分立元门电路L门电路半加器全加器PPT课件.ppt

7 5分立元件门电路 7 5 1二极管与三极管的开关特性 7 5 2分立元件门电路 7 5 3复合逻辑门电路 8 1集成门电路 1TTL与非门 2OC门 3三态门 TS门 4集成门电路使用的一些实际问题 了解 8 2半加器和全加器 1 1什么是最小项 复习卡诺图化简法 2n变量的最小项有 个 2n个 3如何给最小项编号 000001010011 与项 乘积项 中所有变量都出现且只出现一次 出现的形式可以是原变量也可以是反变量 100101110111 m0m1m2m3 m4m5m6m7 2 F m 1 3 4 5 7 10 12 14 0 1 F 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 3 7 5分立元件门电路 门电路是用以实现逻辑关系的电子电路 门电路主要有 与门 或门 与非门 或非门 异或门等 由电子电路实现逻辑运算时 它的输入和输出信号都是用电位 或称电平 的高低表示的 高电平和低电平都不是一个固定的数值 而是有一定的变化范围 4 7 5 1二极管与三极管的开关特性 开关电路 ui uo Ucc R ui UCC uo 1ui 0 uo 0 D 5 3V 0V uO 0 相当于开关断开 相当于开关闭合 uO UCC 3V 0V 6 二极管与门电路 7 5 2分立元件门电路 AB 00 Z 0 01 0 10 0 11 1 7 二极管或门电路 AB 00 Z 0 01 1 10 1 11 1 8 0 1 0 1 三极管非门电路 反相器 9 A B 与非门电路 7 5 3复合逻辑门电路 Z 有0出1 全1出0 10 A B 或非门电路 F 有1出0 全0出1 11 根据输入波形画出输出波形 A B 有 0 出 0 全 1 出 1 有 1 出 1 全 0 出 0 A 12 8 1集成门电路 分立元件门电路 体积大 速度低 带负载能力差 工作不可靠集成门电路 体积小 速度快 可靠性高按制作工艺可分为双极型 单极性两大类 TTL CMOS逻辑门电路应用最广泛 TTL 输入和输出端都是半导体晶体管 称之为transistor transistorlogicgate 13 多发射极三极管 1TTL与非门 14 1V T2 T5截止 负载电流 拉电流 1 输入端有一个低电平 0 0 3V 输入有低 0 输出为高 1 5V 15 2 输入全为高电平 1 3 6V 时 4 3V T2 T5饱和导通 钳位2 1V E结反偏 截止 负载电流 灌电流 输入全高 1 输出为低 0 1V 16 与非 逻辑关系 输入端至少有一个低电平时 T4发射极输出高电平 产生拉电流 输入全是高电平时 T5集电极输出低电平 产生灌电流 17 T2截止时 uc2为高电平 uE2为低电平 T2导通使uc2降低uE2升高 T2集电极电压和发射极电压变化方向相反 所以把这一级叫做倒相级 输出级工作特点 T4和T5总是一个导通一个截止 有利于降低输出级的静态功耗 这种形式的电路叫做推拉式电路 18 3 TTL反相器传输特性 不要求 AB段 T2 T5截止 T3 T4导通 uo 3 6V BC段 uB2增大T2发射结正偏处于放大状态 T5仍截止 CD段 Ui增大到1 4V T2 T5迅速转为饱和导通 19 输出高电平的下限值输出低电平的上限值阈值电压或门槛电压 UOH min 4 TTL与非门的主要参数 不要求 UOL max UTH 低电平输入电流IIL 高电平输入电流IIH 输入为高电平时流入输入端的电流 几十微安 输入为低电平时流入输入端的电流 输入短路电流IIS 1 6mA 20 2019 12 27 21 输出为低电平时 扇出系数 与非门最多能带同类负载门的个数 22 输出为高电平时 IOH 一般为8 10个 23 平均传输延迟时间 与非门工作速度的参数 tpd1 tpd2 24 普通TTL与非门的输出端是不允许直接相连的 当一个门的输出为高电平另一个为低电平时 将有一个很大的电流同时流过着两个门的输出级 该电流的数值远远超出正常的工作电流 可能使门电路损坏 连接方式 将多个与非门输出端直接并联连接 5 线与 25 输出为低电平时 输出为高电平时 26 27 OC门电路 OC门逻辑符号 2OC门 OpenCollectorGate 集电极开路与非门 28 V 当输出为高电平时 T3截止 由V经过上拉电阻向负载提供电流 Y 29 3三态门 TS门 Three StateOutputGate 高电平 低电平 高电阻 使能端 TS门逻辑符号 高电平有效 0高阻 表示任意态 1V 1V 30 应用举例 1 用做多路开关 31 任何时刻只允许一个三态门使能 其余为高阻态 2 构成数据总线 数据总线 实现用一条总线分时传送几个不同的数据或控制信号 32 4集成门电路使用的一些实际问题 TTL门电路多余输入端的处理 悬空 视为 1 与非门多余输入端的三种处理方法 a接电源b通过R接电源c与使用输入端并联 a b c 33 a接地b通过R接地c与使用输入端并联 或非门多余输入端的三种处理方法 a b c 34 例 A 1101 B 1001 计算A B 加法运算的基本规则 1 逢二进一 2 最低位是两个数最低位的叠加 不需考虑进位 3 其余各位都是三个数相加 包括加数 被加数和低位来的进位 4 任何位相加都产生两个结果 本位和 向高位的进位 用半加器实现 用全加器实现 35 1 半加器 逻辑图 ABSC 0000011010101101 真值表 8 2半加器和全加器 36 2 全加器 A 加数 B 被加数 CI 低位的进位 S 本位和 C 进位 真值表 A B CI S C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 37 全加器逻辑图 逻辑图 C 逻辑符号 38 实现两个四位二进制数