师主讲版本或者西安工业大学版本。

因为课本就叫数字电子技术基础,这里多补充一下~ 数字电路:就是对数字信号进行产生、存储、传输、变换、运算以及处理的电子电路。 数字电路的优点: 1、精确度较高 2、有较强的稳定性、可靠性和抗干扰能力 3、具有算术运算能力和逻辑运算能力,可以进行逻辑推理和逻辑判断 4、电路结构简单,便于制造和集成

第一章、数制和码制

printf("当前数电学习进度0%。\n"); ps:温馨小提示哦 不要放到收藏夹积灰了,该学学就立刻学,学完取消收藏换下一个学~

一、常用的数制及其转换 二进制(B)

比如:(1111)=15(十进制)

十进制(D)

比如:19=10011(二进制)

八进制(O)

比如:12=10(十进制)

十六进制(H)

比如:2A=42(十进制)

二、不同数制间地转换 二进制转其它进制

【二进制转十进制】 在这里插入图片描述

【二进制转八进制和十六进制】 在这里插入图片描述

【 小数二进制转十进制】 在这里插入图片描述

十进制转其它进制

【十进制转二进制和十六进制】 在这里插入图片描述

【十进制含有小数点的转换为二进制和十六进制】 在这里插入图片描述

八进制转其它进制

八进制其它非二进制时需要化为十进制,再从十进制出发转换为其它进制,方法与上面的例题同。

十六进制转其它进制

十六进制转为其它进制时思想与八进制同。

总结一下进制的转换就是:小转大乘R取整—大转小除R取余

三、二进制算术运算 原码、反码、补码的概念

原码:加一个符号位,其1表示负数,0表示正数(如+1000=01000;-1000=11000) 反码:正数反码和原码一样,负数除去符号位都取反(如(-1000)=10111) 补码:正数和原码一样,负数在其反码的基础上加1(如(-1000)=11000)

总结: “即正数原码、反码和补码都一样,负数的反码除去符号位都取反,补码在其反码的基础上再加1即可”

减法运算

例: 1101-1011 【 注:一般不会用这种形式考,而是给出11-8类似的形式,让你用补码进行计算,其做题方法化为二进制,正负数补码形式进行相应的计算即可。】 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

【遵循逢二进一的原则,计算机内部没有减法,都是利用补码原理进行减法运算】 3. 加法运算

例:1010+0011 在这里插入图片描述

其中涉及到乘法、除法运算的可能性很低很低,如有涉及,一般出现在计算机组成原理中,所以没有整理关于乘除法的知识点,如有需要,评论区留言即可。

四、几种常用的编码 常见的十进制编码

【8421码比较普通不做多余解释;余3码就是从0011(也就是3)开始,依次加一,2421码是把总数小于等于4的以0开头,总数大于4的以1开头;5211码是把小于5的以0开头,大于5的以1开头,余3循环码解释如下图:】

【从0010开始,沿着箭头的方向走完十个二进制就是对应着的十进制,注意注意,这里的排列是00 01 11 10(和后续学卡诺图化简排列布局相似,而不是00 01 10 11这种形式!)】 !)

2. 格雷码 理解如下:

【解释如下】 【从0000开始,沿着箭头的方向对应着相应的二进制,和余3循环码记忆相似,不过一个是从0011开始,而另一个是从0000开始,这点务必注意!!!】从0000开始,沿着箭头的方向对应着相应的二进制,和余3循环码记忆相似,不过一个是从0011开始,而另一个是从0000开始,这点务必注意!!!

五、部分习题及小结

printf("当前数电学习进度1%。\n");

【第一章考点分为三个模块:数制转换;原码、反码、补码转换;二进制补码运算,没有其它难点,所以复习时只需牢固掌握基础计算即可。题不用做很多,每个类型掌握计算即可,万变不离其宗。】

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

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在这里插入图片描述

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在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

第二章、逻辑代数基础

printf("当前数电学习进度10%。\n");

一、三种基本运算

1. 与运算

【Y=AB,A或B只要有一位为0,则Y=0,当且仅当A=B=1时,Y=1】

2. 或运算

【Y=A+B,只有当A=B=0时Y才为0,否则都为1!】 Y=A+B,只有当A=B=0时Y才为0,否则都为1!

非运算

【Y=A’其中,A为1时Y为0,A为0时Y为1,恰好相反!】 Y=A'其中,A为1时Y为0,A为0时Y为1,恰好相反!

*图形符号需要掌握,是后面学习的基础!

与非

Y=(AB)‘=(A’+B’)

或非

Y=(A+B)‘=A’B’

与或非

Y=(AB+CD)’

异或

Y=A’B+AB’ 百度找的图片 异或就是异为1,同为0! 【异或就是异为1,同为0!】

同或

Y=AB+A’B’ 同或就是同为1,异为0,图片有些小瑕疵,不要介意~ 【同或就是同为1,异为0,图片有些小瑕疵,不要介意~】

二、逻辑代数的基本公式

1.基本公式

【其中8和18为反演律,用途最为广泛必须牢记!!!17为分配律也很重要!这张表一定得掌握!】 18这里被水印影响了,公式是(A+B)‘=A’B’ 在这里插入图片描述

常用公式

【这几个公式也很重要,必须掌握!尤其22很重要!】在这里插入图片描述

三、逻辑代数的基本定理 代入定理

在任何一个包含变量A的逻辑等式中,若以另外一个逻辑式代入式中所有A的位置,则等式成立。简单来讲,就是只要我代替了你这个等式中所有的A,那么代替A后的这个等式也是成立的。

反演定理

对于任意一个逻辑式Y,若将其所有的“.”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,则得到的结果就是Y’。 如Y=A(B+C)+CD 则Y’=(A’+B’C’)(C’+D’) 即乘换成加,加换成乘,原边反,反边原。

对偶定理

对于任意一个逻辑式Y,若将其所有的“.”换成“+”,“+”换成“.”,0换成1,1换成0,则得到的一个新的逻辑式就是Y(D这个D在右上角,我打不上去,只好搁在这里)。 如:Y=A(B+C) 则Y(D)=A+BC

【对偶与反演不同的一点是原变量和反变量不会相互变化,只需乘边加加变乘而已】

四、逻辑函数及其描述方法

输入与输出之间对应的一种函数关系,记作Y=F(A,B,…),比如只要我知道ABC…的状态(0或1)我就可以唯一确定Y。

逻辑真值表

部分截图,也就是ABC的输入对应着Y的输出。 在这里插入图片描述

2.逻辑函数式

比如:Y=A(B+C)

3.逻辑图

利用前面所学的与或非的关系,根据Y=ABC或其它式子画出对应的逻辑图。 在这里插入图片描述 此图为Y=A(B+C)的逻辑图

4.波形图(本章了解即可,第五章有详细说明)

这里是引用 其中低电平对应着0,高电平对应着1。

5、各种描述方法间的相互转换

真值表与逻辑函数式的转换: 在这里插入图片描述 其中0代表着非,1与0恰好相反,比如此图中Y=A’B’C’+A’BC+AB’C+ABC’(Y的输出为1的需要写出来,为0的则不需要写出来)

逻辑函数式与逻辑图的相互转换 在这里插入图片描述 它为逻辑表达式Y=(A+B’C)‘+A’BC’+C的逻辑图!

波形图与真值表的相互转换 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 也就是ABC的状态与Y一一对应

6、最小项

比如0010可以记作m2 比如1000可以记作m8 再比如:

五、逻辑函数的化简方法

1.公式化化简

并项法:AB+AB’=A(B+B’)=A 吸收法:A+AB=A(1+B)=A 消项法:AB+A’C+BC=AB+A’C+BC(A+A’) =AB+A’C+ABC+A’BC=AB(1+C) +A’C(1+B) =AB+A’C 消因子法:A+A’B=(A+A’) (A+B) =A+B 配项法:利用A+A=A或A+A’=1的原则

2.卡诺图化简

原则很多,然后打字讲解缺少感觉,最好的方法是自己做题化简,要是有问题可以评论区留言一起解决。 在这里插入图片描述

六、具有无关项逻辑函数的化简方法

原则是X可以作为1来化简,圈出来的圈尽可能的包含

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