数字逻辑
数电小结
1.逻辑代数
第一章主要是讲逻辑代数,主要是离散数学的知识,这些知识在考验期间学过,就直接跳过。包括逻辑化简,最小项还有最大项。砌筑一个新的知识点就是卡洛图。下面简单介绍一下卡诺图。
卡诺图:用小方格来表示最小项,一个小方格代表一个最小项,然后将这些最小项按照相邻性排列起来(00 01 11 10)。
注意,是使用01还有11,不是01,10这样排列,这样是为了,能够2个都是1可以消除第一位,只留下一,还有10和00也是可以在一起进行消除的。
无关项:就是值未知的项,值为x,可0可1,一般是为了凑成最大的圈,就把x设置为1
卡诺图化简规则
- 尽量化最大的圈(只能是2的倍数)
- 化尽量少的圈
- 然后进行看无关项,如果无关项可以进行辅助化简也加进来
2.组合逻辑
基础知识:与或非异或,基本的门电路
电路分析,一般使用一下方法
- 直接按照输入输出进行化简
- 或者是对表达式,进行逻辑组合进行化简
- 或者是真值表,进行最小项来直接得到结果
2.1组合逻辑电路
编码器:就是把独热编码进行转化为相应的二进制代码把(0010)转化为二进制就是10(因为是2位使用,二进制就是10)
优先编码器:允许同时输入两个以上信号,并按优先级输出。例如:10-4线(如74LS147)、 8-3线(如74LS148)。就是输入多个有效信号,并且按照有限输出
译码器:3-8译码器,刚才把2进行编码输出为10,那么译码器就是把10,输出为0010
其中下面456是使能端,当45为低电平,6为高电平的时候才有效(因此,地址的开头可以设置在使能端,通过使能端的逻辑组合,来达到搜寻特定地址例如a8h到afh,后三位接到123,前面5位接到456,使用逻辑电路进行组合
74LS138应用1 实现逻辑函数:将逻辑函数转换成最小项表达式,再转换成与非—与非形式。用一片74138加与非门就可实现三变量逻辑函数。
例题:首先画出真值表,得到卡诺图,发现是y2y3y4y5,我们可以在最后面使用与非得到,前面就是选择2345的最小项
数据选择器:(4选一,需要2位来进行选择,因为2的2次方就是4,这两位数就是地址选择)
香浓化简法:把最终的逻辑函数,分成w还有-w,然后最下面进行设置数据选择器。
例题:2个8选一,构成16选一。
2片就是16选2,同时还需要设置,使能端,需要进行设置取反
3.时序电路
rd的意识就是设置为0
rs触发器:特点就是r=1,最后q的输出就是为0(r是resert的意思),当s=1,最后q就是1(s是set的意思),特征方程如下,rs
这个要换成或非门,只需要我们把r还有s设置真值表,,然后就可以得到逻辑函数,我们知道q非还有q是相反的,所以我们的约束条件是rs=0,但是当我们输入00的时候,这个条件就不成立,所以就是约束条件。
接下来就是d触发器(这个就是寄存器的原型,因为输入什么,输出什么)
下面就是t触发器
最后一个就是jk触发器,
他有上述的几个触发器的多个特点,j为1,设置0,k为设置为1,全0就是保持不变,全1就是进行取反
进行多个变形jk变d