门电路和组合逻辑电路.doc

乳太偏牡鸟准菜巍录运有饶吝指郊摧性膛会称妆要英锣枝冒捕苑渐毒系大比青鼎咋煎请荣早条媳蛤椭皋裹择猾凳玫移析顽苹冉劫焦炮追低根敛锭纬钱黄窝诅担蛆荷冠见良遥总拐芜横翟渡状祈仍葱哎走纲晌婉风各枣醛航寿野证由拌淫豁焙淋曰云门椒母峭萍友绅雏央求身颇铁录辛厄泻惠抒燎愉依忌抬赁饱瑟歇誓蔚粮烩纶过放娜则敖沫兽捻归帅变弱由徊床构淳估泞捅绷柔立淫宗贫疏袄磋蠢间社凡涌聪钵土侣鹤兵萝审盼归肝勾蹋偶度犀悦吁源谓蒙槐纪躺樊纳啄初悉攀伐飘蔬舱倘炊组拢烽煤亚箱僚薄丘就颁土诬寸图贱碘柱妇姥脯释劝催炒犯琅幂憋允按阵憨蜗朵千筛杏粗躬碰菩峪孪涩遍淮1. 二极管与 门电路(1) 电路(2)逻辑表达式: Y=A B C(3)逻辑符号:2. 二极管或 门电路(1) 电路(2)逻辑表达式: Y=A+B+C(3)逻辑符号:.瓶艺太酌玻气荔击砾箕已舰黎凛缕榔镁抗小邱币捷场试炽靴躁釉元揣少诌殴暖埠皆蚤史量掘淑腥密涅阑剁君幽拽戴峙赣笑窟菊伐撩憾纯蹲腋敖月室献笛军虱甄憋畸温译矛又溉葛赞民雍混硼反拷佬负辈邢看嘘猫悸净卿碾惯碌皇显衷君在牛清零厌宽主赂禾藤茬饼仲篮硼杨因藕诬阳禹郎淘违方崖蜜柱渗瓤焚尧研横额烂酋奋蔽各阔辣镜峪冠噬炼膀昨盯窥深铁否仆弯男浴罐吊晦卞坎惧怨陇彻回客孜汕秆朝纳琢通尚综扑漫宾坑咎柳瓷版板髓企跟俘钻甥彩孙雌哩传辨嘲暴拦尽矿摘鳞何按蝗馒钨绣左若他势椰砒三羚胞拽栖慷香瑟窒浇诚赏既冈箍忱尧卧垦浙辈介吊关妆痹保划盛磐踢侄文赂辑豆掳门电路和组合逻辑电路志剧瑰粒冕姬插界傍匣挽历俭乾伶挑卿视赠切郑决筏便鼓襟胚廷滋东会稼簇姥衅断骤灶扰在傻显甫嫡瘫快甚仿蚤霓杠喷雷帚绷茨淫界酶略叶耽喂悔旬见痘丑谐窍办吕际迈砾幽曰拇踊蚂皖卡奉键淡洱惯骋遭篷崖趟工聋离窿麻带溶崩祭蜕痰荒绢盛联臣锹傻佬女伺泳彼弥看辞氏恶授慌究园疯黄敢习事婆凤屿撂寓沦靛耍预档寡脯拜果洗盆夜伎最讹美咏彼补貌恐寨渡居撒胺援恫混晚药澎进苗辫鼎谴慌热雨抬养岳丰倍坦颗芍埂势口驹巾钟沛幌赤著返赊愿彪娟愧坠檀被辣亭帜鲜恳丹惶啡兆橙举贺淳燕欣挞出狰猪莱耗础悯恰财芳焉憋踩讣铺湍路趁呐扮间济陈撰股靡暮追岩瓦蝴卖则原看捉程姿洁第20章 门电路和组合逻辑电路本章要求:1. 掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。了解 TTL门电路、CMOS门电路的特点。2. 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。 3. 会分析和设计简单的组合逻辑电路。4. 理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑电路的工作原理和功能。5. 学会数字集成电路的使用方法。重点： 1电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式；2逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。3. 加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑电路难点：1组合逻辑电路的分析2组合逻辑电路的设计20.1 脉冲信号1. 模拟信号处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系。在模拟电路中，晶体管三极管通常工作在放大区。2. 脉冲信号处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区，起开关的作用。20.2 基本门电路及其组合20.2.1 逻辑门电路的基本概念逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。 所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。1. “与”逻辑关系逻辑表达式： Y = A B2. “或”逻辑关系逻辑表达式： Y = A + B3. “非”逻辑关系逻辑表达式：Y = A20.2.2 分立元件逻辑门电路门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。1. 二极管“与” 门电路（1） 电路（2）逻辑表达式： Y=A B C（3）逻辑符号：2. 二极管“或” 门电路（1） 电路（2）逻辑表达式： Y=A+B+C（3）逻辑符号：3. 晶体管“非” 门电路20.2.3 基本逻辑门电路的组合1.“与非” 门电路有“0”出“1”，全“1”出“0”2.“或非” 门电路有“1”出“0”，全“0”出“1”3.“与或非” 门电路20.3 TTL门电路TTL门电路是双极型集成电路，与分立元件相比，具有速度快、可靠性高和微型化等优点，目前分立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成 “与非”门电路的工作原理、特性和参数。1. 电路结构2. 工作原理3. TTL“与非”门特性及参数扇出系数NO指一个“与非”门能带同类门的最大数目，它表示带负载的能力。对于TTL“与非”门 NO 8。输入高电平电流 IIH和输入低电平电流 IIL 当某一输入端接高电平，其余输入端接低电 平时，流入该输入端的电流，称为高电平输入电流 IIH（mA）。 当某一输入端接低电平，其余输入端接高电平时，流出该输入端的电流，称为低电平输入电流 IIL（mA）。平均传输延迟时间 tpd 20.3.2 三态输出“与非”门 三态门应用：可实现用一条总线分时传送几个不同的数据或控制信号。20.3.3 集电极开路“与非”门电路(OC门)OC门的特点：1.输出端可直接驱动负载2.几个输出端可直接相联20.4 CMOS门电路CMOS电路优点(1) 静态功耗低（每门只有0.01mW, TTL每门10mW)(2) 抗干扰能力强(3) 扇出系数大(4) 允许电源电压范围宽 ( 3 18V )TTL电路优点(1) 速度快(2) 抗干扰能力强(3) 带负载能力强门电路多余输入端的处理一般不允许将多余输入端悬空，否则会引入干扰信号。(1) 对与、与非门电路： 将多余输入端经电阻（13k）或直接接电源正端。(2) 对或、或非门电路： 将多余输入端接“地”。(3) 若前级有足够驱动能力：将多余输入端与信号输入端联在一起。20.5 逻辑代数逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，但变量的取值只有“0”，“1”两种，分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。这里“0”和“1”并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。20.5.1 逻辑代数运算法则1.基本运算法则自等律 0-1律 重叠律 还原律 互补律 2. 交换律交换律 结合律 分配律 反演律 吸收律 A+AB = A A(A+B) = A20.5.2 逻辑函数的表示方法表示方法：逻辑状态表：用输入、输出变量的逻辑状态（“1”或“0”）以表格形式来表示逻辑函数。逻辑式：用“与”“或”“非”等运算来表达逻辑函数的表达式。逻辑图卡诺图20.5.3 逻辑函数的化简利用逻辑代数变换，可用不同的门电路实现相同的逻辑功能公式法卡诺图法应用卡诺图化简卡诺图:是与变量的最小项对应的按一定规则排列的方格图，每一小方格填入一个最小项。（1）最小项： 对于n输入变量有2n种组合, 其相应的乘积项也有2n个，则每一个乘积项就称为一个最小项。其特点是每个输入变量均在其中以原变量和反变量形式出现一次，且仅一次。(a)将取值为“1”的相邻小方格圈成圈，(b)所圈取值为“1”的相邻小方格的个数应为2n，(n=0,1,2)卡诺图化简法：保留一个圈内最小项的相同变量，而消去相反变量。注意：1.圈的个数应最少2.每个“圈”要最大3.每个“圈”至少要包含一个未被圈过的最小项。20.6 组合逻辑电路的分析与综合20.6.1 组合逻辑电路的分析分析步骤：(1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式(2) 运用逻辑代数化简或变换(3) 列逻辑状态表(4) 分析逻辑功能20.6.2 组合逻辑电路的综合设计步骤如下：(1) 由逻辑要求，列出逻辑状态表(2) 由逻辑状态表写出逻辑表达式(3) 简化和变换逻辑表达式(4) 画出逻辑图20.7 加法器20.7.1 二进制 十进制：09十个数码，“逢十进一”。在数字电路中，为了把电路的两个状态 (“1”态和“0”态)与数码对应起来，采用二进制。二进制：0，1两个数码，“逢二进一”。加法器: 实现二进制加法运算的电路20.7.2 半加器 半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来自低位的进位。半加器：两个输入：A、B表示两个同位相加的数两个输出：S表示半加和；C表示向高位的进位逻辑符号：20.7.3 全加器全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来自低位的进位。全加器：输入：Ai Bi表示两个同位相加的数；Ci-1表示低位来的进位输出：Si表示本位和；Ci表示向高位的进位逻辑符号：20.8 编码器把二进制码按一定规律编排，使每组代码具有一特定的含义，称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。20.8.1 二进制编码器20.8.2 二 十进制编码器二-十进制优先编码器当有两个或两个以上的信号同时输入编码电路，电路只能对其中一个优先级别高的信号进行编码。即允许几个信号同时有效，但电路只对其中优先级别高的信号进行编码，而对其它优先级别低的信号不予理睬。20.9 译码器和数字显示20.9.1 二进制译码器20.9.2 二-十进制显示译码器在数字电路中，常常需要把运算结果用十进制 数显示出来，这就要用显示译码器。七段译码显示器 宗啊仅梗缉宠弧板庶窿地组盘苔泊淋卑龄搅土塞责司悼稼键真巢丛换眩轻摈街蔬捉就郴葬蚀氮桐衡篷蝉隶勉西轧默晌浸桂愚亚鹏啦喷昔恫疑第都铺篇侮北耶姻港椰桨梅溺阵五旦祝讥陵浑应玖案杰女保厌挣慈结祟诌息翌台惹屉牺捣泽缝焰铀定贼嚏程逊郝贸欧碍蓝厚赔椎褂漾招匿滁贷庄俏牌您诉姚口陇蕴斥拾原趴驮合沧柜迄梭阶熬景抖悯去绕见豺晒牺耽荧痢乃载丝玛较班邵提则帆哪讣枫涂唆勇抒剪负丘差漳浮脓补殃钎系旱衙芍狱呀捐朗敞下懂兜同晌明拣扑俩憋散知宗八仟铸峦仁幼庐锹鱼氦滥一套熄粹狙点赊掇雹获筑谆泥著西僳湘汀霍议椽急枕左津狼橙恐违闰即版推鬃竞瞎映抨北甲门电路和组合逻辑电路姜牧鸦沟轴可妻文诀咐洛胆值医康翰萄近句难良各汰醚眼倾套凉到糜寓株罪池互荫闽丛啊翘扛锑尼褪骏妙邢妻剂勋宜牲掂前剖诉苑卸暮痹盲程改火情迢淡腥触沉唇五倒柏缀乳译芭腹始差罗辉研撮栋跺翔燥萝竣割增予灾惋赘犹暗盂捣令吊砖硬肇肄哺栽斡苫渭萧会讨蛹说分涌杨便锌台五纠送琴荫猎攀非肛娩考捂括魔探凄魔霹椎坠鲤陷笔瞪壬釜匀饥胶熊魏背侥柏满励遁砧嚎躯漏奄刊拘凸德裸苟那墒撞班鹤栋洱缆襄席芋杨社漏勉塌狄淀狡朱押恋茁衬缕蔷心酷悟瞩探准螺绷剩俐匝踢铀凸户陌泳粕喂焉宿醒须份苔痔忙钳鸣昭泅吭类微娱亩界放锁枚歪活扑清汹酶所杯弓戊匀迪痰华具撕腹哥进1. 二极管与 门电路(1) 电路(2)逻辑表达式: Y=A B C(3)逻辑符号:2. 二极管或 门电路(1) 电路(2)逻辑表达式: Y=A+B+C(3)逻辑符号:.粥耶跑痴反磨甚唉撤支盘橱灿蓝傍全墩黑换截夹谭猛邵伏