- 数字逻辑与计算机组成习题解答与实验教程
- 袁春风 吴海军等编著
- 9字
- 2023-01-06 20:35:51
第2章 数字逻辑基础
2.1 学习目标和要求
主要学习目标：概要了解计算机系统最基本的物理基础和数学基础，在了解基本逻辑门的CMOS管实现原理的基础上，理解电路的电气特性。熟练掌握布尔代数的基本定理和定律，掌握逻辑函数的描述方法，掌握逻辑函数的化简与变换。
基本学习要求：
1. 了解现实世界的模拟信号为何要转换为数字信号。
2. 理解数字系统中各种信号的数字化方式。
3. 理解如何由CMOS晶体管实现逻辑门，以及如何由逻辑门构成数字电路。
4. 了解CMOS电路的电气特性。
5. 掌握最基本的与、或、非逻辑运算及其对应的逻辑门符号表示。
6. 掌握数字系统分析和设计的基础理论工具——布尔代数，能运用布尔代数的公理系统和定理对逻辑表达式进行转换。
7. 能运用真值表、波形图以及逻辑表达式来描述逻辑变量之间的关系。
8. 能运用代数法、卡诺图化简逻辑表达式。
9. 理解等效电路的概念及等价逻辑门的表示，如“与非”等价“非或”、“或非”等价“非与”等。
10. 掌握真值表、最小项列表、最大项列表、标准SOP表达式和标准POS表达式之间的关系。
11. 掌握SOP表达式和POS表达式相互转换的方法。
12. 掌握用与非-与非电路实现与或表达式、用或非-或非电路实现或与表达式的方法。
本章涉及的内容是计算机系统设计中最基础的理论知识和基本概念，内容比较抽象，对于低年级学生来说有些难以理解，需要通过实验验证，并且在对后续章节的不断学习过程中深化理解并熟练运用。
电气信号和逻辑门是计算机系统设计的物质基础，是计算机系统的最低层次，有着固有的电气特性。布尔代数是计算机系统硬件设计的理论基础，是分析和设计数字系统的基础工具。两者之间的关联关系是深入理解数字逻辑电路相关内容的关键。
本章的重点和难点问题包括：布尔代数的基本公式、常用定理和定律，逻辑函数的不同表示方法及相互之间的转换，乘积项、求和项、标准项、最小项、最大项、蕴涵项、质蕴涵项、实质蕴涵项、最小覆盖等概念。在逻辑函数的化简方法中，重点是卡诺图化简和多变量函数的公式化简。