数字电子技术项目教程(第2版)
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1.5 项目评价与总结

1.5.1 项目评价

项目评价主要包括项目相关理论知识、元器件识别与检测、电路制作、电路测试及学习态度等内容。

1.理论测试

(1)填空题

1)二进制数是以________为基数的计数体制,十进制数是以________为基数的计数体制,十六进制是以________为计数体制。

2)十进制数转换为二进制数的方法是:整数部分用________,小数部分用________法。

3)二进制数转换为十进制数的方法是________。

4)逻辑代数中的3种基本的逻辑运算是________、________、________。

5)逻辑变量和逻辑函数的取值只有________、________两种取值。它们表示两种相反的逻辑状态。

6)与逻辑运算规则可以归纳为有0出________,全1出________。

7)或逻辑运算规则可以归纳为有1出________,全0出________。

8)与非逻辑运算规则可以归纳为有________出1,全________出0。

9)或非逻辑运算规则可以归纳为有________出0,全________出1。

10)二极管从导通到截止所需要的时间称为________时间。

11)OC门是集电极________门,使用时必须在电源VCC与输出端之间外接________。

12)在数字电路中,晶体管工作在________状态和________状态。

13)三态输出门输出的3个状态分别为________、________、________。

(2)判断题

1)一个n为二进制数,最高位的权值是2n-1。( )

2)十进制数45的8421BCD码是101101。( )

3)余3BCD码是用3位二进制数表示一位十进制数。( )

4)二极管可组成与门电路,但不能组成或门电路。( )

5)三态输出门可实现“线与”功能。( )

6)当二端输入与非门的一个输入端接高电平时,可构成反相器。( )

7)74LS00芯片是2输入端4与非门。( )

8)当二端输入或非门的一个输入端接低电平时,可构成反相器。( )

(3)选择题

1)1010的基数是

A.10

B.2

C.16

D.任意数

2)二进制数的权值是

A.10的幂

B.8的幂

C.16的幂

D.2的幂

3)要使与门输出恒为0,可将与门的一个输入端________。

A.接0

B.接1

C.接0、1都可以

D.输入端并联

4)要使或门输出恒为1,可将或门的一个输入端________。

A.接0

B.接1

C.接0、1都可以

D.输入端并联

5)要使异或门成为反相器,则另一个输入端应接________。

A.接0

B.接1

C.接0、1都可以

D.两输入端并联

6)在使用集电极开路门(OC门)时,输出端应通过电阻接________。

A.地

B.电源

C.输入端

D.都不对

7)以下电路中常用于总线的有________。

A.OC门

B.CMOS与非门

C.漏极开路门

D.TSL门

2.项目功能测试

分组汇报项目的学习与制作情况,通电演示电路功能,并回答有关问题。

3.项目评价标准

项目评价表体现了项目评价标准及分值分配参考标准,如表1-14所示。

表1-14 项目评价表

1.5.2 项目总结

1)在数字电路中经常使用的是二进制、八进制和十六进制等。二进制是以2为基数的计数体制,在二进制中,只有0和1两个数码,它的进位规律是逢二进一,各位权值是2的整数幂。

八进制是以8为基数的计数体制,在八进制中,有0、1、2、3、4、5、6、7八个不同的数码,它的进位规律是逢八进一,各位权值为基数8的整数幂。

十六进制是以16为基数的计数体制。在十六进制中,有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个不同的数码,其中A、B、C、D、E、F分别代表10、11、12、13、14、15。它们的进位规律是逢十六进一。各位权值为16的整数幂。

2)二进制、八进制、十六进制数转换为十进制数,只要将它们按权展开,求各位数值之和,即可得到对应的十进制数。十进制数转换为非十进制数时,要将其整数部分和小数部分分别转换,结果合并为目的数制形式。

整数部分的转换方法是采用连续“除基取余”,一直除到商数为0为止。最先得到的余数为整数部分的最低位。

小数转换的转换方法是采用连续“乘基取整”,一直进行到乘积的小数部分为0或满足要求的精度为止。最先得到的整数为小数部分的最高位。

二进制数转换成八进制数(或十六进制数)时,其整数部分和小数部分可以同时进行转换。其方法是:以二进制数的小数点为起点,分别向左、向右每三位(或四位)分一组。对于小数部分,最低位一组不足三位(或四位)时,必须在有效位右边补0,使其足位;然后,把每一组二进制数转换成八进制(或十六进制)数,并保持原排序。对于整数部分,最高位一组不足位时,可在有效位的左边补0,也可不补。

八进制(或十六进制)数转换成二进制数时,只要把八进制(或十六进制)数的每一位数码分别转换成三位(或四位)的二进制数.并保持原排序即可。整数最高位一组左边的0及小数最低位一组右边的0可以省略。

3)将十进制数的0~9十个数字用二进制数表示的代码,称为二-十进制码,又称为BCD码。常用的BCD码有8421BCD码、5421BCD码、2421BCD码和余3BCD码。

为了使代码形成时不易出差错或出错时容易发现并校正,需采用可靠性编码。常用的可靠性编码有格雷码、奇偶校验码等。

格雷码是一种典型的循环码,属于无权码,循环码有两个特点:一个是相邻性,是指任意两个相邻代码仅有一位数码不同;另一个是循环性,是指首尾的两个代码也具有相邻性。

奇偶校验码是最简单的检错码,它能够检测出传输码组中的奇数个码元错误。

奇偶校验码的编码方法:在信息码组中增加1位奇偶校验位,使得增加校验位后的整个码组具有奇数个1或偶数个1的特点。如果每个码组中1的个数为奇数,则称为奇校验码;如果每个码组中1的个数为偶数,则称为偶校验码。

4)逻辑代数是进行逻辑运算的数字工具。逻辑变量是用来表示逻辑关系的一种二值量,它只有0和1两种取值,此时的0和1不是数量大小符号,而是代表两种相对的状态,如高、低电平。与、或、非是3种最基本的逻辑运算,逻辑代数的运算规则和公式是逻辑化简和变换的依据。

在逻辑代数中,基本逻辑运算有与运算、或运算和非运算3种。将与、或、非这3种基本的逻辑运算进行组合,可以得到各种形式的复合逻辑运算,常见的复合运算有:与非运算、或非运算、与或非运算、异或运算以及同或运算等。

5)二极管具有单向导电性,即外加正向电压时导通,外加反向电压时截止。二极管由反向截止转换为正向导通所需要的时间称为开启时间。二极管由正向导通转换为反向截止所需要的时间称为关断时间。晶体管由截止到饱和导通所需要的时间,称为开启时间,用ton表示;晶体管由饱和导通到截止所需要的时间,称为关断时间,用toff表示。由分立元器件可以构成基本的门电路,在数字电路中,基本门电路是构成其他各种功能电路的基础。

6)集电极开路门(OC门)的输出端可并联实现“线与”功能,三态输出门的输出端也可并联使用,但应分时工作,即在同一时间内,只能有一个三态输出门工作,其他三态输出门都处于高阻态,三态输出门还常用来构成单向总线和双向总线。

7)CMOS器件的系列产品有4000系列、HC、HCT系列等。其中4000系列为普通CMOS;HC为高速CMOS;HCT为能够与TTL兼容的CMOS;国产TTL电路有54/74、54/74H、54/74S、54/74LS、54/74AS、54/74ALS、54/74F共7大系列。CMOS数字集成电路与TTL集成电路相比,具有制造工艺简单、集成度高、输入阻抗高、功耗低、抗干扰性强和体积小等优点,在大规模、超大规模数字集成器件中被广泛应用。

8)对与门和与非门的多余输入端,可直接或通过电阻接到电源VCC上,或将多余的输入端与正常使用的输入端并联使用;对或门和或非门的多余输入端,应接地或者与有用输入端并接。