哈哈沙發(fā)！以前也用過數(shù)字電路，沒系統(tǒng)學(xué)習(xí)過，期待樓主精彩開講！另外請(qǐng)教一下樓主，4000系列電源12V輸出是5V還是12V?

必須支持  

期待更新~

    搞定邏輯門判斷電路,首先判斷與門74LS08

實(shí)物正面

實(shí)物背面

原理圖

    搞定常規(guī)邏輯門的電路驗(yàn)證工作,直接上原理圖,至于說實(shí)物驗(yàn)證圖,其實(shí)就是昨天我做的那款驗(yàn)證電路板,把邏輯芯片換一下即可.

原理圖1

原理圖2

原理圖3

    大家可能覺得上述電路很簡(jiǎn)單,實(shí)際上確實(shí)很簡(jiǎn)單.但是數(shù)字世界卻是由這些最最基本簡(jiǎn)單的電路構(gòu)成的,后面我會(huì)使用這些邏輯電路的組合實(shí)現(xiàn)一些特定的功能,希望對(duì)大家有幫助.

    其實(shí)主要使用的芯片,TTL邏輯芯片一般用與非門多,而CMOS邏輯芯片使用或非門多.

    接著更新.與門電路輸入兩信號(hào)有相位差時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么效果呢,大家有沒有想過.當(dāng)兩輸入信號(hào)存在相位差,不斷調(diào)節(jié)相位角度時(shí),輸出信號(hào)的脈寬發(fā)生變化,也就是所謂的占空比調(diào)節(jié).

實(shí)物

兩輸入信號(hào)錯(cuò)相90

輸入與輸出對(duì)比

當(dāng)兩輸入信號(hào)錯(cuò)相180゜,輸入輸出對(duì)比

    大家是不是覺得很好玩,其實(shí)數(shù)字電路還有很多有意思的地方,后面會(huì)慢慢共享給大家,希望對(duì)大家有幫助.

    現(xiàn)在全身心的轉(zhuǎn)戰(zhàn)數(shù)字電路,先拋幾個(gè)問題給大家.

    第一:為什么TTL電路基本都是與非門組成?

    第二:為什么CMOS電路基本都是或非門組成?

    第三:為什么數(shù)字世界其實(shí)只有兩種,時(shí)序邏輯和組合邏輯?

    第四:為什么TTL邏輯和CMOS邏輯之間對(duì)接需要加緩沖信號(hào)?

    第五:什么是正邏輯,什么是負(fù)邏輯?

    第六:為什么通過數(shù)字電路僅僅只有兩個(gè)變化高和低就可以構(gòu)建整座數(shù)字電路的世界?

    第一個(gè)問題回答了后面的問題其實(shí)都不用回答.

    我們知道數(shù)字電路的基礎(chǔ)為三種邏輯,與或非,實(shí)際上只需要通過與非門就可以構(gòu)建與或非三種門.

    同樣的道理通過或非門也可以構(gòu)造與或非門.先從非門講起,非門是什么?大家知道輸入信號(hào)和輸出信號(hào)相反,怎么實(shí)現(xiàn)?

    很簡(jiǎn)單,共射極放大器.那大家應(yīng)該知道如果想輸入和輸出同相呢?射極跟隨器.

    共射極放大器有放大的作用,而射極跟隨器也就是共集電極電路,他沒有放大的作用.

    與門的原型就是共集電極電路,只不過多加了一級(jí)輸入信號(hào).實(shí)際上輸入信號(hào)通過射極跟隨器會(huì)衰減,但是我們并不希望他衰減.

    怎么辦,加一級(jí)信號(hào)放大即可,也就是共射極放大器.

    其實(shí)還是三大信號(hào)電路的處理,共射極放大電路,共集電極放大電路,共基極放大電路.

    這其實(shí)是最最基礎(chǔ)的,而真正構(gòu)建整個(gè)數(shù)字電路的基礎(chǔ)是組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路.

    接下來講講什么叫做組合邏輯,什么叫做時(shí)序邏輯.

    組合邏輯其實(shí)就是我們經(jīng)常接觸到的加法器,譯碼器等.

    實(shí)際上僅僅加法器,譯碼器等用處并不大,只能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的加減,地址的選擇等.

    真正重要的是信號(hào)的存儲(chǔ),也就是時(shí)序邏輯.他為什么牛B,因?yàn)闀r(shí)序邏輯的輸出變化不僅僅取決于當(dāng)前時(shí)刻的信號(hào)輸入,同時(shí)還取決與前一時(shí)刻的信號(hào)狀態(tài).

    最簡(jiǎn)單的就是觸發(fā)器,D觸發(fā)器,T觸發(fā)器,RS觸發(fā)器,JK觸發(fā)器等.通過觸發(fā)器也就是時(shí)序邏輯再加上組合邏輯,整個(gè)數(shù)字世界便構(gòu)成了.

    所以真正掌握了觸發(fā)器的原理以及加法器的原理并知道如何重組變化,恭喜你,你已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字電路的世界.

    后面看我來玩數(shù)字電路讓大家見識(shí)一下邏輯電路的力量.

    

    接下來講講為什么TTL邏輯和CMOS邏輯之間對(duì)接需要加緩沖器或者是轉(zhuǎn)換電路 .

    因?yàn)門TL邏輯的電平變化和CMOS邏輯電平的變化不同,就這么簡(jiǎn)單.至于不同在哪里,直接百度就可以.

    所謂正負(fù)邏輯,其實(shí)也很簡(jiǎn)單.將高電平定義為1,低電平定義為0,就是正邏輯,反之就是負(fù)邏輯.

    當(dāng)你進(jìn)入了模擬電路的世界再進(jìn)入數(shù)字電路的世界,真的很容易.

    數(shù)字電子世界其實(shí)只有兩種狀態(tài)叫做0和1.

     模擬電子世界有三種狀態(tài),開,關(guān),放大.  

    雙輸入與門電路,大家知道通過輸入兩信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)輸出高低電平的變化.

    但是大家有沒有想過當(dāng)兩輸入信號(hào)的相位錯(cuò)相時(shí)輸出會(huì)出現(xiàn)什么問題呢?

    兩輸入信號(hào)錯(cuò)相45゜,90゜,180゜等等,輸出會(huì)有什么變化,其實(shí)此時(shí)的輸出會(huì)隨著輸入信號(hào)的錯(cuò)相其占空比出現(xiàn)變化.

    至此其實(shí)整個(gè)數(shù)字世界的大門已經(jīng)向我們打開了.

    輸出的電平幅值頻率均不變,變化的僅僅是脈寬.那如果我們接著將輸出的信號(hào)分頻會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?

    當(dāng)輸出信號(hào)2分頻,4分頻,8分頻會(huì)有什么現(xiàn)象呢?

    時(shí)序邏輯產(chǎn)生了,整個(gè)世界都已經(jīng)變了, 此時(shí)所謂的IIC,UART等等協(xié)議,我們其實(shí)都已經(jīng)知道了.  

    什么叫做分頻,假設(shè)輸入信號(hào)為100K,如果2分頻,輸出就是50K,如果是4分頻,輸出就是25K,如果在二分頻基礎(chǔ)上再2分頻其實(shí)就是4分頻.

    那么其實(shí)我們已經(jīng)知道了,所謂時(shí)序邏輯就是將主頻信號(hào)通過不斷的降頻率,之后通過高低電平的組合實(shí)現(xiàn)了不同的信息,也就是各種不同的通信協(xié)議.

    這是我個(gè)人的理解,剛剛涉及通信協(xié)議這一塊,可能有不對(duì)的或者不完善的地方希望大家補(bǔ)充.

    我當(dāng)初理解數(shù)字電平,僅僅考慮的是單個(gè)的高低電平.其實(shí)這看不出什么效果,只有通過信號(hào)源往邏輯芯片內(nèi)部輸入各種電平信號(hào)時(shí),你才會(huì)體會(huì)到數(shù)字電路的真正內(nèi)涵.

    

    其實(shí)分頻器的原理是由觸發(fā)器加譯碼器實(shí)現(xiàn).

    如果你真正理解了觸發(fā)器,你就知道他的好了.

    再拋一個(gè)問題,很多的單片機(jī)的IO口為什么需要做成漏極開路的形式?

    為什么,今天不解答.歡迎補(bǔ)充.

    當(dāng)真正理解了三極管的放大,我們才會(huì)知道數(shù)字電路的核心不是開關(guān),而是放大.

    數(shù)字電路的核心是模擬電子技術(shù)中用的最多的放大技術(shù).

    開關(guān)技術(shù)其實(shí)在電子技術(shù)中用的最多的是開關(guān)電源而不是數(shù)字電路.

    分頻的原理就是一個(gè)計(jì)數(shù)器,輸出兩次輸出一次就是二分頻,這個(gè)解釋超級(jí)簡(jiǎn)單,好理解.

    分頻原理就是一個(gè)計(jì)數(shù)器,輸入兩次輸出一次就是二分頻.

    最近花了一點(diǎn)時(shí)間梳理數(shù)字電路,感覺自己的實(shí)力又提升了.

    什么是計(jì)數(shù)器,什么是半加器,什么是全加器?

    計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)是全加器,全加器的實(shí)質(zhì)是半加器,也就是觸發(fā)器.而半加器的實(shí)質(zhì)是什么?

    就是大家忽略的異或門加與門?為什么大家覺得異或門很難記住他的真值表.因?yàn)楫惢蜷T就是進(jìn)位加法器.

    如何分析觸發(fā)器電路.初始狀態(tài)怎么定? 我當(dāng)初就卡在這里.

    觸發(fā)器的實(shí)質(zhì)是雙與非門對(duì)于TTL邏輯來說,當(dāng)然對(duì)于CMOS邏輯是或非門.

    針對(duì)TTL邏輯來說,觸發(fā)器是通過雙與非門自身的相互負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)信號(hào)的鎖存的.

    我們很多人分析數(shù)字電路的思維方式是假設(shè)初始為何種狀態(tài)來推算輸出是何種狀態(tài).

    這樣對(duì)于一般很簡(jiǎn)單的時(shí)序邏輯是可行的,一般3-5個(gè)邏輯門,大家這種思路是可行的.

    但是如果有50個(gè),100個(gè)邏輯門時(shí)我想大家已經(jīng)瘋掉了,實(shí)際上普通的芯片動(dòng)輒幾千個(gè)邏輯門,這種分析思路不對(duì).

    怎么做?很簡(jiǎn)單,書上其實(shí)已經(jīng)告訴我們大家了.

    將邏輯電路的表達(dá)式寫出來,然后通過邏輯表達(dá)式畫邏輯門電路.不管多么復(fù)雜都一目了然.

     當(dāng)然邏輯表達(dá)式需要是最簡(jiǎn)化的,至于如何簡(jiǎn)化邏輯門表達(dá)式,可以通過邏輯公式去化簡(jiǎn).

    其實(shí)講到這里,我們大家已經(jīng)清楚了,分析觸發(fā)器電路根本不需要假設(shè)輸入什么狀態(tài),直接根據(jù)觸發(fā)器的表達(dá)式來分析觸發(fā)器的狀態(tài)即可.

    

    如何知道電路的邏輯表達(dá)式呢?

    很簡(jiǎn)單,手頭上有沒有邏輯分析儀或者是示波器.電路上電直接測(cè)輸出電平的變化,然后邏輯表達(dá)式就出來了.就這么簡(jiǎn)單.

    實(shí)測(cè)是最好的檢驗(yàn)方法,所有的電路其實(shí)不管是什么樣子的,分析的方法,我一直推崇的是先實(shí)測(cè),等你將實(shí)測(cè)的電路搞定了,再來分析原理.

    這樣才是真正做電路,而不是像很多人那樣拿到電路先分析一通,其實(shí)狗屁不通.

      

學(xué)習(xí)了，樓主能否圖文并茂呢！

    搞定晶體管制作非門電路.

實(shí)物

原理圖

輸入波形

輸出波形

輸入輸出對(duì)比

    搞定與非門電路.

實(shí)物

原理圖

輸入波形

輸出波形

輸入輸出對(duì)比

輸入信號(hào)相差180度,輸入輸出對(duì)比

    與非門是TTL邏輯電路的基礎(chǔ),通過與非門可以實(shí)現(xiàn)其余所有的邏輯計(jì)算,比如說非邏輯,與邏輯,或邏輯,或非邏輯,異或邏輯等等.后面會(huì)繼續(xù)更新.

樓主辛苦了！

    繼續(xù)更新,通過與非門實(shí)現(xiàn)或門.

實(shí)物

原理圖

兩輸入信號(hào)無相位差,輸入輸出對(duì)比

兩輸入信號(hào)相差45度,輸入輸出對(duì)比

兩輸入信號(hào)相差90度,輸入輸出波形對(duì)比

兩輸入信號(hào)相差180度,輸入輸出波形對(duì)比

謝謝分享！我就是基礎(chǔ)有限的中專生，對(duì)邏輯知識(shí)薄弱。值得學(xué)習(xí)。

    繼續(xù)更新,通過與非門實(shí)現(xiàn)譯碼器

實(shí)物正面

背面

原理圖1

原理圖2

    通過與,或,非門可以實(shí)現(xiàn)譯碼器邏輯,通過與,非門同樣可以,通過與非門也可以,通過或非門其實(shí)也可以,數(shù)字電路的變化就是這么好玩.

    搞定二四譯碼器L4LS139的測(cè)試

實(shí)物

原理圖

    通過邏輯分析儀測(cè)試其輸出時(shí)序

實(shí)測(cè)照片

輸入信號(hào)同相,輸入輸出對(duì)比

輸入信號(hào)相差45度,輸入輸出對(duì)比

輸入信號(hào)相差90度,輸入輸出對(duì)比

輸入信號(hào)相差135度,輸入輸出對(duì)比

輸入信號(hào)相差180度,輸入輸出對(duì)比

搞定加法器.

首先是半加器

實(shí)物

原理圖1

原理圖2