桂林電子科技大學
數位電路
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八院第一部分：基本要求和基本概念
第一章半導體器件的基本知識
一，基本要求
1， 了解半導體pn結的形成及特性，了解半導體二極體的開關特性及鉗位作用。
2，了解半導體三極體的輸入特性和輸出特性，熟悉半導體三極體共發射極電路的三個工作區的條件及特點，掌握三極體開關電路分析的基本方法。
3，了解絕緣柵場效電晶體（mos）的結構、符號、工作原理及特性。
二，基本概念
1，按導電率可以把材料分為導體、絕緣體和半導體。
2，半導體中有空穴和自由電子兩種載流子。
3，純淨半導體稱為本徵半導體。
4，p型半導體中的多數載流子是空穴；少數載流子是自由電子。
5，n型半導體中的多數載流子是自由電子；少數載流子是空穴。
6，pn結是乙個二極體，它具有單項導電性。
7，二極體電容由結電容和擴散電容構成。
8，二極體的截止條件是vd＜0.5v，導通條件是vd≥0.7v。
9，三極體的截止條件是vbe＜0.5v，截止的特點是ib=ic≈0；飽和條件是
ib≥（ec-vces）/（β·rc），飽和的特點是vbe≈0.7v，vce=vces≤0.3v。
第二章閘電路
一，基本要求
1，熟悉分立元件「與」「或」「非」「與非」「或非」閘電路的工作原理、邏輯符號和功能。
2，熟悉ttl整合與非門的結構、工作原理及外部特性，熟悉oc門三態門和異或門的功能及主要用途，掌握各種閘電路輸出波形的畫法。
2，熟悉pmos門nmos門和cmos門的結構和工作原理，熟悉cmos門的外部特性及主要特點，掌握mos閘電路的邏輯功能的分析方法。
二，基本概念
1，門是實現一些基本邏輯關係的電路。
2，三種基本邏輯是與、或、非
3，與門是實現與邏輯關係的電路；或門是實現或邏輯關係的電路；非門是實現非邏輯關係的電路。
4，按整合度可以把積體電路分為小規模（ssi）中規模（msi）大規模（lsi）和超大規模（vlsi）積體電路。
5，僅有一種載流子參與導電的器件叫單極型器件；有兩種載流子參與導電的器件叫雙極型器件。單極型積體電路主要有pmos、nmos和cmos器件；雙極型積體電路主要有ttl、htl、ecl和iil器件。
6，ttl閘電路的低電平雜訊容限為vnl=voff-vil；高電平雜訊容限為
vnh=vih-von。
7，直接把兩個門的輸出連在一起實現「與」邏輯關係的接法叫線與；集電極開路門可以實現線與；普通ttl門不能實現線與。
8，三態輸出門的輸出端可以出現高電平、底電平和高阻三種狀態。
9，三態門的主要用途是可以實現用一條導線（匯流排）輪流傳送幾個不同的資料或控制訊號。
10，用工作速度來評價積體電路，速度快的積體電路依次為ecl→ttl→cmos。
11，用抗干擾能力來評價積體電路，抗干擾強的積體電路依次為cmos→ttl→ecl。
12，cmos閘電路的輸入阻抗很高，所以靜態功耗很小，但由於存在輸入電容，所以隨著輸入訊號頻率的增加，功耗也會增加。
第三章邏輯代數基礎
一，基本要求
1，熟悉邏輯代數的基本運算、基本公式和常用公式，掌握邏輯函式的表示方法—真值表、邏輯函式表示式、卡諾圖和邏輯圖。
公式簡化時常用的的基本公式和常用公式有（要記住）：
1）2德.摩根定律）
3）4）
5）2，掌握邏輯函式的公式簡化法和卡諾圖簡化法，掌握具有約束的邏輯函式的化簡方法。
二，基本概念
1，邏輯代數的四種表示方法是真值表、函式表示式、卡諾圖和邏輯圖。
2，邏輯變數和函式只有0和1兩種取值，而且它們只是表示兩種不同的邏輯狀態。
3，邏輯代數只有「與」「或」「非」三種基本邏輯運算。
4，描述邏輯函式各個變數取值組合和函式值對應關係的**叫真值表。
5，用與、或、非等運算表示函式中各個變數之間描述邏輯關係的代數式叫函式表示式。
6，邏輯函式表示式的標準形式有標準與或式即最小項表示式和標準或與式即最大項表示式。
7，邏輯函式的簡化方法有代數法即公式法和圖形法即卡諾圖法。
8，最簡與或式是指乘積項數最少，乘積項中的變數個數最少的與或式。
9，約束項是不會出現的變數取值組合，其值總是等於0。
10，約束條件是由約束項加起來構成的邏輯表示式，是乙個值恒為0的條件等式。
第四章組合邏輯電路
一，基本要求
1，了解組合邏輯電路的特點，掌握組合邏輯電路的分析方法和設計方法。
2，熟悉編碼器、解碼器、比較器、全加器、多路選擇器等數字積體電路的功能和用途，重點掌握全加器電路的分析和設計。
3，掌握解碼器和多路選擇器的擴充套件方法及用它們實現組合邏輯電路的方法。
4，了解唯讀儲存器（rom）和可程式設計邏輯陣列（pla）的結構，工作原理及用途。
二，基本概念
1，按邏輯功能的特點，數位電路可以分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。
2，組合邏輯電路的特點是任何時刻輸出訊號的穩態值僅決定於該時刻各個輸入訊號取值組合。
3，用文字、符號或者數碼表示特定物件的過程，叫做編碼。
4，用二進位制**表示有關物件的過程叫二進位制編碼； n位二進位制編碼器有2n個輸入，有n個輸出。
5，將十進位制數的十個數字編成二進位制**的過程叫二—十進位制編碼，簡稱為bcd編碼。
6，在幾個訊號同時輸入時，只對優先級別最高的進行編碼叫優先編碼。
7，把**的特定含義「翻譯」出來的過程叫解碼；n位二進位制解碼器有n個輸入，有2n個輸出，工作時解碼器只有乙個輸出有效。
8，兩個一位二進位制數相加叫做半加。兩個同位的加和來自底位的進製三者相加叫做全加。
9，從若干輸入資料中選擇一路作為輸出叫多路選擇器。
10，當輸入訊號改變狀態時，輸出端可能出現虛假過渡干擾脈衝的現象叫競爭冒險。
第五章觸發器
一，基本要求
1，熟悉觸發器的結構特點及主要用途，熟悉基本rs觸發器、鐘控rs觸發器、d觸發器、jk觸發器、t觸發器、t』觸發器的基本結構和基本功能，掌握觸發器時序圖的畫法。
2，熟悉主從jk觸發器、維持阻塞和邊沿jk觸發器等整合觸發器時鐘特性，了解觸發器的轉換方法，了解觸發器的主要技術指標。
二，基本概念
1，具有兩個穩定狀態並能接收、保持和輸出送來的訊號的電路叫觸發器。
2，一級觸發器可以記憶一位二進位制資訊，一位二進位制資訊有0和1兩種狀態。
3，主從結構的觸發器主要用來解決直接控制問題。
4，整合觸發器有主從結構、邊沿結構和維持阻塞三種結構。
5，觸發器功能的表示方法有特性表、特性方程、狀態圖和時序圖。
6，主從結構的jk觸發器存在一次變化問題
第六章時序邏輯電路
一，基本要求
1，了解時序邏輯電路的結構和特點，掌握時序邏輯電路的分析方法。
2，熟悉計數器的分類，掌握計數器的分析方法，熟悉常用整合計數器的功能和使用方法。
3，熟悉暫存器和移存器的結構、工作原理和主要用途。
4，了解順序脈衝發生器電路的結構和工作原理。
5，了解隨機儲存器（ram）的結構、工作原理及主要用途。
6，了解一般同步時序電路的設計方法，掌握同步計數器電路的設計方法。
二，基本概念
1，任一時刻的穩定輸出不僅決定於該時刻的輸入，而且還與電路原來狀態有關的電路叫時序邏輯電路。
2，時序邏輯電路由組合邏輯電路和儲存電路兩部分組成。
3，時序邏輯電路的功能表示方法有邏輯方程式、狀態表、狀態圖和時序圖。
4，時序邏輯電路按觸發器時鐘端的連線方式不同可以分為同步時序邏輯電路和非同步時序邏輯電路兩類。
5，用來暫時存放資料和指令的器件叫暫存器。
6，n級環形計數器的計數長度是n；n級扭環形計數器的計數長度是2×n；n級最大長度移存型計數器的計數長度是2n-1。
7，隨機儲存器（ram）的典型結構包括位址解碼器、儲存矩陣和讀寫控制器。
第八章脈衝波形的產生和整形
一，基本要求
1，了解ttl與非門**器、rc環行振盪器和石英晶體振盪器的電路結構、工作原理和主要技術引數。
2，解ttl和cmos施密特觸發器的電路結構、工作原理和主要技術引數。
3，了解ttl和cmos單穩態觸發器的電路結構、工作原理和主要技術引數。
4，熟悉555整合定時器的電路結構和工作原理，掌握用555定時器構成多諧振盪器、施密特觸發器和單穩態觸發器電路的方法及其主要技術引數的估算方法。
二，基本概念
1，脈衝電路主要有多諧振盪器、施密特觸發器和單穩態觸發器。
2，多諧振盪器是脈衝產生電路；施密特觸發器和單穩態觸發器是脈衝整形電路。
3，石英晶體多諧振盪器可以產生頻率穩定度很高的時鐘脈衝。
4，施密特觸發器的回差的功能是抗干擾。
5，單穩態觸發器具有乙個穩態和乙個暫穩態。
第八章數模和模數轉換
一，基本要求
1，了解d/a轉換器的結構、工作原理和主要技術指標。
2，了解a/d轉換器的結構、工作原理和主要技術指標。
3，了解d/a和a/d的主要應用。
二，基本概念
1，數模轉換電路是由數碼暫存器、電子開關、電阻網路和求和電路構成。
2，常用的數模轉換電路是t型轉換電路。
3，d/a和a/d轉換器的主要技術指標是轉換精度和轉換速度。
4，d/a轉換器的解析度是1/（2n-1），n是輸入訊號的有效位數。
5，a/d轉換器電路是由取樣保持電路、量化和編碼電路構成。
6，取樣保持定理是fs≥fimax，式中fs是取樣頻率，fimax是輸入訊號的最大頻率。
7，a/d轉換器電路的分解度是1/（2n），n是輸出訊號的有效位數。
8，常用的a/d轉換電路是逐次逼近型a/d轉換器。
第二部分複習題
一、填空題：
1、二極體的正向接法是電源的正極接負極接 。
2、數位電路中的晶體三極體常工作在狀態。
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