数字电子技术基础知识要点与习題解析 配清华大学阎石第五版教材.pdf )
2 数字电子技术基础知识要点与习题解析 书后复习思考题解答 44 书后习题解析 即·。。即。甲D■即■看咖 46 哃步训练题 ◆↓·命命◆b····日··自··山吾◆自吾·日··卡●·s························4晋甲·日·······甲·导·· 同步训练题答案 ●鲁■■· 鲁曾●督司●司聊4●甲晕罩●●甲q甲·◆ ………63 第4章组合逻辑电路 普■●·聊单单·4■。郾·■▲·幽自鲁◆自D看p唱 知识要点 ■@●p日日b●@ ……6 4.1组合逻辑电路 4.2组合逻辑电路的分析 ■鲁·鲁▲▲·▲幽喜鲁自t●鲁命鲁自↓·■D自●办●鲁冒看■··● 4.3组合逻辑電路的设计 题●·鲁●鲁 4.4常用的组合逻辑电路 血·自血·咖 4.5组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 4.6本章重点 书后复习思考题解答 书后习题解析 同步训练题 t最阜●●■D司■晕 89 同步训练题答案… 90 第5章触发骼 ●口●鲁●自自●鲁番鲁跏·P●·号●罪·日 97 知识要点 甲『●·申咖中申申 97 5.1触发器的电路结构与动作特点 52触发器的逻辑功能及其描述方法… 5.3本章重点 ●●。pqp◆◆◆卓◆◆b●■自号b●4看·↓命日●·晕····■·●·即即·申······ 99 书后复习思考题解答 合自·■■日··■·自●●鲁◆●●◆音自◆◆昏··↓郾··b·●·司·q司日自即·自自自自自·自自 书后习题解析 单命···中吾···◆◆ ■●●▲●●↓國·4b··●p命●b 100 同步训练题… 画画命·▲自↓b自b·自●D《會曾鲁导罪聊罪司曾曾·口 118 同步訓练题答案 ■■咖···●·b鲁■b●●咖●◆◆壘●●音·b·ψ◆··辛↓●p●·晋●·晕·●■會●·◆●.●号 第6章时序逻辑电路 ψ自◆咖··◆●···命■◆▲·●··吾····昌自◆自ψ◆··↓◆·自·自·b■↓鲁··b●■●鲁导●◆·单●● 123 知识要点 氧申·會◆會·◆·◆鲁·●4··↓··晶·鲁 血●● ……123 6.1时序逻辑电路…… 顰·●··▲章鲁■會■■曾曾昏曾曾P曾自·中中曾中日中會单·中中中甲单学即中自P自自昏自鲁自 123 6.2时序逻辑电路的分析 幽自●··咱·影着曲鲁b●p·音鲁自ψ自自命·◆·量命 123 6.3常用的时序逻辑电路… 昏····■■譚■·■■■■鲁』命·幽昌自■◆■备鲁D●■個b·◆●昏鲁 124 64时序逻辑电路的设计 。命中v鲁··●号。●◆自自·4●旮 6.5本章重点 125 书后复习思考题解答 125 书后习题解析… ▲●血··b●郾4●◆命吾◆·晋◆·●p●···●··●·看哥 同步训练题 目录 同步训练题答案… 中◆↓●·。··●↓量4谭·中p●·曾●··●4自·命●·中也●晋◆聊◆t●◆●●·●··鲁鲁●骨卡●●身4曾●命 150 第7章半导体存储器 嚼◆■■昏■督··■◆·鲁·日b·●↓鲁·●ψ缯婚噜·φ·D···看晉鲁申·●··◆鲁鲁自ψ··鲁·鼻阝◆◆●◆●D目身自自身●◆·會自音◆备● 知识要点 鲁●。●·鼻●·● ●命D b普●■●■會島·●●咖血b看自·鲁●●國自●·●●4 156 7.1半导体存储器的类型 7.2只读存储器ROM …………………156 73随机存储器RAM 74本章重点 157 书后复习思考題解答 书后习题解析 …159 同步训练题 169 同步训练题答案 第8章可编程逻辑器件 …·174 知识要点…… ………174 8.1可编程逻辑器件的类型及特点 174 8.2可编程逻辑器件的编程原理 175 83本章重点……… 175 书后复习思考题解答 。●●····◆●。看·b●D●●●鲁●●●即●D●●p●导自p●『●·自目·即自●··卓·.中·自命命自·罪鲁 176 书后习题解析 ■自◆◆●口音鲁命音●聊·●即 …………17 同步训练题 ■■·看··●ψb曹血●看鲁會鲁◆争鲁翟看音●命鲁 同步训练题答案 a山·a合.a血“···ab·日b.甲·s····自v*·····中中“······哥 第9章硬件描述语言…………………………190 知识要点……………………………………………190 9.1可编程逻辑器件的硬件描述语言 92 Verilog HDL语言的语法规则 ······.→····?、·····················‘···. 190 93 Verilog HDL语言的层次结构 ……19 94本章重点 ·中··4·····.·‘··a··↓·☆··b 190 书后习题解析 ………191 同步训练题 195 同步训练题答案 195 第10章脉冲波形的产苼和整形 197 知识要点 ●··。·4··咖命当·●■自●b·自自·晋●自自●◆音自◆●·◆● 197 10.1施密特触发器… 197 10.2单稳态触发器 ●自·自鲁●■舞·◆·●4●●。·司·甲单画·自··。日血自·日?日血自自·●t·● 10.3多谐振荡器… 甲P·合甲····●命p日中卓自·音b“自b晶鲁·自●看4自●看 197 10.4555定時器及其应用…… 198 数字电子技术基础知识要点与习题解析 10.5本章重点 198 书后复习思考题解答 198 书后习题解析… ◆↓日·p4···.·白··s·↓命晋·◆;···◆···哥··.q···· ……200 同步训练题 ··ψ·●●·▲·▲b·▲●婚··帚·吾··●·鲁●·昏省曾看曾 212 同步训练题答笑 ·······q4‘☆当‘ㄖ·B···qa-合··◆中·◆··+·:··4中山·日自日日·自s自。·自·自·吾●·命◆ 第11章数-模和模-数转换 自··◆◆香ps■p●·◆◆命『··.aqq白自;·····导命b··命自自日自··4自●4····●q 216 知识要点…… 216 11.1数-模转换器………216 11.2模-数转换器 …216 ·D◆ψ■◆晋鲁ρ昏·■·■章q申咖鲁●·●·●·婚鼻●●4单◆·晶幽幽晶幽郾自自b晉督看晋p· 11.3本章重点 ●p甲咖申。自自··自·晉·日●;···D●●··日··旱·;·· 216 书后复习思考题解答… a;·画d·日吾s昏·◆·qp··音·吾◆◆●吾.日·●:·罪·甲。罪甲自·自······· 217 书后习题解析 ∴…………218 同步训练题… ●●D;●昏最4p●●●●冒卩甲·罪·申◆自鲁t?晕◆·●◆··● 230 同步训练题答案 看■●◆自鲁鲁·鲁·◆冒聊●··●◆鲁◆·D暑聊聊●D● 233 第1章数制和码制 知识要点 1.1數字量和模拟量 在用科学的方法描述事物特征时,常用物理量来表征这些事物的性质。物理量分为数字 量和模拟量在电子电路中,人们使用電子信号来代表物理量。 能表示数字量的电子信号称为数字信号,能对数字信号作运算的电路称为数字电路基础知识 能表示模拟量的电子信号称为模拟信号,能对模拟信号作运算的电路称为模拟电路。 12数制 多位数码中每一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为数制瑺用的数制有十 进制、二进制、八进制和十六进制等 3不同数制之间的转换 1.二-十转换 把二进制数转换为等值的十进制数,称为二-十转换。转换時,只要将二进制数按公式 D=∑k2展开再把所有各项的数值按十进制数相加即得等值的十进制数 2.十-二转换 把十进制数转换为等值的二进制数称為十-二转换。 整数部分:采用除2取余逆写”的方法,即将整数部分除以2,取其余数作为所求二进制 数的d位,把所得到的商再除以2,取余作为d1位,如此反複处理,可求得二进制数的每 位,逆与即为所求的等值二进制数 小数部分:采用乘2取整顺写”的方法,即将小数部分乘2,取其整数作为所求二进制數 的d:位,把所得到的小数部分再乘以2,取整作为d-2位,如此反复处理顺写可求得二进制 数的每一位,即为所求的等值二进制数。 3.二-十六转换 把二进制數转换为等值的十六位制数称为二-十六转换转换时,只要从低位到高位将 2 数字电子技术基础知识要点与习题解析 每4位二进制数分为一组并鉯等值的十六进制数代之,即可得到对应的十六进制数。此处需 注意:如果不足4位需在整数部分前和小数部分后用0补足 4.十六-二转换 把十六进制數转换为等值的二进制数称为十六-二转换转换时,只需将十六进制数的 每一位用等值的4位二进制数代替即可。 5.十六进制和十进制之间的转換 把十六进制数转换为等值的十进制数时将十六进制数按式D=∑16展开后相加求 得;把十进制数转换为十六进制数时,可先把十进制数转换为二进淛数,再把二进制数转换为 十六进制数 1.4二进制数的算术运算 二进制数码的结构和运算都很简单、易于实现,因此,是数字逻辑电路的基本进制。为了 更方便地进行二进制数的算术运算,通常将有符号的二进制数表示成补码的形式,两个有符号 的二进制数的减法运算可转化为两个补码の间的加法运算来实现 在无符号的二进制数的最高位左侧再增加一位作为符号位,就形成了有符号的二进制数。 有符号的二进制数的符号位(最高位)为0时表示该二进制数为正数,符号位为1时表示该 进制数为负数,除符号位以外的位就是数值位这种有符号的二进制数码称为原码。 囸数的原码反码、补码完全相同 负数的反码是保留原码的符号位不变,对原码的数值位按位取反后所形成的码。 负数的补码是保留原码的苻号位不变,对其原码先求反码,然后对反码数值位加1后所形 成的码 对于负数的补码,对补码再求补码就得到原码(符号位不变)。 1.5常用的码制 在鼡数码表示不同的事物时,这些数码没有表示大小的含义,仅仅是事物的代号而已,即 代码,代码的编制原则称为码制 用四位二进制数码表示一位十进制数的0~9这十个数码,称为二-十进制代码(BCD 码),常用的BCD码包括8421码余3码、2421码余3循环码、ASCⅡ码等,各种代码均有其特 定的性质和使用场合。 第1章输淛和码制 3 1.6本章重点 1常用数制之间的转换 2有符号的二进制数运算。 书后复习思考题解答 R121写出4位二进制数4位八进制数和4位十六进制数的最大數 答:最大的4位二进制数为1114位八进制数为77,4位十六进制数为FF R22与4位二进制数,4位八进制数,4位十六进制数的最大值等值的十进制数各为多少? 答:分别為15,。 R1.3.1在十-二转换中整数部分的转换方法和小数部分的转换方法有何不同? 答整数部分转换方法为除2取余,将所有余数逆序排列即可 小数部分转換方法为乘2取整将所有整数顺序排列即可 R132怎样将八进制数转换为十六进制数和将十六进制数转换为八进制数? 答:八进制→十六进制时,先将仈进制数转化为二进制数即八进制数的每一位写为三位二进制数;然后 将每四位二进制数写为一位十六进制数即可(从最低位开始)。 十六进制→八进制时,先将十六进制的每一位表示为四位二进制数;然后,将每三位二进制数写为一位八 进制数即可(从最低位开始) R1.33怎样才能将十进制数轉换为八进制数? 答:先将十进制数转化为二进制数,然后将每三位二进制数表示为一位八进制数(从最低位开始)。或者 按照对十进制数整数部分“除八取余逆写”,小数部分“乘八取整顺写”的办法转换 R14.1二进制正、负数的原码、反码和补码三者之间是什么关系? 答:正数的原码、反码和補码三者一致 负数的反码由原码按位取反得到(最高的符号位“1”不变);负数约补码为其反码“+1”(符号位“1”不变) R14.2为什么两个二进制数的补碼相加时,和的符号位等于两数的符号位与来自最高有效数字位的进 位相加的结果(舍弃产生的进位)? 答:参见原教材图14.2。 Rl4.3如何求二进制数补码对應的原码? 答:若二进制补码的符号位为“0”,则其原码与补码相同 若二进制补码的符号位为“1”则其原码为补码再求补码(符号位不变) R1.51841码、421码、5211码余3码和余3循环码在编码规则上各有何特点? 答:8421码是恒权代码,每位的权值分别为842、1 2421码是恒权代码它的0和9,1和8,2和73和6,4和5互为反码。 5211码是恒权代码,52l1碼每一位的权与8421码十进制计数器的分频比相对应 余3码不是恒权代码,主要特点是相邻两个代码之间只有一位的状态不同,且与8421码的编码刚好差 001l。 数字电子技术基础知识要点与习题解析 余3循环码是一种变权代码,两相邻代码之间仅有一位不同 R152你能写出3位和5位格雷码的顺序编码吗? 答:3位格霞码 5位格雷码 000 00000 I且000 001 1 010 Come!"吗? 谷00 空格 C 书后习题解析 [题1.1]为了将600份文件顺序编码,如果采用二进制代码,最少需要用几位?如果改用八进制或十六 进制代碼,则最少各需要用几位? 解若用九位二进制代码,共有2=512个二值代码,小于600;若用十位二进制代码,则有20=1024个 代码大于600,所以至少要采用十位二进制代码;采鼡八进制代码需用4位,十六进制需用3位。 [题1.2]将下列二进制整数转换为等值的十进制数