飞电7 数字电路

飞机电子基础

南航新员工培训1目录第一章半导体的基础知识第二章二极管与整流电路第三章三极管与放大器第四章集成运算放大器及其应用电路第五章数制及其转换第六章模拟信号与数字信号的转换第七章数字电路第八章计算机基础知识第九章计算机网络的基本概念第十章ARINC429数字数据总线2第七章

数字电路

在航空领域，各种数字电路在电子设备中随处可见。它们被广泛应用在地面雷达系统、飞机通信系统所通信设备中。本节我们先来学习基本逻辑运算和相应的逻辑门电路，在此基础上学习触发器、寄存器、编码器和译码器。7.1逻辑代数

7.2集成触发器

7.3寄存器

7.4编码器和译码器37.1逻辑代数一、基本逻辑运算二、复合逻辑运算

4一、基本逻辑运算在二值逻辑中，最基本的逻辑：与、或、非。1、与逻辑关系图7-1中有两个开关S1和S2，只有当开关S1和S2全合上时，灯才亮。其工作状态如表7-1所示。对于此例，可以得出这样一种因果关系：只有当决定某一事件(如灯亮)的条件(如开关合上)全部具备时，这一事件(如灯亮)才会发生。2、或逻辑关系把该例的S1和S2开关该接为图7-2所示的形式，其工作状态如表7-2所示。在图7-2电路中，只要开关S1和S2有一个合上，或者两个都合上，灯就会亮。这样可以得出另一种因果关系：只要在决定某一事件(如灯亮)的各种条件（如开关闭合）

中，有一个或几个条件具备时，这一事件（如灯亮）就会发生。5与逻辑、或逻辑--举例状态表

6非逻辑举例状态表再看图7-3所示电路，当开关S合上时，灯灭，反之，当开关S断开时，灯亮。开关合上是灯亮的条件。在该电路中，事件（如灯亮）发生的条件（如开关合上）具备时，事件（如灯亮)不会发生，反之，事件发生的条件不具备时，事件发生。这种因果关系称之为非逻辑。7

真值表上述的三种基本逻辑可以用逻辑代数来描述。在逻辑代数中用字母A、B、C……来表示逻辑变量，这些逻辑变量在二值逻辑中只有0和1两种取值；以代表逻辑变量的两种不同的逻辑状态。例如上述举例中，用A、B作为开关S1、S2的状态变量，以取值1表示开关合上，以取值0表示开关断开，用P作为灯的状态变量，以取值1表示灯亮，以取值0表示灯灭。用状态变量和取值可以列出表示与、或、非三种基本逻辑关系的图表，如表7-4、表7-5和表7-6所示。这种图表称为逻辑真值表，或简称真值表。8基本逻辑关系真值表9这三种基本逻辑关系，用数学表达式来描述，可以写成：与逻辑：

P=A.B

在逻辑代数中，将与逻辑称为与运算或逻辑乘。“.”符号为逻辑乘的运算符号，在不致混淆的情况下，也可将“．”符号省略，写成：P=AB。或逻辑

：P=A+B

在逻辑代数中，将或逻辑称为或运算或逻辑加。“+”符号为逻辑加的运算符号。非逻辑：P=A

读作“A非”或“非A”。

10在数字逻辑电路中，采用了一些逻辑符号图形，表示上述三种基本逻辑关系，如图7-4所示。图中（1）为《国家标准：电气图用图形符号》中“二进制逻辑单元”的图形符号，（2）为过去沿用的图形符号，（3）为部分国外资料中常用的图形符号。在数字逻辑电路中，把能实现基本逻辑关系的基本单元电称为逻辑门电路。把能实现与逻辑的基本单元电路称为与门，把能实现或逻辑的基本单元电路称为或门，把能实现非逻辑的基本单元电路称为非门(或称反相器)。图7-4所示的逻辑符号也用于表示相应的门电路。11图7-4基本逻辑的逻辑符号12二、复合逻辑运算在逻辑代数中，除去最基本的与、或、非三种运算外，还常采用一些复合逻辑运算。1．与非逻辑2．或非逻辑3．与或非逻辑4．异或逻辑13图7-5复合逻辑符号141．与非逻辑与非逻辑是与逻辑运算和非逻辑运算的复合，它是将输入变量先进行与运算，然后再进行非运算。

与非逻辑表达式和真值表如表7-7所示，由真值表可见，与非逻辑只要输入变量中有一个为0，输出就为1。或者说，只有输入变量全部为l时，输出才为0。其逻辑符号如图7-5(a)所示。表7-7两输入变量与非逻辑真值表

152．或非逻辑

或非逻辑是或逻辑运算和非逻辑运算的复合，它是将输入变量先进行或运算，然后再进行非运算。或非运算的表达式和真值表如表7-8所示。由真值表可见，或非逻辑是只要输入变量中有一个为1，输出就为0。或者说，只有输入变量全部为0，输出才为1。其逻辑符号如图7-5(b)所示。

表7-8两输入变量或非逻辑真值表163．与或非逻辑

与或非逻辑是与逻辑运算和或非逻辑运算的复合。它是先将输入变量A、B及C、D进行与运算，然后再进行或非运算。与或非运算的表达式和真值表如表7-9所示。其逻辑符号如图7-5(c)所示。表7-92-2输入变量与或非逻辑真值表

174．异或逻辑异或逻辑是只有两