当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第三周 > 3.0 门电路概述 > Video
我们依据前面所讲的
数字电路模块的特性
在门电路这一章当中
要能够构造出来这些最基本的0/1
希望所有门电路的基础
能够保持正确
而且清楚地了解
如何从一个半导体
如何从半导体
来构建我们的基本门
这就是这一章的任务
在这一章当中
我们要完成
从半导体器件的分离器件
到集成电路来实现门电路
门电路指什么呢
门电路所指是实现基本的运算
和复合运算的单元电路
那什么是基本运算和复合运算
是在逻辑代数当中
大家接触到和学习到的
比方说与 与非 或 或非
与或非等等
那么现在的任务就是把逻辑代数当中
接触到的那些逻辑式
我们用半导体器件的形式
予以实现
要注意在门电路当中
要谨记我们在前面讲的
离散的使用电压信号的这一条
门电路当中是以高低电平
来表示逻辑状态0/1
但是这个高低电平
不是指的某一个值
而是指的是一个范围
我们举例来讲
如果是正逻辑的话
通常情况下我们把靠近“地”的
这一段的这段电压
我们表示逻辑低电平
它代表的是逻辑0
那么上面这一段代表的是逻辑1
以此类推你也可以说我用负逻辑
那负逻辑什么意思呢
低电平的时候代表的是1
高电平的时候代表的是0
我们如果没有特殊的说明
一般情况下
采用的都是正逻辑
那好在了解了我们
对于电压离散的使用之后
来看看我们如何获得
我们的高低电平
高低电平刚才讲了
它是有一定的变化范围是允许的
那么如果我们用电路原理当中
学习到的知识
来获得高低电平的话
我们可以有这么一个电路图
大家看这个图
这个图上面通过
一个上拉电阻接电源
下面是一个受输入信号
控制的开关接“地”
输出信号在这儿
那你想它什么时候
输出理想的高电平
什么时候输出理想的低电平呢
是不是说在开关打开的时候
其实这时候输出的就是VCC
是一个理想的高电平
当开关闭合的时候
输出信号由于开关下拉到“地”
它会输出一个理想的低电平
这是我们看到的基本原理
但是这样的一个基本原理
可实现吗
我们看一下这样的
一个获得的高低电平
有没有什么问题
先看它获得低电平的时候
如果根据输出信号
使得开关闭合
它获得了一个低电平
没问题
只要你这个开关
是一个理想开关
内阻近乎为零的话
它输出就是一个低电平
但是这个时候的低电平
付出的代价可是上边
VCC除以R是流过
整个这个输出低电平时候
这时候的电流
那你看这个电阻的取值
要大点还是要小点呢
或者说怎么取
我们说这个电阻的取值不能太小
如果太小的话什么后果
闭合之后电源直接接“地”短路了
那也就是说我输出低电平的时候
我要输出一个理想的低电平
其实这个电阻越大越好
为什么是越大越好
你想这一点的电压值是不是
就是这个电阻
和这个开关闭合时候
等效电阻的一个分压
如果这个电阻足够大
那我的分压就会是无限接近于“地”
那好反过来当我开关打开的时候
我通过这个电阻
输出的一个高电平
那输出高电平的时候
我再来讨论这个电阻的取值
会发现一个有意思的现象
这个电阻当你输出高电平的时候
你并不希望它太大 为什么
当你输出高电平的时候
如果这个电阻很大的话
那任何一点负载是不是
都可以使这点的电压
从VCC往下降很多
只要有一点点电流
在这个电阻上就有很大的压降
那么输出的电平
就可能是你输出的
高电平的往下走了
那、你不希望这个电阻太大
这就出现了
一个有意思的情况
就说输出低电平的时候
我希望这个电阻大一点
输出高电平的时候
我希望这个电阻小点
那最后作为一个折中
取一个不大不小的
取一个不大不小的值
在计算的时候你要考虑什么呢
要考虑限流
让这个电阻值不能太小
要考虑输出高电平的时候
让这个电阻值不能太大
那么这就是你做的一个妥协
这样的一个妥协
会使得你输出的高低电平
都不会是最理想的高电平
和最理想的低电平
这就是我们
获得高低电平的基本原理
和我们以这样的一个电路图
获得高低电平的时候
会面临的问题
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
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-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
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-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
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-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
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-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
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-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
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-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
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-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
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-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
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-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
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-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
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-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
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-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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