BCD(Binary Coded Decimal),就是用4位二进制数码表示1位十进制数的0~9这十个状态。
余3码(1),就是10进制数+3转换成的4位二进制数,如果两个十进制数相加的等于10,二进制正好等于16,高位自动产生进位信号。此外0和9、1和8、2和7、3和6、4和5的余3码互为补码(2421码中也是),这对求取对10的补码是很方便的。 余3码不是恒权代码(2421码为恒权码)。
5211码,一种恒权代码,计数器分频作用后可以发现,如果按8421接成十进制计数器,则连续输入计数脉冲时4个触发器输出的脉冲队于计数脉冲的分频比从低到高一尺为5:2:1:1,5211码每一位的权正好与8421码的十进制计数器4个触发器的输出脉冲的分频比相对应,这种对应关系在构成某些数字系统时很有用(2)。
余3循环码,是一种变权码,每一位的1不代表固定的值,它主要特点是相邻的两个代码之间仅有一位状态不同。因此,按余3循环码接成的计数器,每次状态转换过程中只有一个触发器翻转,译码不会产生竞争冒险现象(3)。
算术运算
在数字电子中,二进制的正、负分别是用0、1表示的,在定点运算(4)情况下,以最高位为符号位。
注:在给定的直角坐标系上,坐标全是整数的点,叫做整点;全部整点构成的组就叫做空间格网。在空间网格里的运算称为定点运算。除定点运算外的当然就是浮点运算。
为简化电路,二进制的减法运算,是用补码相加;乘法是用加法和移位;除法是末尾添零减法和移位来实现的。
逻辑运算
与,或,非,与非,或非,与或非;--与为有0则0,或为有1则1。
同或,异或。 --“或”可以理解为为1;同或异或互为反运算。
基本公式(5)
也叫布尔恒等式,包括包括分配律、反演律等。
若干常用公式... ...
逻辑代数的基本定理
带入定理,用一个逻辑式代替等式中所有同一个变量,等式仍然成立。
反演定理,与或互换,原反互换,结果为原来结果的取反。
--注:1.仍要注意先括号再乘,最后加的优先次次序。
2.不属于单个变量上的反号要保留不变。
对偶定理,所谓对偶,就是把逻辑式中与、或互换,0、1互换(注意,不是逻辑式取反。),如果两逻辑式相等,那么他们的对偶式也相等。
从真值表写出逻辑函数式的一般方法
- 找出真值表中Y=1的输入变量的组合;
- 取值为1的取原变量,为0的取反变量,然后与起来;
- 这些乘积项相加即得Y的逻辑函数式。
- 取值为1的取原变量,为0的取反变量,然后与起来;
逻辑函数的标准形式,最小项之和、最大项之积。
最小项,所有变量(或其反变量)都在一个乘积项中出现一次。
最大项,所有变量(或其反变量)都在和式中出现一次。
逻辑函数的化简方法
最简形式 ,在逻辑式中,乘积项最少,乘积项中的因子也最少。
卡诺图,将n变量的全部最小项用一个小方块表示,并使具有逻辑相邻性(6) 若两个最小项只有一个因子不同,则称他们有逻辑相邻性)的最小项在几何位置上也相邻的排列起来的图形。
用卡诺图化简的步骤:
- 将逻辑函数化为最小项之和的形式;
- 画出卡诺图(1表示原变量,0表示取反的;有相应最小项的地方添1,没有则添0);
- 找出可以合并的最小项;--允许重复使用最小项;选取化简后的乘积项。
- 选取化简后的乘积项。
- 画出卡诺图(1表示原变量,0表示取反的;有相应最小项的地方添1,没有则添0);
注:也可以合并0求出Y反再把Y反求反得到Y,因为所有的最小项之和为1,Y与Y反之和也为一,Y为添1那部分最小项的和,所以Y反一定就是添0那部分最小项的和了。
具有无关项的逻辑函数以及其化简
约束项、任意项和无关项
约束项:由于某些实际原因,自变量取值的某些组合在正常情况下不可能出现,这些组合对应的最小项称为约束项。
约束项的性质:每个最小项只有一组取值使它等于 1 ,而对约束项来说,使它等于 1 的这组取值不可能出现。因此约束项恒等于零。
约束项可用以下式子来表示:
反过来,如果某一最小项恒等于0 ,则该最小项就是约束项。
根据约束项恒等于 0 的性质,我们在逻辑函数表达式中既可以写上约束项,也可以不写上约束项,如 反映在真值表上,约束项对应的输出既可以是1 也可以是0 ,一般用“×”表示。
电路输入的变量的某些组合值对输出没有影响,为任意项。
无关项( Don't Care Team ):约束项和任意项的总称,用 d 表示。
多输出化简的时候要把多个输出按照一个整体来考虑,以整体最简为目标,即整体上乘积项最少。
疑问:
- 余3码以及其他码制的应用;描述的是怎样的情形;余3循环码是怎样避免竞争冒险的;此处为何提及定点运算;化简所用的公式在实际操作上的意义;逻辑相邻性的意义是什么。