一、电路相关原理
1.1 三极管
1.1.1 三极管种类
主要有NPN和PNP两种,对于NPN来说,基极加正电压导通;对于PNP来说;基极加低电平导通。
1.1.2 电流可以从E极到C极吗?
对于npn三极管,当$V_{be} > 0.7V$时,则ec两级相通,对两级电压大小无要求。也就是说:
拿到数电大纲后发现,不考模电的内容,模电部分复习更新到此结束。
二、基本概念
2.1 最小项和最大项
2.1.1 相同点
- 多少项:$2^n$项
2.1.2 不同点
表示方法:
最小项:$XYZ$(还有其他7项没写)
最大项:$X+Y+Z$(还有其他7项没写)
有效值:
最小项:1表示有效,0表示无效。最小项0,符号$m_0$,表示:$X’Y’Z’$。
最大项:1表示无效,0表示有效。最大项0,符号$M_0$,表示:$(X+Y+Z)$。
注意:最小项的取反符号
2.2 卡诺图
2.2.1 功能说明
简化逻辑函数化简,降低错误率。
2.2.2 无关输入
- 无关输入在卡诺图上可以选择是1,也可以是0。看哪个对化简有帮助。
2.3 积之和(product of sums)
2.3.1 概念说明
表示几项乘积的和,例如:
$F=AB+AB’$
与之对应的和之积(sums of product),表示几项和的乘积,例如:
$F=(A+B)(A+B’)$
2.3.2 最小和之积(卡诺图)
- 注意:相对于常规卡诺图,因为输出是和的形式,0表示有效项。
2.3.3 定理
- 任何一组积之和可以转换为只使用与非门实现的电路。
- 同理,和之积也可以转换为只使用或非门实现的电路。
2.4 原码、反码、补码的关系
2.4.1 原码
对于正数: 6(0000 0110)
对于负数:-6(1000 0110)
注:原码又称为符号幅度编码(Sign-Magnitude Encoding )
2.4.2 反码
对于正数: 6(0000 0110)
对于负数:-6(1111 1001)
注:反码又被称为1的补码编码(1’s Complement Encoding )
2.4.3 补码
对于正数: 6(0000 0110)
对于负数:-6(1111 1010),等于反码加1。
注:补码又被称为2的补码编码(2’s Complement Encoding )。电脑自带计算器,输入10进制-6,显示的是补码!!
2.4.4 总结
总结上述规律,可得
$X-Y=X+(-Y)=X+(Y’+ 1)$
符号说明:$-Y$表示$Y$的补码,$Y’$表示$Y$的反码
正数的原码、补码、反码相同
2.4.5 问题思考
为什么有反码后,还要提出补码。
答:对于反码来说,表示范围为$-127\sim-0$和$0\sim127$,可以看到有两个$0$出现。为了消除其中一个零,提出补码,即为反码加$1$。表示范围为$-128\sim-1$和$0\sim127$。其中在反码中$1111\;1111$表示为$-0$,在补码中,$1111\;1111$表示$-1$,计算一般使用补码。
如果有二进制的补码对应的十进制,如何快速得到该二进制反码对应的10进制
答:补码对应$10$进制数加$1$,即可。
三、逻辑运算
3.1 代数式化简法
相关证明
$A+BC = (A+B)(A+C) $
$AB + A\bar B = A$
$A+\bar AB = A + B$
根据公式2.2.1
$A(A+B) = A$
$AB + \bar AC + BC = AB + \bar AC \tag{2.5}$
如果$BC = 1$,则$B = 1 , C = 1$,使得原式中$AB + \bar AC = 1$,所以$BC $和$AB + \bar AC $等价,故而原式等于$AB + \bar AC $,证明完毕。
- $AB + \bar AC + BCD = AB + \bar AC $
3.2 卡诺图化简法
3.2.1 原理
3.2.2 示例
- 3个变量
- 4个变量