《數字邏輯電路》是通信工程、電子信息工程、計算機科學、自動化、電子科學技術等理工科專業的主要技術基礎課。其作用與任務:通過學習數字系統邏輯設計的基本理論和方法,
使學生掌握典型脈衝電路的分析方法以及常用數字電路的分析和設計方法。
通過學習數字系統邏輯設計的基本理論和方法,使學生掌握常用數字電路的分析與設計方法,為後續課程打下良好基礎。
數字邏輯,是數字電路邏輯設計的簡稱,其內容是應用數字電路進行數字系統邏輯設計。電子數字計算機是由具有各種邏輯功能的邏輯部件組成的,這些邏輯部件按其結構可分為組合邏輯電路和時序邏輯電路。組合邏輯電路是由與門、或門和非門等門電路組合形成的邏輯電路;時序邏輯電路是由觸發器和門電路組成的具有記憶能力的邏輯電路。有了組合邏輯電路和時序邏輯電路,再進行合理的設計和安排,就可以表示和實現布爾代數的基本運算。
數字邏輯主要用以研究有兩個離散狀態的開關器件所構成的數字電路。能對電路的輸入與輸出之間的關係提供理想描述,研究這種描述的特性和電路的實現,並探討將數字電路或數字模塊互連起來完成特定邏輯功能的理論和方法。具有兩個或多個離散狀態的開關器件或單元是:可斷開和閉合的開關或繼電器的觸點;能正偏和反偏的整流二極管;能飽和和截止的開關電子管或開關晶體管;能在兩個飽和方向中任意一個方向上磁化的磁心。具有二個離散狀態的開關器件是最常見的。數字邏輯不考慮特殊條件下動作或穩定的物理現象和從一個狀態過渡到另一個狀態的細節。
數字邏輯的部分理論建立在數理邏輯,特別是布爾代數和時序機的理論基礎上。
數字邏輯可分為組合邏輯和時序邏輯。在一個邏輯系統中,輸出結果僅取決於當前各輸入值的稱組合邏輯;輸出結果既由當前各輸入值,又由過去的輸入值來決定的稱時序邏輯。組合邏輯不包含存儲元件,時序邏輯至少包含一個存儲元件。
數字邏輯的應用範圍極廣,日常生活的決策過程是組合邏輯的典型例子。電話號碼的撥號和號碼鎖的開啟過程,則是時序邏輯的典型例子。數字邏輯在數字電路設計中有廣泛的用途。
組合邏輯
組合邏輯的輸出由其輸入確定的法則,通常稱為開關函數。因為變量是離散的,一個開關函數可以用表格形式的真值表來表示,也可以用各種圖來表示。如果函數和變量是二進制的,符號「1」和「0」通常用來表示這兩個值。這樣的函數能用二元布爾代數表達式來描述,稱開關函數。開關函數的二個數值,可以對應開和關,或繼電器觸點的閉合和開啟;可以對應電子電路電壓的高與低,或正和負;也可以對應邏輯真和假。
課程內容大綱:
第一章 邏輯代數基礎
第二章 門電路
第三章 組合邏輯電路
第四章 觸發器
第五章 時序邏輯電路
第六章 脈衝波形的產生和整形
第七章 半導體記憶體
第八章 可程式設計邏輯器件
第九章 數位-類比和類比-數位轉換
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