数字逻辑电路知识总结

数字逻辑电路知识总结（共7篇）

数字逻辑电路知识总结 篇1

数字逻辑电路学习总结

学

号：

、姓

名：

学

院：

专

业：

数字逻辑电路学习总结

经过一学期的学习，我对数字逻辑电路这门课程总结如下： 一：数字逻辑电路绪论及基础

1．数字信号与模拟信号的区别（数值和时间的连续性与不连续性）2．数字电路特点:电路结构简单，便于集成化；工作可靠，抗干扰能力强；信息便于长期保存和加密；产品系列全，通用性强，成本低；可进行数字运算和逻辑运算。

3．数制转换（二进制、八进制、十六进制、8421BCD码）

十～二：右→左，每三位构成一位八进制，不够补0

二～八：右←左，每一位构成三位二进制

八～二：右→左，每四位构成一位十六进制，不够补0

十六～二：右 →左，每一位构成一位二进制

十～8421BCD：每一位组成8421BCD码 4．二进制运算（0+0=0，0+1=1，1+1=1 0）

5．基本逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或、同或）

与门：F=ABC

或门：F=A+B+C

非门：F|

与非门：（AB）| 或非门：F=（A+B）| 异或门：F=A|B+AB|=A（+）B 同或门：F=AB+A|B|=A（*）B 6．逻辑代数基本公式及定理

7．最大项与最小项（为互补关系）8．逻辑函数化简（代数法和卡诺图法）卡诺图包围圈尽量大，个数尽量小，要全部包围，包含2^n个方格

二：组合逻辑电路

1.组合逻辑电路的分析与设计

任一时刻的输出只取决于同一时刻输入状态的组合，而与电路原有的状态无关的电路

分析：写出表达式，列出真值表，根据化简函数式说明逻辑功能 设计：列出真值表，写出逻辑函数，化简，画逻辑图 2.半加器与全加器的区别（考虑是否进位）

3.编码器（二～十进制编码器P120、优先编码器P134）8-3优先编码器

10-4优先译码器

4.译码器（二进制编码器P140、二至十进制译码器P143）3-8译码器

5.数据选择器

4选1数据选择器 8选1数据选择权

三：触发器

1.触发器 逻辑功能可分：

RS触发器 D触发器 JK触发器 T触发器 T’触发器 触发方式可分：

电平触发器 边沿触发器 主从触发器 电路结构可分：

基本RS触发器 同步触发器 维持阻塞触发器 主从触发器 边沿触发器 2.触发器的转换

公式法和图形法（了解触发器的逻辑符号，对比表达式的特性，画出逻辑图）

说明：真值表

表达式

约束条件

CP脉冲有效区

实现的功能

各触发器的转换波形图的画法 四：时序逻辑电路

1.同步时序逻辑电路的分析与设计

分析：确定电路组成→写出输出函数和激励函数的表达式→电路的次态方程→作状态表和状态图→做出波形图→功能描述→检查电路是否能自启动

设计：确定输入、输出及电路状态来写出原始状态表和原始状态图化简原始状态表（可用卡诺图化简）→进行状态赋值（写出真值表）→选择触发器

2.异步时序逻辑电路分析

写出激励函数表达式→写出电路的次态方程组→作状态表→做时序图，说明电路功能

3.计数器

同步计数器：同CP

异步计数器：不同CP 写出时序方程、输出方程、驱动方程→次态方程→状态计算，列出状态表→画出状态图

功能描述：其实数字电路在我们生活中有很大的作用，在人们的日常生活中，常用的计算机，电视机，音响系统，视频记录设备，长途电话等电子设备或电子系统，无不采用数字电路或数字系统数字电子技术的应用。关于数制和码制学习，主要涉及进制之间的变换，转换等。当然也强调了二进制的各种运算，以及源码反码补码运用等。几种常用的编码，我们主要学的是BCD码，还有余3码。

如果说关于数制和码制学习还看不出和数字电路有何关系，接下来的逻辑代数基础这章更加靠近我们之后的数字电路学习了，对于数制仅仅只是工具。各种真值表，门电路，逻辑方程等等都全面。本章也有很多需要去记忆的公式定理，比方说基本公式，常用公式以及逻辑代数的基本定理等等。

逻辑函数的表示方法有这几种：

1、逻辑真值表

2、逻辑函数式

3、逻辑图

4、波形图，这些表示方法之间是可以互相转换的。

逻辑函数的两种标准形式，最小项和最大项，我们用最小项用的是最多。由于随着课程学习的深入我们遇到的逻辑函数表达式越来越复杂，自然需要化简来实现公式的简化，电路的简化，于是我们学习到了卡诺图化简法，用卡诺图化简法大大提高了我们化简的效率和准确率。

在一些实际电路中我们并不需要一些变量，这些变量或许会影响我的结果或者也不影响，这些变量统称为无关项，在函数表达式中我们称之为约束项和任意项。对于无关变量的作用，通常用于化简以及之后的消除竞争——冒险现象等。

我们有了逻辑代数这一直接数字电路基础，之后的组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计，便更加明确和逻辑。

组合逻辑电路学习我们才真正意义上开始接触逻辑电路。组合逻辑电路的逻辑功能是任意时刻的输出仅仅决定于该时刻的输入；电路结构则是不含有记忆器件。逻辑功能的描述和之前学习表示方法一致，真值表，逻辑方程，逻辑图和波形图。对于组合逻辑电路分析方法则是：①逐条写出电路输入到输出的逻辑函数式；②用公式化简法和卡诺图化简法让函数式化简；③为了更加直观可以转换为真值表形式；④最后分析结果。组合逻辑的设计方法步骤：先逻辑抽象，再写逻辑函数式，然后选择器件类型，转化适当形式。

主要的基本组合逻辑电路不多，比如：普通编码器，优化编码器，译码器，显示译码器，数据选择器，加法器（全加器，半加器，一位加法器，多位加法器，多元加法器，超前进位加法器），数值比较器等等。这些都是我们很常用而且很基本的组合逻辑电路。

对于组合逻辑电路中，竞争——冒险现象可以通过接入滤波电容，引入选通脉冲和修改逻辑设计来实现消除竞争冒险现象。

数字逻辑电路知识总结 篇2

研究型教学模式是相对以单向性知识传授为主的接受型教学模式提出的,是指教师引导学生创造性地运用知识和能力,自主地发现问题、研究问题和解决问题,在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。为了实现教学当中对学生的创新能力的培养,不仅要培养学生对其所学的重复应用和表达能力,更重要和核心的是能够举一反三、触类旁通以及推广类化的学习能力培养。这种学习能力和方式被称为“知识迁移”,是指一种学习对于另一种学习的影响,是在一种情景中技能、知识和理解的获得或者态度的形成的影响,以及利用所学的技能、知识等去解决问题的过程。学生对这种“迁移”学习能力的掌握,将成为其自主学习和发现、研究问题的重要能力基础。

在《数字电路与逻辑设计》的本科生课程教学当中,笔者在课程的整体过程中贯穿培养学生的“迁移”学习能力,主要包括如下两个环节:

第一,在每个教学单元当中为学生确立明确具体的教学目标。通过每个知识单元明确而具体的教学目标的确立,使得学生对与学习目标相关的已有知识形成关联,促进“迁移”的发生。在《数字电路与逻辑设计》的课程教学当中,每章的教学PPT当中,首先明确整体课程的教学框架和目标,分为“第0章引论;第一章数制与编码;第二章逻辑函数及其化简;第三章组合逻辑电路;第四章时序电路分析;第五章同步时序电路设计;第六章集成数/模和模/数转换器;第七章可编程逻辑器件及其应用”,共8个章节组成,并且明确各章节的内容和相互之间的关系,从而使得学生对课程的框架,亦即他们即将学习的对象的逻辑架构有整体印象。在此基础上,在每一章的教学当中跟学生明确学习目标,并结合学生的已有知识,对教学目标和内容进行简要阐释,以引导学生和自身的先验知识形成联想。如在第一章“数制与编码”的教学当中,首先明确该章节的教学目标是常用数制和编码规则,同时结合学生自身已有的“十进制数制”知识基础,进一步阐述“常用数制”的学习内容和目标。通过课堂反馈可以看出,学生在了解了“常用数制”的学习目标之后,基于“十进制”的已有知识基础,通过对“R”进制的特点进行自主思考和举一反三式的研究,很快较好掌握了二进制、四进制等任意“R”进制。对教学目标的明确,以及和已有知识的关联,通过让学生自主“举一反三”进行类比研究和分析,有利于学生了解概念和特性的适用性,加深学生对原理和概念的理解和把握。

第二,编排有利于促进“知识迁移”的教学内容形式。通过对每个小知识点的促进“迁移”的教学内容形式的编排,从点滴当中引导学生学会如何自主学习。如在“常用组合逻辑模块”的“并行加法器”的教学当中,在阐述完并行加法器的构成和功能之后,留下思考题,引导学生自行构建减法器并阐述功能,让学生在有加法器的构成先验知识基础上,完成对减法器的构建。这一过程一方面促进学生掌握类比分析和研究的学习方法,在掌握的加法器的知识基础上,获得减法器的新知识和新概念,实现知识的有效“顺向迁移”学习,另一方面,在构建出减法器的过程中,对前述加法器的相关概念加深了理解,实现对原有知识的补充和更深入理解,形成对先前加法器知识的“逆向迁移”学习。在这种“顺向迁移”和“逆向迁移”的交织学习过程中,促进学生对加法器和减法器的理解,有效提升学生自主分析的学习能力。另一个典型的有效促进“知识迁移”的教学内容和形式的设计体现在“基于D触发器构建异步2k进制计数器”的教学当中:在讲解完“基于两个上升沿触发的D触发器,将前一级的接到后一级的CP端,构建异步四进制加法计数器”的工作原理之后,引导学生将级联的D触发器推广到3个以致更多的情况,从而让学生自主得出结论:“基于k个上升沿触发的D触发器,将前一级的接到后一级的CP端,将实现异步2k进制的加法计数器”。进一步地,通过引导学生思考和研究“下降沿触发的D触发器”以及“前一级的Q接到后一级的CP端”情况下所实现的功能,使得学生自主得出基于D触发器构建异步2k进制计数器结构的更普适结论:“上升沿触发的情况下,前一级的接到后一级的CP端,将构成异步2k进制加法计数器;前一级的Q接到后一级的CP端,将构成异步2k进制减法计数器。下降沿触发的情况下,前一级的接到后一级的CP端,将构成异步2k进制减法计数器;前一级的Q接到后一级的CP端,将构成异步2k进制加法计数器。”由于这一系列结论的得出,是学生通过自主推导得出,教学效果反映出学生这一知识点的理解较深,掌握较好。进一步地,在后续“基于J-K触发器构建异步加/减法计数器”的教学过程中,通过课堂反应可以明显看出,学生将这一“迁移”学习过程的经验,有效地进一步推广到了基于不同触发器的异步计数器的构建当中,体现了教学内容和形式的编排对学生学习能力的提升。学生通过前面基于D触发器构建异步计数器的学习过程中对“迁移”学习方式的掌握,基于对D触发器在不同条件下构建不同功能计数器的多个例子,对异步计数器构建的本质特征进行了提取和理解,并将这一提取的本质特征推广至基于J-K触发器构建的情况,实现了有效的“迁移”学习。通过这种促进“知识迁移”学习的教学内容和形式的编排,一方面将举一反三的“迁移”教学融入到课堂的点点滴滴当中,有效培养学生的自主学习能力,另一方面,促进了学生主动参与教学过程,形成了主动、活跃的课堂教学气氛;从这两方面,有效地提高了教学质量,促进了学生学习能力和方式的培养。

第三,注重培养学生的主动“迁移”意识,形成学生的自主学习和创新能力。在教学过程中可以发现,学生在具有知识“迁移”所必需的经验的情况下,如果缺乏主动“迁移”意识,仍然难以发生有效的知识“迁移”,形成有效的创新学习。要想形成学生的主动“迁移”意识,一方面需要在教学过程中有意识地引导学生注重自主促进“迁移”学习,注重塑造学生的良好个性,如积极主动性,对新情境的主动探索精神和自信心等;已有研究表明,良好的个体条件将非常有利于促进学生“迁移”学习能力和创新能力的形成。另一方面,需要在教学的过程中塑造“迁移”学习的环境(比如编排能够形成知识“迁移”情境的教学内容形式),同时加强对学生“迁移”能力的训练和教学。“迁移教学”非常强调一般和具体的整合,即在具体的学习活动中或结合具体的学科来训练具有广泛适用性的一般技能。如在通过“十进制”迁移学习“R进制”的过程中,在引导学生完成这一迁移的过程之后,提示学生对这一有效的学习过程进行经验总结,让学生自主得出这种“迁移”学习非常有利于他们在已有知识的基础上去学习和理解新的东西。在后续“构建异步2k进制计数器”的教学时,提醒学生回想通过“十进制”迁移学习“R进制”的过程,并引导学生思考如何将这一学习方法运用到“构建异步2k进制计数器”的学习当中,使得在多次的“迁移”学习的实践当中掌握这种学习方法和策略。通过这种反复加强的“迁移”学习方法的训练,使得学生真正意义上地掌握自主“迁移”的学习能力,不仅对《数字电路与逻辑设计》课程的学习效果加强,而且能够把这种学习方法和能力运用到他们的其他学习和工作当中。

在信息化、创新化时代,高等教育培养学生的自主学习和创新能力已经成为共识。知识“迁移”教学方法的实践,为研究性教学方法的实施提供了有益尝试,其通过在本科生课堂教学当中,确立具体的教学目标,并和学生的已有知识形成有效关联,编排促进“知识迁移”学习的教学内容和形式,注重培养学生的主动“迁移”意识,实现对学生自主学习能力的培养,从而为本科生创新能力的培养提供重要基础。

参考文献

[1]中共中央文献研究室.习近平关于科技创新论述摘编[M].北京:中央文献出版社,2016.

[2]胡志忠,王成华.“电子线路”研究型教学模式探索[J].电气电子教学学报,2007,(6):82-84.

[3]赵韩强,赵树凯,余沛明.浅谈研究型大学的研究型教学模式[J].高等理科教育,2007,(3):101-104.

[4]陈琦,刘儒德.教育心理学[M].北京:高等教育出版社,2011.

[5]臧春华,郑步生,刘方,崔晓平.现代电子技术基础(数字部分)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.

[6]周耀烈.思维创新与创造力开发[M].杭州:浙江大学出版社,2008.

《数字逻辑电路》教材改革浅析 篇3

一、压缩了传统内容,增加了新知识

劳动版《数字逻辑电路》第三版(以后简称三版教材)有8章,153页,包含18个实验。第1章删除了学生难以理解的RC瞬态过程,这个内容包括电容的充电和放电,时间常数与瞬态过程快慢的关系,积分电路、微分电路、引导电路等一度作为重点来介绍,虽然很重要,但也是难点,学生不易掌握,造成了课程刚开始学生就产生畏难心理,不利于后续章节的教学,删去这部分内容后,减小了教学难度,知识结构衔接更加合理,可以说为学生扫除了一个学习的障碍。在介绍逻辑门电路时,侧重集成TTL、集成MOS门电路,把分立MOS门电路略去,增加了门电路的应用,既压缩了篇幅,又拓宽了知识面。在讲解组合逻辑电路时,突出了组合逻辑电路的分析和设计,增加了新知识——只读存储器(ROM),这是数字电路的存储单元,是数字系统的重要组成部分,把组合逻辑电路的竞争冒险单独作为一节来讲,解决了学生在设计组合逻辑电路时,因为化简逻辑函数而导致的逻辑错误问题,而用数据选择器实现逻辑函数以及用译码器构成数据分配器,对开阔学生视野很有帮助。在介绍触发器时,沿着触发方式这个主线,不在按TTL和MOS来分别叙述,把主从RS和主从JK放在一节,删除了六门触发器,而强调了触发器的分类和转换,这部分内容改进较多,把知识点重新整合,既增加了内容,又减少了篇幅,为学生学习触发器的应用提供了方便,又便于老师教学,可以说是三版教材的一大亮点。对于时序逻辑电路的改进主要体现在设计方面,过去不讲时序逻辑电路的设计,增添这个部分,虽然起到了拓宽知识面的作用,但是对技校学生来说,设计起来还是比较困难,笔者在教学中,把它作为选学内容处理,只有个别学生对时序逻辑电路设计感兴趣,提出相应的问题。数模和模数转换是沟通模拟电路和数字电路的桥梁,通常称为接口电路,在数字系统中应用日益广泛,三版教材对这个新内容单独在第7章进行了详细的分析,解决了模拟信号的数字化和数字信号模拟化问题,为数字电路处理模拟信号提供了依据。最后又专门新增加第8章来介绍数字集成电路的应用,分析了数字系统的组成,探讨了交通信号灯控制电路和数字式测速仪的设计、组装、与调试两个实例,为提高学生的动手能力和想象空间打下了坚实的基础。

二、突出了实训

三版教材一个突出的特点就是大量增加了实验内容,从二版的7个实验增加到18个,通过实验,学生可以很好地巩固所学的理论知识,开阔视野,发现问题,探索解决的办法,真正做到理论和实践相结合。在带领学生实验实训的过程中,笔者主要是启发学生扩大知识面,要求学生自己动手,从理论出发,结合具体电路,引导学生更全面地理解数字电路的内涵,独立完成数字电路的设计、安装与调试,并能够分析可能出现的各种问题。从数字实验仪器的使用,到各种门电路的特性测试,用不同的门电路实现逻辑功能,设计与调试数字电路,各种组合逻辑电路的结构和应用,时序逻辑电路的应用与调试,再到A/D和D/A转换实验、数字电路的综合应用等,学生们产生了强烈的求知欲望和探究心理,上实验课的积极性空前高涨。有时是单个实验,有时是一个知识模块作为一个课题,突出了技工教育强调实际工作能力的特点,理论紧密联系实际,符合学生的认知规律,通过实例,让学生学会实验仪器的使用,用数字电路器件构成简单的数字系统,最后设计制作出一个复杂的实用型数字系统,使学生全面掌握该课程的学习规律,并着重培养学生的自学能力,为今后继续学习打下良好的基础。

三版教材配套的《数字逻辑电路第三版习题册》精选了大量的习题,题型丰富,难易适度,为学生学习和教师授课提供了方便,但也有个别习题逻辑不够严密,如第1章第2节第三大题第六小题,把下列码转换为十进制数第一题,(111 0100)8421BCD =( )10,笔者认为,少了一个0,应为(0111 0100)8421BCD =()10。希望电子类教材改革的步伐不断加快,推动职业技术教育全面快速发展。

数字逻辑电路知识总结 篇4

拔河游戏机

摘要

1、任 务 与 要 求 : 电 子 拔 河 游 戏 机 是 一 种 能 容 纳 甲 乙 双 方 参 赛 或 甲 乙 双 方加 裁 判 的 三 人 游 戏 电 路。

由 一 排 LED 发 光 二 极 管 表 示 拔 河 的 的“ 电 子 绳 ”。

由 甲 乙 双 方 通 过 按 纽 开 关 使 发 光 的 LED 管 向 一 方的 终 点 延 伸，当 延 伸 到 某 方 的 最 后 一 个 LED 管 时，则 该 方 获胜，连 续 比 赛 多 局 以 定 胜 负。

显示器显示胜者的盘数。

2、基 本 要 求 如 下 ：

（1）

比 赛 开 始 时，由 裁 判 下 达 命 令 后，甲 乙 双 方 才 能 输 入信 号，否 则，由 于 电 路 具 有 自 锁 功 能，使 输 入 信 号 无 效。

（2）“ 电 子 绳 ” 到 少 由 15 个 LED 管 构 成，裁 判 下 达 “ 开 始 比 赛 ”的 命 令 后，位 于 “ 电 子 绳 ” 中 点 的 LED 点 亮。

甲 乙 双 方 通 过 按键 输 入 信 号，使 发 亮 的 LED 管 向 自 己 一 方 移 动，并 阻 止 其 向 对方 延 伸。

当 从 中 点 至 自 己 一 方 终 点 的 LED 管 全 部 点 亮 时，表 示比 赛 结 束。

这 时，电 路 自 锁，保 持 当 前 状 态 不 变，除 非 由 裁 判使 电 路 复 位。

3、方 案 论 证 与 设 计 电 子 拔 河 游 戏 机 是 一 种 能 容 纳 甲 乙 双 方 参 赛 或 甲 乙 双 方加 裁 判 的 三 人 游 戏 电 路。

由 一 排 LED 发 光 二 极 管 表 示 拔 河 的“ 电 子 绳 ”。

游 戏 双 方 各 拥 有 一 个 比 赛 时 使 用 的 按 钮 ,当 参 与者 不 停 的 按 动 按 钮 的 时 候 就 产 生 脉 冲 ,谁 快 产 生 的 脉 冲 就 多 ,这 样 由 甲 乙 双 方 通 过 按 扭 开 关 使 发 光 的 LED 管 向 一 方 的 终 点 延伸，双 方 通 过 按 扭 输 入 信 号，使 得 计 数 电 路 实 现 计 数 功 能，当延 伸 到 某 方 的 最 后 一 个 LED 管 时，则 该 方 获 胜，连 续 比 赛 多局 以 定 胜 负。

通 过 设 计 多 谐 振 荡 器 提 供 输 入 脉 冲，用 可 逆 计 数器，译 码 器，将 甲 乙 双 方 的 输 入 转 换 为 脉 冲，再 经 过 译 码，显示 译 码 器 和 七 段 数 码 管 实 现 电 路 的 记 分 功 能。

用 开 关 设 计 的 裁判 可 以 实 现 电 路 的 记 分 和 清 零 功 能。

目录概述………………………………………………………………………… ⑴

1.1 设计思想及说明 ……………………………………………………………⑴系统总体方案 及硬件设计 …………………………………………………… ⑸ 2.1 实验设备及各器件功能 ……………………………………………… ⑸～⑼ 2.2 设计步骤 ……………………………………………………………… ⑼～⑿ 2.3 实验电路框图 ……………………………………………………………… ⒀

2.4 作品介绍 …………………………………………………………………… ⒀3 心得体会 ……………………………………………………………………… ⒁ 4 参考文献 ……………………………………………………………………… ⒂

附 附 1 1 ：系统原理图 …………………………… ………………………………… ⒃

一

概述 1.1 设计思想及说明

电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排 LED 发光二极管表示拔河的“电子绳”。游戏双方各拥有一个比赛时使用的按钮,当参与者不停的按动按钮的时候就产生脉冲,谁快产生的脉冲就多,这样由甲乙双方通过按扭开关使发光的 LED 管向一方的终点延伸，双方通过按扭输入信号，使得计数电路分别实现实现加减计数功能，当延伸到某方的最后一个 LED 管时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。

通过设计甲乙通过输入单脉冲，用十进制可逆计数器实现加减，通过译码器显示译码器和七段数码管实现电路的记分功能，并实现双方赢盘数的自动统计。用开关设计的裁判可以实现电路的清零功能。

二

系统总体方案及硬件设计

2.1 实验设备及各器件功能1． +5v 直 流 电 源 ； 提 供 拔 河 游 戏 机 的 信 号 输 入，高 低 电平输 入，产 生 信 号。

2． 译 码 显 示 器 ； 将 十 进 制 数 字 信 号 转 化 成 模 拟 信 号，使输 出 比 赛 结 果。

3．逻 辑 电平开 关 ；使 能 端，在 每 场 比 赛 结 束 后 进 行 锁 定，在 下 场 比 赛 开 始 时 间 解 除 锁 定，使 比 赛 进 行 以 后 各 场。

4．4 线 － 16 线 译 码 /分 配 器 CC4511;将 二 进 制 数 字 信 号 转化 成 模 拟 信 号，使 发 光 二 极 管 在 与 到 高 电 势 时 间 发 光。

5．同 步 递 增 /递 减 二 进 制 计 数 器 CC40193；CP（u）为 递增 输 入 端，CP(d)为 递 减 输 入 端。

6． 十 进 制 计 数 器 74LS90;对 输 入 信 号 进 行 十 进 制 记 数，记 数 后 将 其 传 送 到 译 码 显 示 器 显 示。

7． 与 非 门 CC4011×3，与 门 CC4081.异 或 门 CC4030，电 阻 1 千 欧 姆 ×4，与 译 码 显 示 器、逻 辑 电平开 关、译 码 分 配器、同 步 递 增 /递 减 二 进 制 计 数 器、十 进 制 计 数 器 等 各 个 器 件构 成 整 个 拔 河 游 戏 机 设 备。

8． 九 个 发 光 二 集 管 及 导 线。

R 0(1)CP ACP B R 0(2)R 9(2)R 9(1)NCNC V CCQ A Q D Q B Q CGND1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 8Q A Q D Q BQ CR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)CP BCP A74LS90CP ACP BQ A Q D Q B Q CR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90B、、74LS 90 管脚分布图2、利用集成功能组件设计计数电路74LS90

2.2

骤 设 计 步 骤

开 始 我 们 是 设 计 电 路 图 完 成 以 上 功 能，但 由 于 部 分 器 件 的缺 乏，而 用 现 有 器 件 实 现 电 路 功 能 相 对 较 复 杂。

而 且 由 于 按 照设 计 的 电 路 图，所 需 元 器 件 较 多，需 使 用 两 块 电 路 板，但 是 出现 了 两 块 电 板 的 电 压 不 匹 配，驱 动 不 足 等 问 题，同 时 线 路 较 复杂 使 得 排 查 的 工 作 也 很 难。

所 以 后 来 我 们 改 用 了 编 程 实 现。

编 程 原 理 概 要 ：

输 入 ：

甲，乙 和 裁 判 的 脉 冲

输 出 ：个 LED 发 光 二 极 管 输 入 ； 甲 的 赢 盘 数（4 位 二 进 制）；乙 的 赢 盘 数（4 位 二 进 制）； 在 程 序 内 部 实 现 根 据 裁 判，甲 乙 输 入 控 制 计 分，译 码 等 主 要 功能 程 序 设 计 中 的 几 个 关 键 问 题 ：

时 钟 信 号 问 题 ：

如 何 实 现 各 相 关 功 能 模 块 的 时 钟 同 步。

首 先 搞 清 楚，引 脚 定 义 中 寄 存 器 属 性 和 组 合 逻 辑 属 性 的 不 同。可 以 作 这 样 的 理 解 ：

寄 存 器 模 式 需 要 时 钟 信 号 的 控 制，来 一 个时 钟 脉 冲，发 生 一 次 改 变。

而 组 合 逻 辑 属 性 则 可 理 解 为 某 一 时刻 的 输 出 唯 一 决 定 于 此 时 其 输 入 的 各 变 量，而 且 可 以 认 为 这 种改 变 在 电 路 内 部 是 瞬 时 的，无 延 迟 现 象。

本 程 序 的 核 心 是 如 何 实 现 两 个 脉 冲 分 别 控 制 一 个 可 逆 计 数 器的 加 减 记 数，同 时 裁 判 脉 冲 能 对 计 数 器 进 行 重 置，以 及 重 置 之前 的 自 锁 功 能。

开 始 时 我 们 是 通 过 引 入 了 一 个 外 部 时 钟 信 号 CLK，可 逆 计 数 器的 时 钟 信 号 =CLK，这 样 就 可 以 实 现 甲，乙，裁 判 脉 冲 能 在 任 意时 刻 改 变 计 数 器 的 状 态，因 为 外 部 时 钟 脉 冲 是 始 终 不 断 的，所以 电 路 总 是 在 判 断 各 输 入 以 决 定 输 出。

但 是 碰 到 了 一 个 问 题 ：当 甲 只 按 了 一 下，LED 灯 直 接 跳 到 了 最 左 边，也 就 是 内 部 计 数器 一 下 减 到 了 0，而 不 是 按 一 下 只 减 1。

分 析 现 象，出 现 这 样的 问 题 就 是 由 于 外 部 输 入 的 CLK 信 号 的 频 率 为 1-100KHZ，也就 是 其 脉 冲 的 周 期 最 大 也 是 微 秒 级 的，甲，乙 的 脉 冲 是 不 可 能实 现 这 样 的 速 度 的。

例 如 甲 按 下 单 脉 冲 发 生 器 0.1 秒，而 技 术器 时 钟 已 经 过 去 100 以 上 的 周 期，也 就 是 说 计 数 器 减 了 100 次（当 然 只 减 了 4 电 路 就 自 锁 了）。

后 来 我 们 也 考 虑 过 通 过 分 频 将 高 频 信 号 分 频 成 低 如 几 HZ 的 低频 信 号，但 是 分 析 后 发 现 这 是 不 实 际 的，而 且 在 时 序 上 仍 然 存在 问 题。

因 为 即 使 时 钟 信 号 低 到 能 适 应 甲 乙 脉 冲 的 频 宽，但 是仍 会 因 为 周 期 过 大，电 路 反 应 过 慢，LED 移 动 缓 慢 的 缺 陷。

通 过 长 时 间 的 分 析，这 期 间 对 寄 存 器 和 组 合 逻 辑 模 式 的 电 路 内部 运 作 的 理 解 有 了 质 的 提 高。

得 出 了 以 下 的 最 终 解 决 方 案 可 逆 计 数 器 原 始 状 态 输 出 4 位 二 进 制 数 0000，经 译 码 器输 出 使 中 间 的 一 只 发 光 二 极 管 发 亮。当 按 动 A、B 两 个 按 键 时，分 别 产 生 两 个 脉 冲 信 号，经 整 形 后 分 别 加 到 可 逆 计 数 器，可 逆计 数 器 输 出 的 代 码 经 译 码 器 译 后 驱 动 发 光 二 极 管 点 亮 并 产 生位 移，当 亮 点 移 到 任 何 一 方 终 端 后，由 于 控 制 电 路 作 用，使 这一 状 态 被 锁 定，而 对 输 入 脉 冲 不 起 作 用。如 按 到 复 位 键，亮 点又 回 到 中 点 位 置，比 赛 又 可 重 新 开 始。

将 双 方 终 端 二 极 管 的 正 端 分 别 经 两 个 与 非 门 后 接 至 两 个二 － 十 进 制 计 数 器 的 加 计 数 端，当 任 一 方 取 胜，该 方 终 端 二 极管 发 亮，产 生 一 个 下 降 沿 使 其 对 应 的 计 数 器 计 数。这 样，计数 器 的 输 出 即 显 示 了 胜 者 取 胜 的 盘 数。

1.计 数 器 可 逆 计 数 器 要 有 两 个 输 入 端，四 个 输 出 端，要 进 行 加 /减 计数，因 此 选 用 CC40193 双 时 钟 二 进 制 同 步 加 /减 计 数 器 来完 成。

2.整 形 电 路 CC40193 是 可 逆 计 数 器，控 制 加 减 的 CP 脉 冲 分 别 加 至5 脚 和 4 脚，此 时 当 电 路 要 求 进 行 加 法 计 数 时，减 法 输 入 端 CPd 须 为 高 电平；减 法 计 数 时，加 法 输 入 CPu 也 必 须 为 高 电平，若 直 接 由 A、B 键 产 生 的 脉 冲加 到 5 脚 或 4 脚，那 么 就 有 很 多 时 机 在 进 行 计 数 输 入 时 另 一 计数 输 入 端 为 低 电平，使 计 数 器 不 能 计 数，双 方 按 键 均 失 去 作 用，拔 河 赛 不 能 正 常 进 行。

加 一 整 形 电 路，使 A、B 键 出 来 的 脉 冲经 整 形 后 变 为 一 个 占 空 比 很 大 的 脉 冲，这 样 就 减 少 了 进 行 某 一计 数 时 另 一 计 数 输 入 为 低 电平的 可 能 性，从 而 使 每 一 次 键 都 有可 能 进 行 有 效 的 计 数。

整 形 电 路 是 由 两 个 与 门 CC4081 和 4个 与 非 门 CC4011 来 实 现 其 相 应 功 能。

3.译 码 电 路

选 用 4 线 － 16 线 CC4514 译 码 器。

译 码 器 的 输 出Q0~Q14 分 接 9 个 发 光 二 极 管，二 极 管 的 负 端 接 地，而 正 端 接译 码 器 ； 这 样，当 信 号 输 出 为 高 电平时 发 光 二 极 管 点 亮。

比 赛 准 备，译 码 器 输 入 为 0000，Q0 输 出 为 0，中 心处 二 极 管 首 先 点 亮，当 编 码 器 进 行 加 法 计 数 时，亮 点 向 右 移，进 行 减 法 计 数 时，亮 点 向 左 移。

4.控 制 电 路 为 指 示 出 谁 胜 谁 负，需 用 一 个 控 制 电 路。当 亮 点 移 到 任 何一 方 的 终 端 时，判 该 方 为 胜，此 时 双 方 的 按 键 均 宣 告 无 效。此时 电 路 可 用 一 个 异 或 门 CC4030 和 一 个 与 非 门 CC4011 来 实现。将 双 方 终 端 二 极 管 的 正 极 接 至 异 或 门 的 两 个 输 入 端，负 极接 至 两 个 与 非 门 的 两 个 断 口，当 获 胜 一 方 为“ 1”，而 另 一 方 则为 “ 0”，异 或 门 输 出 为“ 1”，经 非 门 产 生 低 电平“ 0”，再 送 到 计 数器 的 置 数 端 PE，于 是 计 数 器 停 止 计 数，处 于 预 置 状 态，使 计数 器 对 输 入 脉 冲 不 起 作 用。

5.胜 负 显 示 将 双 方 终 端 二 极 管 正 极 经 与 非 门 后 的 输 出 端 分 别 接 到 两 个74LS90 计 数 器 的 A 端，74LS90 的 四 组 4 位 BCD 码 分 别 接 到实 验 装 置 的 四 组 译 码 显 示 器 的 A、B、C、D 插 入 口。当 一 方 取胜 时，该 方 终 端 二 极 管 发 亮，同 时 相 应 的 数 码 管 进 行 加 一 计 数，于 是 就 是 到 了 双 方 取 胜 次 数 的 显 示。

6.复 位

为 能 进 行 多 次 比 赛，需 要 进 行 复 位 操 作，使 亮 点 返 回中 心 点，可 用 一 个 开 关 控 制 CC40193 的 清 零 端 即 可。

胜 负 显 示 器 的 复 位 也 应 用 一 个 开 关 来 控 制 胜 负 计 数器 的 清 零 端 R,使 其 重 新 计 数。

2.3

实验电路

2.4

作品介绍

严 格 说 来，我 们 组 的 作 品 只 是 在 功 能 上 实 现 了 拔 河 机 的 拔河 功 能，虽 然 算 不 上 真 正 意 义 上 的 拔 河 游 戏 机，但 这 次 设 计 实验 不 失 为 一 次 有 意 义 的 挑 战。

本 作 品 为 数 字 电 子 产 品，准 确 而且 灵 敏 度 高，不 会 因 为 电 路 耗 能 或 模 拟 元 件 本 身 的 原 因 造 成 响应 缓 慢、准 确 度 低 等 缺 陷。

使 用 说 明 首 先，要 接 如 5V 的 直 流 电 源 使 电 路 通 电，使 用复 位 开 关 将 甲 乙 赢 盘 数 重 置，然 后，裁 判 按 下 开 始 将 程 序 内 部核 心 加 减 计 数 器 重 新 置 开 始 位，仪 器 便 可 开 始 工 作，用 甲 乙 两个 脉 冲 开 关 实 现 电 路 的 “ 拔 河 ”，当 某 端 的 最 后 一 个 发 光 LED管 亮 起 时，说 明 一 局 比 赛 结 束，通 过 按 下 裁 判 的 复 位 按 键 来 进行 下 一 场 比 赛，在 数 码 管 中 显 示 了 比 赛 的 结 果。

可逆计数器 按键 A B 整形电路 选择开关 译码器 取胜计数器 取胜显示 控制电路 中心点显示 复位

三

心得体会

此 次 电 子 系 统 设 计 中，我 们 投 入 了 最 大 的 热 情 和 精 力，从设 计 电 路 图，选 择 元 器 件，在 实 验 箱 上 组 合，每 一 个 过 程 都 经过 了 大 家 的 共 同 探 讨，其 过 程 中 出 现 了 不 少 的 问 题，我 们 没 有气 馁，没 有 退 缩，我 们 积 极 向 同 学 和 老 师 请 教，并 且 一 遍 又 一遍 的 重 复 实 践，直 到 我 们 期 望 的 结 果 实 现。

事 实 也 证 明 我 们 的努 力 没 有 白 费，认 真 严 谨 的 实习态 度 给 我 们 带 来 了 成 功 的 喜悦！

通 过 这 次 电 子 系 统 设 计，我 们 掌 握 了 设 计 一 个 数 字 电 路 的基 本 方 法 和 基 本 步 骤，实 际 解 决 了 设 计 中 出 现 的 问 题，增 强 了寻 找 问 题，解 决 问 题 的 能 力。

此 次 电 子 设 计 的 成 功 不 仅 帮 助 我们 更 好 地 掌 握 书 本 知 识，尤 其 重 要 的 是 增 强 了 我 们 的 自 信，培养 了 我 们 独 立 思 考 的 能 力。

严 格 说 来，我 们 组 的 作 品 只 是 在 功 能 上 实 现 了 拔 河 机 的 拔河 功 能，虽 然 算 不 上 真 正 意 义 上 的 拔 河 游 戏 机，但 这 次 设 计 实验 不 失 为 一 次 有 意 义 的 挑 战。

参考文献

[1] 阎石主编：《数字电子电路》，北京，中央广播电视大学出版社，1993 年 [2] 李国丽 朱维勇 《电子技术实验指导书》 中国科技大学出版社 [3] 蔡惟铮主编：《数字电子线路基础》，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，1988 年 [4] 李 士雄、丁康源主编：《数字集成电子技术教程》，北京，高等教育出版社，1993 年 [5] 欧阳星明：《数字逻辑》华中科技大学出版社，2005 年 年3 月

K Ω附 2

系统原理图

＆

Cc40193

＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ =1 ＆ ＆ 日 日 日 日 Cc4511 D C B A Cc4511 D C BA Cc4511 D C B A Cc4511 D C B A

74LS90

Cc4514

74LS90

741LS90

逻辑判断知识点总结 篇5

┏

1、推理 ：翻译推理、真假推理、分析推理、归纳推理

│

结构：判断推理： │

│

└

2、论证：加强论证、削弱论证

■翻译推理：

第一步：翻译（成败关键）

1、充分条件（前推后）p---→Q。---P是Q的充分条件

满足p，必然Q；不满足p，不必然Q，则p是Q的充分条件。

特点词：......必须.......如果.....那么.....所有......都......只要.....就............是........为了....一定.....可体现因果关系的句子（无连接词形式）

例：

人活着必须呼吸

人活着>>必须呼吸；人不活着>>>不一定呼吸

2、必要条件（后推前）p←Q。如果没有事物情况p，则必然没有事物情况Q；如果有事物情况p而未必有事物情况Q，p就是Q的必要条件。

特点词：只有.....才............才......除非.....否则.....除非P否则不 Q

Q--->p

p是Q的必要条件 ■◆谁是条件谁在后边

1、p的基础是Q

。p--->Q

2、p是Q的基础。

Q---->p 例：好好学习→考上大学

好好学习是考大学的必要条件。

或者p，或者Q

-p-->Q ；-Q---->p

要想考上大学必须好好学习

--------

▲单句判断：

●几种关系：

所有的（凡是）S都是P

S--->P

所有的（凡是）S不是P

S---->-P

没有S是P

P--->-S----等价--S--->-P

没有S不是P

S--->P

不是S都是P

-S--->P

不是S都不是P

-S--->-p ===>P--->S

◆否定关系

○并非所有的A都是B

=

有的A不是B

○并非有的A是B

=

所有的A都不是B

注意：出现“并非”时候 “所有的” 改 “有的” , “是“ 改 ”不是“

举例：并非所有爱吃辣的人都是四川人===有的四川人不爱吃辣的。

并非有的四川人爱吃辣。=======所有的四川人都不吃辣。

◆等价关系：

○所有的A都不是B

===所有的B都不是A

AB并列关系.例如：所有的男老师都不是教授；===所有的教授都不是男老师。

○有的A是B

=====有的B 是A

AB相交关系

例如：有的教授是女老师；=== 有的女老师是教授

◆推出关系：

○所有的A都是B ====得到两句话----有的A是B、有的B是A

举例：所有的牛都是动物。===有的牛是动物、有的动物是牛。

○某a（这里指个体）是B

可以====》有的A是B

无法====》所有的A都是B 举例：小张爱吃辣，小张是四川人。

可以====有的四川人爱吃辣。

不可以

===所有的四川人爱吃辣。▲复句关系：

○A且B===》C且D

逆否命题转换

-（C且D）===》-（A且B）

摩根公式转换===》-C或-D===》-A或-D

最终转换：-C===>-A或-B 和-D===>-A或-B ★结论：-C ===>-A或-B 和

-D===>-A或-B（“且”可以单拆后）○A或B====>C或D

转换

A====>C或D 和

B====>C或D（“或”可以单拆前）★结论：“且”可拆后“可”者拆前。⊙小结：“或”在前“且”在后可单拆。其他形式都退不出来可知。A或B===C且D

▲双“如果”：A---->(B--->C)等价于 A且B---->C 例：“如果商品房价格太高，那么，如果不注意改善质量，商品房的销量就会下降”

▲或者关系：-A即B-B即A 例”李强考上公务员，或者孙玲未考上研究生“

-李强考上公务员

即--->孙玲未考上公务员

▲确定信息

找不到确定信息时：当A推出-A 那么结果就是-A（谁后谁对）就是A---->-A

结果：-A

-----------------第二部：推理

p → Q===》-Q→-p 逆否命题

★注意：”有的A是B” 这种 ”有的“ 没有逆否命题！

p → Q四类情况：

1、p → Q

2、-Q →-p

3、-p → 不一定（可能Q也可能-Q）

4、Q → 不一定（可能p也可能-p）○摩根公式：

-（p或Q）==》-p且-Q

-（p且Q）==》-p或-Q

■真假推理

1、矛盾关系

▲三种关系：

2、反对关系

3、包容关系

1、矛盾：

一真其余全假；一假其余全真；（两个互相矛盾的说法 甲说“是A”，乙说“不是A”，既为矛盾，其中必有一真或必有一假，真假确定在二者之间，其它人的话即可判断了）

要点：找到矛盾关系。

1、对象相同才存在矛盾关系。否则不存在矛盾关系。

2、A→B与A且-B矛盾。“天下雨”→“地就湿”

与

“天下雨” 且

“地不湿” 是矛盾关系.2、反对关系。

两个“有的”必有一真。（有的员工会电脑 与 有的员工不会电脑）

两个“所有”必有一假。（所有员工都会电脑

与

所有员工都不会电脑）

3、包容关系。

一真前假；一假后真。

解释：如--A→B

A与B有一个是真的 那肯定A是假的，如果是A真的那就推出B也是真了，没道理； 例：“天下雨地就湿”

只有一真 那“天下雨”是一定假的，如果“天下雨”了 那推出 “地一定湿”了，没道理。

A与B有一个是假的 那肯定B是真的，如果是B假的那就推出A也是假了，没道理； 例：“天下雨地就湿”

只有一假 那“地就湿了”是一定真的，如果“地没湿” 那推出 “天下雨”假了，也没道理 ▲约束条件：

2真2假 n真n假时候 找到矛盾或者全同关系，从确定推出不确定关系。

典型例题：某珠宝商店失窃，甲乙丙丁四个人涉嫌被刑拘审，四个人口供如下：甲：“案犯是丙”。乙：“丁是案犯”。丙：“如果我作案，那丁是主犯。”。丁：“作案的不是我。”。四个人口供其中只有一个假的。

问：如果以上判断为粘，则哪项是真的？（B）

A：所假话的是甲，作案的是乙

B：说假话的是丁，作案的是丙和丁。

C：说假话的是乙，作案的是丙

D：说假话的是丙，作案的是丙。------------------------------■分析推理

1、答案信息充分。

两种类型

2、题干信息充分

答案信息充分：

当答案信息充分时：如 A是...B是...C是...就是从答案分析入手，题干信息充分：

当题干信息充分时分析题干。原则是：找极端信息（最大、最小的）

-----------------■归纳推理：

题型“美国科学家发现，雄性非洲...鱼能通过观察........”由此可以推知（）。

第一步：确定主体词。

主题词越具体越好，最好在题干中能找到。客体越大越合适。如“我手里有一个苹果”和“我手里有一个水果”就是客体越大越合适。

第二步：排除无关项。

无中生有（文中没有提到，莫名猜测）、偷换概念（概念大了，或者小了，或偏了）、强加比较。都要排除。

第三步：答案。

做题顺序中注意：“可以推出”题型：有一个正确，从上到下；“不能推出”题型：三个正确，从下到上。注意第二步问题。

●数学推理：

注意一点：A>B

C>D

===>AC>BD 两个说的要是同一个内容。例题：在世界总人口中，男女比例相当，但黄种人是大大多于黑种人的，在其他肤色人种中，男性比例大于女性。由此可见（）

A、黄种女性多于黑种男性

B、黄种男性多于黑种女性

C、黄中男性多于黑种男性

D、黄种女性多于黑种女性

解析：黄种人>黑种人

；由于总人口男女比例相当 但其他人种“男>女” 可得出

在黄和黑两种人种里

女>男。这样总人口男女比例才相当。

也就是： 黄>黑

女>男

结论：黄女>黑男

且两个说的都是黄种人和黑种人的比例。

选A正确

---------■形式逻辑： ■论证类

一、读取论证结构。

二、确定加强削弱内容。

一句话加强：

1、弱加强。a、再说一遍或换个角度、举个例子。或者解释一下。

2、强加强。（比较）a、旁人不灵。b、没我不行。

建立联系：

A-->B

│

A-->C │

B--->C

A--->B│

-A

│找出-B就是-A

总之就是寻找孤立主体间联系。

三、答案 ▲削弱

一句话削弱：和加强相反：反说一遍或举个反例（解释）；

强削弱：旁人灵、没我也行。

两句话削弱：

两者之间“搭桥”

1、否定前提：A--->B|-A或

A且-B（最强）

2、注意典型错误：-A且B

▲比例论证

类型：设计比例问题、百分比、倍数等。要点：想清分子与分母问题。

分母扩大削弱、分子扩大加强。

涉及的范围不一样，比例不一样。如“男生研究生比女生多”可能是男生总数多，所以多等等。▲原因解释:

1、单因解释，“最能解释上述的是..”，a、解释现象（符合性验证，类似定义判断）。b、解释矛盾（找到两者联系那个），如:A-->C,C-->B,A-->C

2、多因解释，找无关项，其他擦边就行。

■类推比较

1、推理类比。“与题干推理结构相似的是...”，重在看结构，正确性不用考虑。

2、论证类比。“与题干推理方式类似的是...” 重在看推理，求同、求异、共变为重点。

求同：你有我有大家有。“你吃蘑菇了他。吃蘑菇了，大假都吃蘑菇了，中毒的人都吃了

求异：作比较，“比较健康人和不健康人”

共变：两个共同变化，你多他少，你少他多。“施肥多，产量就高；施肥少，产量就少。”

谬误型：

看点：

1、概念--强加联系，偷换概念。

2、论题--答非所问

3、论证--基于一个不正确的前提，使用了一个不正确的方法。“多数人都投票说你是小偷，如果你不是为什么大家会选你？”

--反面证明不了就说你不对。----“你不能证明你没做，就说明你做了”

--证明了不存在，就说存在“你证明不了外星人存在，就说明外星人不存在”

■日常逻辑（论证类）

题型：实验得出结论

1、对比实验。加强：就是没有其他原因了；削弱就是有其他原因。“一组参加了某培训成绩，比没参加某培训的成绩好。”

2、抽样/类比实验。加强：抽样具有典型性。削弱：样本特殊。“在A处的某方法实验证明有利于解决某问题，推出在所有地方也用此方法也可行”

3、数据共变，加强：解释原因（说明为什么会这样）；

电路知识点总结 篇6

电路]物体带电的标志：能够吸引轻小物体。(带电体的性质)摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电。摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同，在摩擦时，束缚电子能力强的物质就得到电子带负电，束缚电子能力差的物质就失去电子带正电。正电荷：绸子摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷。

负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。电荷的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。验电器的作用：用来检验物体是否带电。

验电器的工作原理：利用同种电荷相互排斥的原理工作的。电量：电荷的多少叫做电量。电量的单位是库仑，简称库。电子电量：一个电子所带的电量叫电子电量。它是1.6*10^-19库。中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象，叫做中和。1897年英国科学家汤姆逊发现了电子。电流方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电子移动方向与它正好相反。12 导体：容易导电的物体叫导体。如金属、石墨、人体、大地及酸碱盐水液。绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。13 电源:能够提供持续电流的装置。在干电池中电能是以化学能的形式存在。14 自由电子:在金属导体中能脱离原子核束缚而在金属内部自由移动的电子。15 电路：把用电器、电源、开关用导线连接起来的电流路径。

电路图：用符号表示电路连接情况的图。通路：处处接通的电路。开路：某处断开的电路。

数字逻辑电路知识总结 篇7

这种多功能电路综合测试笔, 由基准方波信号发生器、单脉冲与脉冲串发生电路、测试音响指示器和测试灯指示电路等组成, 如图1所示。

1.1 基准方波信号发生器的组成及工作过程

基准方波信号发生器由ICl和C1~C6、R1、R2与RPl组成, 如图2所示。基准方波信号发生器由CMOS与非门CD3401l所组成。图2中, CD4011中的两个门F1、F2与R2、RPl及C1~C6组成可调式多谐振荡器, 其振荡周期T=2.2RC。该振荡器除了用RPl对振荡频率进行微调外, 还通过转换开关SBl的切换, 将不同容量的电容C1~C6接入, 使电路产生不同频率的方波信号。所产生的方波共分为6挡输出, 每挡之间为10倍频关系, 即1Hz、10Hz、100Hz、1kHz、10kHz、100kHz。由振荡器产生的方波脉冲有两种输出方式:经 (4) 脚输出并通过SB2-1直接输出的为正向方波, 经F3反相后由 (3) 脚输出并通过SB2-2输出的为负向方波。同时, 由 (4) 脚输出的正向方波直接加至IC2的 (2) 脚作为单稳态电路的启动脉冲。

图1中, 由NE555与R4、RP2及C8~C12组成的单稳态电路, 通过定时电容C8~C12的切换, 形成不同占空比的方波输出, 脉冲宽度调节范围在10~100us。单稳态电路是由ICl的 (4) 脚输出的方波加至IC2的 (2) 脚进行触发而启动的。它的输出 (由 (3) 脚输出) 经 (10) 脚输入ICl中的一个反相器反相后成为负向方波, 由 (10) 脚输出后经SB2-4向外输出。

由1Cl输出的频率可调的方波信号和由IC2输出的占空比可调的方波信号, 其频率的调节和占空比的调节均可单独进行, 互不影响。

1.2 单脉冲与脉冲串发生电路的组成及工作过程

单脉冲与脉冲串发生电路由IC3组成。IC3是一只四一二输入端与非施密特触发器, 名称为CD4093, 由其中的3个门F1、F2和F3组成单脉冲与脉冲串发生电路。它的工作原理如图3所示。

电路的工作过程分析如下:按下SB5时, F1的 (5) 、 (6) 脚变为低电平, 输出端 (4) 脚变为高电平, 经F2反相后由 (6) 脚输出低电平。同时 (4) 脚的高电平经R9、R8向C14充电, 当充电至F3的阈值电平后, F3的 (10) 脚输出低电平, 经F2的 (10) 脚使F2翻转, 由 (6) 脚输出高电平。这样, 按动SB5一次, F2的 (9) 脚便输出一个正向单脉冲, 连续按动SB5就会通过F2输出脉冲串。由F2的 (6) 脚输出的脉冲通过SB2-5直接向外输出的是正向的脉冲, 通过F4反相后又经SB2—6向外输出的是负向的单脉冲或脉冲串。

平时, F3的 (10) 脚为高电平, 经R11、RP3向C15充电, (8) 脚和 (10) 脚同为高电平, F3翻转后, (10) 脚变为低电平, C15经:RP3、R11放电, 当放电使F2的 (10) 脚达到阈值电平后, F2翻转, 其 (10) 脚变为低电平。在F1的 (4) 脚变为高电平使C14充电到F3翻转后, 由于R9+R8的阻值远大于R10加VD2导通的阻值, 当松开SB5使 (4) 脚恢复低电平后, C14就立即经VD2和R10放电, 使F3的 (9) 脚电压迅速降低, F3翻转, (10) 脚恢复高电平向C15充电。RP3用来调节C15的充放电时间常数, 达到调节脉冲发生器的振荡频率。

R6和C13组成防抖动电路, 当按下SB5按钮发生抖动时, 利用电容C13的充放电功能来消除因按钮抖动对电路的影响。

1.3 测试音响指示器和测试灯指示电路的组成及工作过程

音响发生器是一个由与非门CD4011 (IC4) 构成的键控式多谐振荡器, 如图4所示, 它的振荡频率由R16和C20来决定, 本电路的振荡频率约1.5kHz。R17为控制电阻, 平时, R17将 (5) 脚接地, 电路停振。当测试时, 被测电路的高电平经测试笔、SB2-0到IC4的 (5) 脚, 多谐振荡器被触发起振, 通过压电蜂鸣器发出音响。

VTl、VT2构成逻辑状态检测电路。当输人为低电平时, PNP管VTl导通, 双色发光管LEDl发绿光;当输人为高电平时, NPN管VT2导通, LED1发红光。当输人为脉冲时, VTl、VT2交替导通, LEDl呈红、绿闪光。当输入脉冲频率较高时, LEDl发橙光。输入悬空时LEDl不发光。

当测试TTL电路时, 脉冲由SB2-7输入;当测试CMOS电路时, 由SB2-8输入。测试电路采用两种极性的晶体管, 实现4种逻辑状态、2种电路电平的检测。CKl为输出插孔, 通过屏蔽线可代替探头作固定输出。CK2为5V镍镉电池充电插孔。CK3为CMOS电源插孔, 当需要CMOS电平时, 可由此孔送入适合的电源, 以得到需要的CMOS电平输出。

2 仿真试验

本测试笔所用元件参数已标在图中, 只要按图正确安装即可。如有条件可借助示波器和频率计进行精确调整。将频率计接SB2-2输出端, 闭合SBl-1, 旋调RPl, 频率计应能使f1在l~10Hz变化, 否则应调换C1, 直至符合要求。闭合SBl-2, 旋调RPl, 应使f1在l0~100Hz变化, 否则可调换C2。同理, 调整C3~C6, 应使f3~f6分别符合:f3为100Hz~1kHz、f4为l~10kHz, f4为10~100kHz, f6为100kHz~1MHz。由于C1~C6、C8~C12决定着振荡频率的精度和稳定度, 应选用涤纶电容并仔细挑选。

3 仿真应用

3.1 逻辑电平的测试

打开电源开关SB4指示灯LED2亮, 电路处于等待工作状态。

将SB3-1拨向ON, 逻辑状态测试电路开始工作。如待测电平为TTL电平, 则将SB2-7拨向ON (如待测电平为CMOS电平, 将SB2-8拨向0N) , 连接测试笔与被测电路的接地线, 探头触及被测点后, 显示逻辑状态的指示灯LED1即显示。将SB1-8拨向ON, 则声响电路发声, 表示被测点为高电平。若环境光线较强, 也可关闭SB2-7 (或SB2-8) , 而单由声响表示所测电路的逻辑状态。

3.2 单脉冲/脉冲串的输出

将SB3-2拨向ON, 该部分电路即开始工作。每按一下SB5, 就可输出一个单脉冲。如将SB5一直按着, 经过一段延时就会输出一脉冲串, 调节RP3 (△T) , 可改变脉冲串的频率。接通SB2-5可输出正向脉冲, 接通SB2-6输出负向脉冲, 无论何种脉冲均可由探头 (或CKl) 输出。该功能可用于单步计数、步进电动机的单步运转或多步运转。

将SB3-3拨向ON, 并将SB2-1 (或SB2-2) 拨向ON, 即可由探头 (或CKl) 输出一组TTL电平的正向 (或负向) 方波。方波频率的粗调由SBl-1~SBl-6进行, 分6挡 (1Hz, 10Hz、100Hz、lkHz、10kHz、100kHz) 选择, 微调由RPl (△f) 进行。

输出占空比可调的脉冲波。在上述测试中, 将SB2-1 (或SB2-2) 断开, 而将SB2-3 (或SB2-4) 拨向ON, 即可输出一组TTL电平的正向 (或负向) 占空比可调的脉冲波, 脉冲宽度由SB3-4~SB3-8进行粗调, 分5挡 (10us、100 us、1ms、10ms、l00ms) , 由RP2 (△f) 进行细调。

如果要输出CMOS电平的单脉冲/脉冲串和方波/占空比可调的脉冲波时, 只需将被送信号电路的电源由CK3送至测试仪, 机内电池即自行断开 (注意电源的极性、电压范围为+5~+18V) 。此时即可输出与被测电路相匹配的CMOS信号。

3.3 测试笔的自检

利用机内的逻辑电平测试电路, 即可完成对要输出的单脉冲/脉冲串、方波/占空比可调脉冲波等的自检。使用时, 只需在合上SBl-1 (或SBl-2、SBl-3、SBl-4、SBl-5、SBl-6) 的同时, 合上SB2-7 (TTL电平) 或SB2-8 (CMOS电平) , 再接通SB3-1, 即可通过LEDl的显示检测上述相应电路的工作状态是否正常。也可合上SBl-8, 用音响来检验上述电路的工怍状态。在某些情况下, 对于一些频率稍高的信号 (例如f>100Hz, 使用相当方便。

4 结语

本文对数字逻辑电路测试笔进行了研究设计与仿真试验, 实现了测试笔的多种测量功能。实验测试结果表明该设计合理可行。

摘要：设计一种具有用途广泛、携带方便、体积小、重量轻、结构精巧、操作简单等优点的既可作为多用途信号源, 又可以测量数字电路逻辑状态的测试笔。这种测试笔既具备测试输出占空比可调的脉冲波形、输出单脉冲或脉冲串、逻辑电平的多种功能, 还可实现仪器功能自检。通过仿真与试验, 验证明了该设计的正确性和有效性。

关键词：测试笔,设计,自制

参考文献

[1]黄建文, 章鸣嬛.现代数字电路基础[M].北京:机械工业出版社, 2010.