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Video课程教案、知识点、字幕

我们把刚才讲过的

单个的电平触发的D触发器

这样的时间特性

代入到我们前边讲过的

更复杂的电路结构

比方说构成的主从结构的

边沿的D触发器

我们看看它的时间特性

由于它是由主从结构的

电平触发器构成的

这么一个边沿特性

所以它其实跟前边数据

和脉冲信号打交道的

依然是我们主触发器的

电平触发器

那么主触发器的这个电平触发器

我们看我们通过前面的分析

知道了电平触发的D触发器

它对数据和触发信号之间

有早来晚走的要求

那么这个早来多少

晚走多少

就是我们前面说的

建立和保持时间

这个时间如果我们把它

代入到前面所讲的

更复杂的电路结构

主从结构的边沿触发的D触发器

我们可以分析一下

它会带来什么样的特性

对于我们前面分析过的

电平的主触发器

由于在主从结构当中

它是直接面对了

我们的触发信号和数据信号

所以它会直接把主触发器

对时间特性上的要求

带进来

那么这个特性带进来之后

也就是说它会是这个电路

本身测量出来的

这个早来晚走的时间

也就是建立保持时间

就会成为这个边沿触发器的

早来晚走的这个时间

那么这是前端

那你在使用这样的一个

边沿触发器的时候

就应该满足这个要求

让你的数据要早点来晚点走

也就是要留出建立

和保持时间的余量

那我们下边的问题是

对于前端的主触发器

你可以做到通过输入信号

和脉冲信号之间的配合

来满足这个要求

那从触发器呢

我们看一下从触发器

它从电路结构上来讲

和主触发器是一致的

那么从触发器跟主触发器

结构的一致

就决定了说

我其实也有

对数据信号也有这个要求

也就是它对中间的

这个信号

也会要求它早来晚走

那我们下边就看一下

这个早来晚走

可怎么满足

因为它是在电路内部

我们说对于后端的

这个从触发器

它的锁存是我的CLK信号

从1到0的时候

会发生锁存

那CLK信号等于1的时候

我们看这个信号

会不会提前建立

从整个电路结构来看

CLK等于1的时候

主触发器处在关闭的状态

主触发器的关闭状态

就决定了这个*信号是不变的

那么这个信号的不变

就确定了它要求的

在CLK等于1期间

这个信号已经早来

而且一直持续保持不变

那么晚走呢

我们看一下

它要求晚走的意思是说

我希望CLK从1变0的时候

这个*还能保持不变

那我们下边就看一下

如果CLK从1变0

我们看这个波形图当中的分析

如果CLK从1变0

一旦从1变0

就意味着前端主触发器的打开

而前端主触发器一旦打开

就意味着这个*信号

会跟随你的数据信号D发生变化

那么如果这个*信号

跟随D发生变化是即刻的

也就是说没有任何时间延迟的

那么我们刚才说的晚走

也就无从满足

但是好在我们都知道

门电路都有这么一个特性

什么特性呢

保持过去的值

还可以保持一会儿的特性

我们在前边也对这样的特性

有所描述

描述的是什么

是TCD

TCD代表什么

TCD代表的是

当我的输入信号发生变化

进入无效之后

我的输出要经过多长时间

出现无效

如果换一个角度来看它

就成了什么呢

当我的输入发生变化的时候

我的输出还能保持过去的值

保持多久

那么对于我们来讲

这个时候电路本身

所具备的这个TCD

就至关重要了

那如果TCD不存在

我从触发器的晚走的时间

就无从满足

那我电路就不能正常工作

所以对于我们来讲

这个晚走的时间

在主从结构当中

是靠我前端的这个触发器的

TCD来满足的

那么如果我们把这些

前边的分析稍作总结

我们可以得到

这样的一个描述

我们说对于一个边沿触发的

D触发器来讲

你要关系它的时间参数

有这么几个

一个是传输延迟时间

传输延迟时间在我们的

触发器当中

时间起点发生变化

不是输入信号发生变化的时刻

变化成了什么呢

变化成了触发信号

什么时候触发

也就是对于这个电路来讲

对于这个

对于我们图中的电路来讲

这是一个上升沿触发的

D触发器

那么它的TPD起点

就放在了CLK的上升沿

它的意思是什么呢

它是说当我的CLK上升沿

到达的时候

也就是触发之后

我要经过多长时间

这个新的数据值

能够(占)在Q上

这叫TPD

那同理还有TCD的存在

TCD指什么呢

TCD所指的是

当我触发发生的时候

我的输出会发生变化

会从刚才的现态

要变到下一个次态

在这个过程当中

一定势必经过无效态

那么TCD所描述的就是

当我触发发生之后

我还能够保持过去有效状态

保持多久

才出现无效态

那么这是TCD

这个TPD和TCD

沿用了我们在门电路当中的概念

一个是有效到有效

一个是无效到无效

那除了这两个参数之外

我们还有两个参数

一个是建立时间

一个是保持时间

建立和保持时间如前边所分析的

我们所指的是

对于触发器来讲

数据信号和触发信号之间的配合

它是一个早来晚走的时间

应该说它是对触发器的使用者

提出的动态时间参数配合要求

它要求你的数据

应该早于触发信号来

晚于触发信号走

早来多少的时间叫做建立时间

晚走多少的时间叫做保持时间

而所有的这些时间参数的来源

都缘起于我们触发器的内部

最根本的结构

就是我们门电路

正是因为我们门电路

本身所具有的时间参数

代入到了触发器的结构当中

衍生出了这些参数

那么所有的这些参数值

都是测量值

应该是作为器件手册当中

提供的参数

是我们使用当中

要注意到的特性之一

那对于我们前面所讲的

第五章当中介绍的触发器

大家可以从两个方面

来总结它

一个是我们所说的逻辑功能

我们提一个触发器的

逻辑功能的时候

我们经常会想到的是特性表

会想到的是特性方程

会想到的是状态转换图

但是如果单有逻辑功能

我们并不知道它什么时候

这些逻辑功能发生

因此所有的逻辑功能

都是在一定的电路结构当中

实现的

那大家在掌握的时候

建议大家从电路结构的演变

予以掌握

那这两者之间相辅相成

我们说一定的电路结构

不仅决定了它的触发方式

也决定了它的逻辑功能

那么逻辑功能的总结

是高于电路结构的抽象

但是它会丢一些信息

比方说它丢掉了

以什么样的方式进行触发

在什么样的条件下触发

所以对于大家来讲

能够读懂触发器的封装图

至关重要

因为在逻辑封装图当中

不仅明确的标注了

它的输入到底是JK的

还是RS的 还是D的

还通过对触发信号的标注

图形标注

能够直接读出

它是电平的

还是主从结构脉冲触发的

还是边沿的

那么有了触发器

这个基本介绍之后

我们再和前边的组合电路

进行配合

就能够构成我们新的电路模式

时序电路

数字电子技术基础课程列表:

第一周

-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

-第一周参考课件(绪论、信息和编码)

第二周

-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

-第二周参考课件(逻辑代数基础)

第三周

-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

-第三周参考课件(门电路)

第四周

-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

-第四周参考课件(门电路)

第五周

-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

-第五周参考课件(门电路)

第六周

-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

-第六周参考课件(组合逻辑电路)

第七周

-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

-第七周参考课件(触发器)

第八周

-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

-第八周参考课件(时序逻辑电路)

第九周

-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

-第九周参考课件(时序逻辑电路、半导体储存器)

第十周

-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

-第十周课件(可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和整形)

第十一周

-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

-第十一周课件(数-模和模-数转换)

第十二周

-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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Video笔记与讨论

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