1小时带你掌握数电
时间:2022-08-17 03:00:01
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- 第一章 数字逻辑基础
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- 1、十进制、二进制、八进制、十六进制BCD码相互转换
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- 概念
- 相互转换
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- 二、含权码(8421、5421)、无权码、格雷码、循环码、余三码
- 3.转换原码、反码、补码和补码算术
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- 概念
- 转换和算术操作
- 补码运算
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- 4.复合逻辑的逻辑含义、逻辑符号和构成与、或、非、同或、异或
- 5.相互转换逻辑函数、真值表、波形图、逻辑图和卡诺图
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- 逻辑函数
- 相互转换
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- 6.逻辑函数的最小项表示
- 7.熟练使用逻辑代数常用公式和三个规则
- 8.逻辑函数代数法和卡诺图法简化
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- 卡诺图法简化逻辑函数
- 卡诺图法化简有无关项逻辑函数
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- 第二章 逻辑与非门
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- 2.1 CMOS集成电路和TTL集成电路的特点。
- 2.2 CMOS集成电路和TTL集成电路输入端悬挂时的电气特性及无端处理方法。
- 2.3 噪声容量的概念。
- 2.4 OC输出特性、电路符号、门、三态门的使用方法。
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- 第三章
- 第四章
- 第五章
第一章 数字逻辑基础
1、十进制、二进制、八进制、十六进制BCD码相互转换
概念
BCD码:
用二进制代码表示十进制数的编码方法,用四位二进制数表示十进制0~9.10种表示可以从16种组合中选择,不同的选择形成不同的选择BCD码.
多位十进制数:用十进制数的每一位数BCD代码表示,然后组合
余3码:8421BCD码加3后得到.
- eg:将十进制数83转化为842BCD码、余3码
( 83 ) D = ( 1000 , 0011 ) 8421 B C D 码 (83)_D=(1000,0011)_{8421BCD码} (83)D=(1000,0011)8421BCD码
( 83 ) D = ( 1011 , 0110 ) 余 3 码 (83)_D=(1011,0110)_{余3码} (83)D=(1011,0110)余3码
相互转换
- 将任意数制 ⇒ \rArr ⇒十进制:按权展开法
- 十进制整数 ⇒ \rArr ⇒二进制:除2取余法
十进制小数 ⇒ \rArr ⇒二进制:乘2取整法- 二进制 ⇒ \rArr ⇒十六进制:分组对应法
每4位分为一组,每组分别转换为1位十六进制数
十六进制 ⇒ \rArr ⇒二进制:按位高低依次将每1位十六进制数变成4位二进制数- 十进制数 ⇒ \rArr ⇒ 8421BCD:将该十进制数的每一位数用BCD码表示,然后组合起来
- 8421BCD码 ⇒ \rArr ⇒余3码:8421BCD码每四位加3后得到.
2、含权码(8421、5421)、不含权码、格雷码、循环码、余三码的特点
二-十进制码(BCD码)
是用二进制代码来表示人们习惯的十进制数码的编码方法。
- 8421BCD码:恒权码
每一位权值是固定的,为是使用最广泛的一种BCD码。- 余3码:无权码
是在8421BCD码加3后得到的,是一种常用的BCD码。- 格雷(Gray)码:无权码\循环码
按照“相邻性”编码的,即相邻两码之间只有一位数码不同。和最大数 ( 2 n − 1 ) (2^n-1) (2n−1)之间也只有一位数码不同,因此它是一种循环码。
3、原码、反码、补码的转换及补码算术运算
概念
补码分为两种:基数的补码、降基数的补码(反码 )
补码: [ N ] 补 = 2 n − N [N]_补=2^n-N [N]补=2n−N
n是N的位数
eg:
[ 1010 ] 补 = 2 4 − 1010 = 10000 − 1010 = 0110 [1010]_补=2^4-1010=10000-1010=0110 [1010]补=24−1010=10000−1010=0110
反码: [ N ] 反 = ( 2 n − 2 − m ) − N [N]_反=(2^n-2^{-m})-N [N]反=(2n−2−m)−N
n是N整数的位数,m是N小数的位数
eg:
[ 1010.101 ] 补 = ( 2 4 − 2 3 ) − 1010 = 1111.111 − 1010.101 = 0101.010 [1010.101]_补=(2^4-2^3)-1010=1111.111-1010.101=0101.010 [1010.101]补=(24−23)−1010=1111.111−1010.101=0101.010
转换及算术运算
正 数 正数 正数
原码=反码=补码
负 数 负数 负数
反码:最高位为“1”,其余位为原码逐位取反
补码:反码在最低有效位+1
补码运算
[ X 1 + X 2 ] 补 = [ X 1 ] 补 + [ X 2 ] 补 [X_1+X_2]_补=[X_1]_补+[X_2]_补 [X1+X2]补=[X1]补+[X2]补
运算步骤: 原 码 ⇒ 补 码 ⇒ 运 算 ⇒ 原 码 原码\rArr 补码\rArr运算 \rArr原码 原码⇒补码⇒运算⇒原码
- 先分别对两个数求补码,再进行补码运算
- 判断运算结果
- 结果是正数,则正数的原码是补码本身
- 结果是负数,则负数的原码是补码取反+1
eg:X=57,Y=39,计算X-Y
[ X 1 − X 2 ] 补 = [ X 1 ] 补 + [ − X 2 ] 补 [X_1-X_2]_补=[X_1]_补+[-X_2]_补 [X1−X2]补=[X1]补+[−X2]补
[ X 1 ] 补 = 57 [X_1]_补=57 [X1]补=57
原码:0011 1001
补码:0011 1001
[ − X 2 ] 补 = − 39 [-X_2]_补=-39 [−X2]补=−39
原码:1010 0111
反码:1101 1000
补码:1101 1001
[ X 1 − X 2 ] 补 = [ X 1 ] 补 + [ − X 2 ] 补 = 0011 , 1001 + 1101 , 1001 = 0001 , 0010 [X_1-X_2]_补=[X_1]_补+[-X_2]_补=0011,1001+1101,1001=0001,0010 [X1−X2]补=[X1]补+[−X2]补=0011,1001+1101,1001=0001,0010
4、与、或、非、同或、异或的逻辑含义、逻辑符号及构成复合逻辑
5、逻辑函数、真值表、波形图、逻辑图、卡诺图的相互转换
逻辑函数
可用真值表、波形图、逻辑图、卡诺图表示
相互转换
- 真 值 表 ⇒ 逻 辑 函 数 表 达 式 真值表 \rArr 逻辑函数表达式 真值表⇒逻辑函数表达式
找出真值表中输出为1的变量组合,变量组合中变量值为1的为原变量,变量值为0为反变量,把组合中的变量相与。列: 111 → A B C , 101 → A B ‾ C 111\rarr ABC,101\rarr A\overline{B}C 111→ABC,101→ABC
每一个为1的变量组合相或: F = A B C + A B ‾ C F=ABC+A\overline{B}C F=ABC+ABC- 逻辑函数表达式: 与 或 表 达 式 ⇒ 最 小 项 表 达 式 与或表达式\rArr最小项表达式 与或表达式⇒最小项表达式
6、逻辑函数的最小项表示
最小项:在一个有n个变量的逻辑函数中,包含全部n个变量的乘积项,其中每个变量只能以原变量或反变量形式出现一次。
7、逻辑代数常用公式和三个规则的熟练使用
常用公式