电子技术基础数字部分第六版_知识速递 | 数字电子技术基础知识要点
数字电子技术基础
复习要点
学了这么长时间的数电
相信大家都了解了我们这门学科
小编以前经常听学长说起数电模电不好过
但是我相信不论有多难
我们只要认真复习那就会有收获
触发器
触发器:能够储存1位二进制信号的基本单元电路统称为触发器。
用与非门组成的基本RS触发器是以Q表示输出端
由此可以看出RdSd=0是此触发器正常工作的约束条件。
同步RS触发器
同步触发器是受时钟信号CP控制：
CP=0时，输入信号R,S不会影响输出端的状态，触发器保持原状态不变。
CP=1时，Q和Q的状态随着输入状态的改变而改变。
特性表
同步RS触发器的缺点是在CP=1期间，S,可能存在多次翻转。
主从触发器
特点
1.主从控制，时钟脉冲触发。CP=1时，主触发器接收输入信号，从触发器按照主触发器的内容更新状态，从触发器的变化只发生在CP的下降沿。
2.S,R之间有约束，CP下降沿到来时，若违背约束条件，S=R=1可能出现竞态现象。
同步RS触发器克服了CP=1时触发器输出状态可能多次发生的翻转问题，但是主触发器本身是同步RS触发器，所以在CP=1期间，Q’和Q’的状态仍然会随S,R的状态的改变而改变，而且输出信号仍需遵守约束条件SR=0。
主从JK触发器
特性表
触发器按逻辑功能的分类
一.RS触发器
Qn+1=S+RQn
SR=0(约束条件)
二.JK触发器
Qn+1=JQn+KQn
三.T触发器
Qn+1=TQn+TQn
JK触发器的两个输入端连接在一起作为T端，就可以构成T触发器。
当T触发器的控制端接至固定的高电平时，每次CP信号作用后必然翻转成与初态相反的状态。
Qn+1=Qn
四.D触发器
Qn+1=D
关于波形图的习题
1.由D触发器组成的时序逻辑电路如图4-2所示，在图中所示的CP脉冲及D作用下，画出Q0、Q1的波形。设触发器的初始状态为Q0 =0，Q1=0。
时序电路分析
1.从给定的逻辑图中写出每个触发器的驱动方程
2.把得到的驱动方程代入相应的触发器特性方程，得出每个触发器的状态方程，从而组成状态方程组。
3.根据电路图写出输出方程。
2.分析图4-7所示电路的逻辑功能。
(1)写出驱动方程、状态方程
(2)作出状态转移表、状态转移图
(3)指出电路的逻辑功能，并说明能否自启动
试分析图4-9下面时序逻辑电路
(1)写出该电路的驱动方程，状态方程和输出方程
(2)画出Q1Q0的状态转换图
(3)根据状态图分析其功能
任意进制计数器的构成方法
假定已有N进制计数器，需要得到M进制计数器。这时有M＞N和M＜N两种情况(M＞N这里不做讲解)
M＜N时，在N进制计数器的顺序计数过程中要设法跳越N-M个状态，就可以得到M进制计数器了。
方法有置零法和置数法两种。
置零法适用于有异步置零输入端的计数器。它是从S0开始计数并接收了M个计数脉冲以后，电路进入Sm状态产生了一个置零信号加到计数器的异步置零输入端，计数器立刻返回S0状态。这样实现跳越N-M个状态。
置数法是通过给计数器重复置入某个数值来实现跳越N-M个状态，从而得到M进制计数器。
3.十六进制计数器74161的逻辑符号如图4-27(a)所示，功能如表4-1。要求构成十进制计数器，其十个循环状态如图4-27(b)所示。请画出接线图，可以增加必要的门。
时序电路的设计方法
一、逻辑抽象，得出电路的状态转换图或状态转换表
1.分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以及电路的状态数。
2.定义输入、输出逻辑状态和每个电路状态的含义，并将电路状态顺序编号。
3.依题意列出电路的状态转换图或状态转换表。
二、状态化简
若两个电路状态在相同的输入下有相同的输出，并且转换到同一个次态去，则称这两个状态为等价状态。
状态化简的目的在于将等价状态合并，以求得最简的状态转换图。
三、状态分配
时序逻辑电路的状态是用触发器状态的不同组合来表示的。需要确定触发器的数目n。因为n的触发器共有2n种状态组合，所以为获得时序电路所需的M个状态，必须取2n-1＜M≤2n。
其次，要给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。
四、选定触发器的类型，求出电路的状态方程，驱动方程和输出方程
五、根据得到的方程式画出逻辑图
六、检查设计的电路能否自启动
可以利用无关项检查能否自启动，将无关项代入状态转换图当中。
4．试用D触发器设计一个同步五进制加法计数器，要求写出设计过程。
答案
1.解：
(3)列出状态真值表
(4)画出状态转换图
(5)具有自启动能力的同步五进制加法计数器。
3．解：
当Q3Q2Q1Q0=0000时跳到0100，然后记数到1000时又跳到1100，故
(1)从Q2Q1Q0=000译码(起跳)；
(2)置入数据为D3=Q3，D2D1D0=100
(3)接线图
4.解：
(1)状态转换图
(2)状态真值表
(3)求状态方程
(4)驱动方程
(5)逻辑图
(6)自启动检验
完
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图文来源：风尚电气
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