Métodos de aprendizaje de circuitos digitales
1. Los estudiantes primero deben dominar los principios y métodos básicos. Siempre que se dominen los principios y métodos básicos, se puede analizar cualquier circuito digital determinado; el circuito lógico correspondiente también se puede diseñar en función de cualquier función lógica propuesta.
2. Para varios dispositivos de circuitos integrados digitales, el objetivo es dominar sus características externas, incluidas las funciones lógicas y las características eléctricas de los terminales de entrada y salida. Para comprender y utilizar mejor las características externas de los dispositivos de circuito, es necesario estar familiarizado con la estructura y los principios de sus circuitos de entrada y salida. En cuanto a la estructura del circuito interno y el proceso de trabajo detallado, no es importante y no requiere memoria.
3. Presta atención a los experimentos y al diseño del curso. Vista previa antes del experimento. Los experimentos juegan un papel importante en este curso. Puede ayudar a verificar las teorías aprendidas, profundizar la comprensión y el dominio del conocimiento teórico, cultivar la capacidad de conectar la teoría con la práctica, cultivar habilidades de operación práctica y habilidades experimentales, y cultivar la capacidad de analizar y resolver problemas. El diseño del curso proporciona un aula excelente para la aplicación integral del conocimiento de circuitos digitales y el diseño de ingeniería analógica, que puede usarse para fortalecer la capacitación de habilidades autointegradas.
4. Aprender a leer manuales de equipos. Encuentre el modelo de dispositivo requerido en la hoja de datos del circuito integrado digital y estudie la tabla de verdad funcional del dispositivo seleccionado (los dispositivos secuenciales también necesitan estudiar el diagrama de tiempos) y obtenga la siguiente información de la tabla de verdad funcional: ① El lógica de las funciones del propio dispositivo, ② el uso correcto del dispositivo, ③ precauciones de uso, etc.
5. Completar las tareas requeridas a tiempo y de forma independiente. Hacer preguntas es un vínculo muy importante, indispensable para consolidar conceptos, inspirar el pensamiento, familiarizarse con el proceso de operación del análisis y exponer problemas y deficiencias en el aprendizaje.
6. Utilice aprendizaje en línea, tutorías, preguntas y respuestas, ejercicios y pruebas, etc.
7. Explore revistas y sitios web relevantes con frecuencia para conocer los últimos avances en tecnología electrónica digital, los dispositivos electrónicos recientemente lanzados y sus características funcionales generales.
Los estudiantes deben saber de qué se trata la reunión.
En primer lugar, los estudiantes deben poder
1. Capacidad de análisis de circuitos digitales
2. Capacidad de diseño de circuitos lógicos
3. Capacidad de utilizar instrumentos comunes
4. Capacidad de producción de circuitos lógicos
5. Capacidad de resolución de problemas
6. 7. Capacitación Capacidad de redacción de informes
8. Capacidad de autoestudio
9. Desarrollo de la calidad profesional
2.
1. Conceptos básicos de los circuitos digitales
Necesita saber: 1 y 0 en señales digitales tienen una amplia gama de significados; los métodos de representación de números decimales, binarios y hexadecimales y la conversión mutua; métodos entre ellos; 8421BCD El método de representación del código y su método de conversión con números decimales, el significado de funciones lógicas, variables lógicas y estados lógicos representados por AND, OR y NOT; la tabla de verdad de funciones lógicas.
Capaz de escribir: expresiones lógicas, tablas de verdad, símbolos lógicos y sus leyes lógicas AND, OR, NOT, NOR, XOR, XOR y otras. Conversión entre funciones lógicas, tablas de verdad y diagramas lógicos de expresiones lógicas de símbolos lógicos negativos.
Puedes utilizar: álgebra lógica para simplificar la función lógica; el término mínimo y su número representan la función lógica; el mapa de Karnaugh simplifica la función lógica.
2. Circuitos de puerta lógica integrados
Debes conocer la relación entre el nivel alto, el nivel bajo y los estados lógicos positivos y negativos del circuito lógico. El significado del voltaje umbral del inversor CMOS UTH está relacionado con VDD. La diferencia entre el valor UTH de 74H y 74LS, el significado de los principales parámetros del circuito lógico integrado y el rendimiento. La diferencia entre el significado del no símbolo y el círculo pequeño en el símbolo lógico del terminal de control y el significado del símbolo del círculo pequeño en el circuito de compuerta. La función de la puerta de tres estados permite el control y el significado de salida de alta resistencia.
Se dibujarán los símbolos lógicos de la puerta OD, la puerta OC, la puerta de transmisión y la puerta de tres estados. Las formas de onda de salida corresponden a las formas de onda de entrada de las puertas AND, OR, NOT, NAND y NOR.
Puedes utilizar las funciones de puerta OC, puerta OD, puerta de transmisión y puerta de tres estados.
Implicará: medidas de almacenamiento y soldadura de circuitos lógicos integrados CMOS, terminales de entrada de repuesto de varios circuitos de puerta e interfaces entre varios circuitos de puerta.
3. Circuito lógico combinacional
Necesita conocer: las características de los circuitos lógicos combinacionales, los pasos de análisis y los pasos de diseño de los circuitos lógicos combinacionales. Significado de codificador, decodificador, distribuidor de datos y selector de datos.
Ser capaz de analizar: funciones lógicas de circuitos lógicos combinacionales descritas mediante expresiones simplificadas de funciones lógicas y tablas de verdad.
Ser capaz de diseñar: establecer el significado de variables de entrada y salida y sus estados lógicos en función de eventos lógicos, enumerar tablas de verdad basadas en relaciones causales, escribir fórmulas de funciones lógicas y simplificar diagramas lógicos.
Se pueden utilizar: las funciones de pin de codificadores, codificadores de prioridad, decodificadores, decodificadores digitales de siete segmentos y selectores de datos de varios dispositivos integrados de tamaño mediano representados por tablas de funciones.
Ser capaz de dibujar: el esquema del circuito del AND o función lógica del decodificador AND o selector digital.
4. Flip-flops integrados
Conocer las características de funcionamiento de los flip-flops, flip-flops RS básicos, flip-flops síncronos, flip-flops de borde de pulso, así como las funciones de los flip-flops T y T'.
Dibujaremos el circuito y el diagrama de símbolos lógicos del flip-flop RS básico compuesto por una puerta NAND y una puerta NOR, el flanco ascendente activó el flip-flop D, el flanco descendente activó el flip-flop JK, el diagrama de símbolos lógicos y su diagrama de forma de onda de salida, diagrama de conexión del flip-flop T 'compuesto por flip-flops JK y D.
Ser capaz de escribir las ecuaciones de estado del flip-flop RS, del flip-flop D y del flip-flop JK.
Recitará: Bajo la acción del flanco descendente de CP, la relación entre el estado de la salida Q del flip-flop JK y el estado de la entrada JK.
Utilizará: configuración directa de flip-flop integrado, terminales de reinicio SD, RD y métodos de configuración de estado en diversas situaciones.
5. Circuitos lógicos secuenciales
Debes conocer las características de funcionamiento de los circuitos lógicos secuenciales, los métodos de análisis de los circuitos lógicos secuenciales síncronos y las funciones de los registros, registros de desplazamiento y contadores. . El significado de sincrónico y asincrónico.
Utilizará: menú reflejado de registro de desplazamiento bidireccional, varios tipos y modelos de funciones de pasador de contador integrado medio, asíncrono y sincrónico claro o configurado.
A través de los métodos de borrado y configuración de retroalimentación, dibuje: el cableado del circuito contador N-ario en condiciones asíncronas o síncronas.
6. Circuito de pulso
Necesita conocer: las funciones de los circuitos diferenciales e integrales; la función de cada pin del temporizador 555, las reglas lógicas de su umbral de entrada y salida; voltaje; monoestable Funciones básicas de flip-flops de estado, multivibradores y disparadores Schmitt.
Elegirá: el tipo de estructura de circuito que realiza sincronización de ancho de pulso, pulso de control de retardo, modulación de ancho de pulso, transformación de forma de onda, conformación, fuente de alimentación acústica, pulso de reloj, señal de pulso de base de tiempo estándar y otras funciones.
Identificará: los requisitos de ancho de pulso del disparador de entrada de varios tipos de disparadores monoestables y los tipos de disparadores efectivos.
El resultado será: Schmitt activará la conversión de forma de onda o dará forma a la forma de onda de salida.
Puede calcular: el ancho del pulso de salida de varios flip-flops estructurales y la frecuencia de oscilación de varios multivibradores estructurales.
7. Memoria semiconductor
Necesitamos saber: las funciones lógicas de la memoria de solo lectura (ROM) y la memoria de acceso aleatorio (RAM) y sus diferencias en rendimiento, traducción de direcciones de memoria. La función del codificador, la relación entre la línea de entrada de dirección y el valor del subíndice I de la línea de palabras, el significado de la línea de palabras, la línea de bits, la unidad de almacenamiento, la longitud de la palabra y el byte; Las funciones de la memoria de solo lectura enmascarada y la memoria de solo lectura programable y las diferencias entre sus circuitos unitarios de memoria. Diferencias en tres tipos de PROM y su rendimiento laboral. La diferencia entre las estructuras de celdas de memoria de dos circuitos en la RAM.
Puede calcular: la capacidad de almacenamiento de la memoria del semiconductor.
Puede dibujar: Capacidad de almacenamiento RAM, circuitos de expansión de palabras y de bits y sus conexiones.
8. Convertidores de digital a analógico y de analógico a digital
Necesitas saber: las funciones de los conversores de digital a analógico y de los convertidores de analógico a digital, los números de entrada de la red de resistencias en forma de T invertida R-2R DAC La relación entre la cantidad y el voltaje de salida el significado de muestreo/retención, cuantificación y codificación de convertidores digitales a analógicos, los principios básicos de funcionamiento y las características del doble V-T; Convertidores A/D integrales y de aproximación sucesiva.
Se calculará la resolución y el error absoluto máximo permitido del ADC o DAC con diferentes bits expresados como valores de voltaje.
Los cursos previos para circuitos digitales son análisis de circuitos y conceptos básicos de circuitos analógicos, y los cursos posteriores son principios de microcomputadoras, microcomputadoras y tecnología de interfaz.
Los circuitos digitales y los circuitos analógicos son muy diferentes en objetos y métodos de investigación.
La Tabla 1.5.1 hace una comparación simple entre los dos.
Tabla 1.5.1 Comparación de circuitos analógicos y circuitos digitales
Circuito analógico analógico interno circuito digital
Señal de funcionamiento señal analógica señal digital
Amplificación del estado de funcionamiento de la tubería
Saturación activada o desactivada
Rendimiento de amplificación del objeto de investigación
Función lógica
Amplificador de circuito de unidad básica
Puertas lógicas y flip-flops
Método de diagrama de herramientas de análisis y método de circuito equivalente ligeramente variable.
Tablas de verdad, mapas de Karnaugh, expresiones lógicas, diagramas de transición de estados, álgebra booleana.
Obviamente, existe una gran diferencia entre los circuitos analógicos y los circuitos digitales. Los principiantes deben hacer algunos cambios en sus métodos de aprendizaje para adaptarse a las características de los circuitos digitales para lograr buenos resultados.
1. En los circuitos digitales, todas las variables se simplifican en dos estados opuestos: 0 y 1. Por lo general, solo debemos preocuparnos por la presencia o ausencia de la señal, el nivel del nivel, el encendido y apagado del interruptor, etc., y no necesitamos prestar atención al valor detallado de una variable. Por ejemplo, pequeños cambios en la amplitud del nivel pueden no ser significativos.
2. El método de investigación de circuitos digitales se basa en el álgebra lógica (también llamada álgebra de Boole). Estudia principalmente la relación lógica entre variables de entrada y salida y establece un conjunto de métodos de cálculo y simplificación para funciones lógicas. El álgebra booleana, también llamada álgebra binaria, tiene sólo dos posibilidades: 0 y 1. En comparación con los circuitos analógicos, los circuitos digitales no presentan problemas de cálculo complejos.
3. Debido al alto desarrollo de la tecnología de circuitos integrados digitales, los circuitos digitales reflejan más claramente las características de la integración de tuberías. Los principiantes deberían prestar total atención a esta característica. En términos generales, nuestro objetivo no es aprender la estructura del circuito, sino dominar la función del circuito.
Los sistemas digitales suelen constar de interfaces de entrada, interfaces de salida, procesamiento de datos y controladores. La tarea principal de la interfaz de entrada y de la interfaz de salida es convertir cantidades analógicas en cantidades digitales, o convertir cantidades digitales en cantidades analógicas. La función principal del procesador es controlar el trabajo de varios componentes del sistema y hacerlos ejecutar de acuerdo con ciertos programas. La presencia o ausencia de un controlador se utiliza habitualmente para distinguir los componentes funcionales de los sistemas digitales. Cualquier sistema, independientemente de su tamaño, que contiene un controlador y opera en una secuencia se llama sistema digital.