数字设计原理与实践（第四版第3章中文答案）

《数字设计原理与实践》第四版的第三章主要探讨了数字电路中的逻辑门以及相关概念。以下是本章涉及的关键知识点： 1. **NAND 门与 NOR 门**： - 当所有输入均为 1 时，NAND 门会输出 0，NOR 门同样也会输出 0。这是两种基本的复合逻辑门，它们可以实现任何其他逻辑函数。 2. **函数表**： - 函数表是描述逻辑门输入和输出之间关系的表格。例如，对于给定的 ABCD 输入，输出 Z 可以通过表格来确定。表中显示了一个具体的例子，其中 Q1 至 Q8 是中间变量，帮助我们计算出最终的输出 Z。 3. **逻辑图**： - 逻辑图用于可视化地表示逻辑门的连接方式，以及信号如何在这些门之间传递。虽然题目没有提供具体图形，但通常它有助于理解和解决复杂逻辑问题。 4. **输出特性**： - 输出特性涉及到逻辑门的输出电压水平，如 VOHmin（最小高电平输出电压）和 VOLmax（最大低电平输出电压），以及最大输出电流（如 IOHmax 和 IOLmax）。例如，当输出为低电平时，通过负载电阻的电流可能超过规定的最大值，这可能会导致性能下降或损坏设备。 5. **阈值电压**： - Schmitt 触发器是一种具有阈值电压的逻辑门，其有 VT+ 和 VT- 分别表示正向和负向阈值电压。题目中提到的 Schmitt 触发器的阈值电压差 ΔV（ΔV = VT+ - VT-）决定了其滞后特性，即在转换状态时所需的输入电压变化量。 6. **噪声容限**： - 直流噪声容限是指逻辑门在保持其稳定输出状态时，输入电压可以变化的范围。例如，74HCT、74ALS 和 74VHCT 系列的噪声容限在高态和低态下有所不同，这影响了它们在噪声环境下的稳定性。 7. **扇出能力**： - 扇出能力指的是一个逻辑门能驱动的其他门的数量。这取决于门的输出电流能力和输入电流需求。扇出分为低态扇出和高态扇出，整体扇出则考虑了这两种情况。例如，74HCT 驱动 74LS 时，高态扇出为 10，低态扇出为 400，而总体扇出是这两个值的平均，减去超额的高态扇出，计算得到的电流过剩值用来估算实际驱动的门数。 这些知识点是数字设计基础的重要组成部分，涵盖了逻辑门的工作原理、性能参数以及在实际电路中的应用。理解并掌握这些概念对于进行数字电路的设计和分析至关重要。