數電基礎複習(一)

電信號:

  • 模擬電信號:電壓或電流的幅值隨時間連續變化
  • 數字電信號:電壓或電流在幅值和時間上都是離散的(可以是多值邏輯,一般採用二值邏輯)

主要參數:

  • 幅值:高電平的電壓值
  • 上升時間:上升沿從10%到90%所經歷的時間
  • 下降時間:下降沿從90%到10%所經歷的時間
  • 週期:週期性矩形脈衝中,相鄰脈衝的時間間隔
  • 脈衝寬度:從上升沿中間點(50%)到下降沿中間點(50%)所需的時間
  • 佔空比:脈衝寬度佔有週期的比例

(進制轉換)

二進制的算術運算:

  • 乘法:左移與加法
  • 除法:右移與減法

原碼:將正數的符號位用0表示,負數的符號位用1表示,數值用其絕對值的二進制數形式表示(使用原碼做減法時,需要判斷減數與被減數的大小,很不方面,於是提出了補碼)

反碼:正數的反碼和原碼相同,負數的反碼形式是其相應正數的反碼,即符號位爲1,數值部分爲其絕對值按位取反

補碼:(以一個12小時的時鐘爲例)
10 -5 = 5
10+7 -12 =5
"模“:一個系統的量程
即在捨棄進位的條件下,減去某個數可以用加上它的補碼代替
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正數的補碼和原碼相同
負數的補碼爲反碼加1(或者從右邊的最低位向左邊的最高位掃描,保留第一個1的所有位,各數值按位取反,保留符號位不變)
((x)補碼)補碼=x原碼

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  • 運算結果仍爲補碼
  • 符號位與數值位均計算,結果的符號位由運算得出
  • 如果運算超過模,需要將進位捨去
  • 補碼運算需要相同位數,將符號位對齊

溢出:發生在兩個同符號數的加法運算
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BCD(binary code decimal)
"十進制與二進制之間的轉換”和“用BCD碼錶示十進制數”是兩個不同的概念(一個n位的十進制,其BCD碼爲4n位)
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格雷碼(循環碼,反射碼):在代碼形成和傳輸時引起的誤差較小
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格雷碼的用途:角度編碼

ASCII碼(American Standard Code for Information Interchange)
7位二進制編碼
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奇偶校驗碼(只有檢錯能力,沒有糾錯能力;只能發現單個錯誤,不能發現雙錯)
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集成電路
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按照器件類型與工藝:

  • 單極型:採用場效應管,根據mos導電溝道的不同,分爲nmos,pmos,cmos(將pmos與nmos組成的互補mos集成電路)
  • 雙極型:TTL雙極型晶體管
  • 混合型:上述兩種類型的組合

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傳輸延遲:輸出滯後於輸入信號的時間

  • 當輸出電壓從高到低變化時,輸出與輸入之間的延遲,tpHL
  • 當輸出電壓從低到高變化時,輸出與輸入之間的延遲,tpLH
  • tp=(tpHL+tpLH)/2

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1、邏輯真值表
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2、邏輯表達式與邏輯圖
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3、波形圖
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邏輯函數式的最簡標準(與或門,以較少的門實現電路):

  • 包含與項的個數最少
  • 每個與項中的變量最少

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在n變量邏輯函數中,若一個乘積項包含了全部的n個變量,每個變量都以它的原變量或非變量的形式在乘積出現,稱爲最小項

對於有n個變量的函數而言,若一個或項包含了全部的n個變量,每個變量均出現且只出現一次,稱爲最大項
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4、卡諾圖
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邏輯相鄰的最小項:如果兩個最小項僅有一個變量互爲反變量,其餘變量都相同,稱爲相鄰項
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有無關項的邏輯函數化簡(無關項可以包含在圈中)

多輸出邏輯函數化簡(考慮共享項)
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