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文档简介

1、国家职业技能鉴定培训,高级维修电工培训课程 第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,昆山市劳动局培训中心,本单元重点知识点,1、三态门和OC门逻辑应用。 2、组合逻辑电路的分析与设计方法。 3、编码器和译码器的实践应用。 4、数据选择器和全加器的实践应用。,王树生 劳动局,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,数字集成电路:在一块半导体基片上制作出一个 完整的逻辑电路所需要的全部元件和连线。 作为高级电工,主要能看懂典型数字集成电路的真值表,熟悉逻辑功能,以便正确使用。 使用时连接:电源、输入和输出。具有体积小、可靠性高、速度快、而且价格便宜的特

2、点。 数字集成电路按内部结构分为TTL电路和MOS电路两种。,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,第一节 TTL电路 一、TTL与非门的工作原理 TTL型电路:输入和输出端结构都采用了半导体晶体管,称之为: Transistor Transistor Logic。,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,逻辑功能: 全1出0,有0出1,TTL与非门,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,悬空的输入端相当于接高电平。 为了防止干扰,可将悬空的输入端接高电平。,通 用:UOH2.4V ,UOL 0.4V,典型值:输出高电平 UOH= 3.4V ,输出低电平 UOL= 0.3V,TTL与

3、非门电路的阈值电压 UT =1.4V,1、输出端,2、输入端:,典型值:输入高电平 UIH = 3.4V ,输入低电平 UIL = 0.3V,当UI UT 时,UI=“1”, UIUT 时, UI=“0”,TTL电路的典型参数:,TTL电路的传输特性:,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,二、三态门,当EN=1时,正常工作; 当EN=0时,高阻状态。,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,三、OC门,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,OC门的线与接法:,使用OC门的关键是选择 外接RL:根据带负载情况确定。 一般与非门电路不允许采用线与接法。,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻

4、辑门电路,第二节 MOS电路 一、场效应管简介 场效应管是一种电压型控制器件; 分为结型和绝缘栅型(MOS型)两种; 1、NMOS增强型场效应管,R,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,二、NMOS电路 1、NMOS非门,g,d,s,+UDD,Ui,Uo,当Ui为低电平,截止,Uo为高电平,当Ui为高电平,导通,Uo为低电平,R,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,2、CMOS门电路,CMOS门电路是由N沟道MOS管和P沟道MOS管互补而成。,CMOS非门逻辑关系: 当Vi为低电平时,VN截止,VP导通。VOVDD,输出为高电平。 当Vi为高电平时,VN导通,VP截止, VO0V,

5、输出为低电平。,由于CMOS非门电路工作时总有一个管子导通,所以当带电容负载时,给电容充电和放电都比较快。,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,第三节 组合逻辑电路的分析与设计方法,组合电路,时序电路,功能:输出只取决于当前的输入,数字电路,组成:门电路,不存在记忆元件,功能:,输出取决于,当前的输入,原来的状态,组成:,门电路,记忆元件,例如:编码器、译码器、数据选择器等,例如:寄存器、记数器等,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,一、组合逻辑电路的分析方法 分析步骤:,给定逻辑图,电路逻辑功能,分析,1、由给定的逻辑图逐级写出逻辑函数式;,2、对函数式进行化简,化简成最简与或式

6、;,3、列出真值表,得出电路的逻辑功能。,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,二、组合逻辑电路的设计方法 设计步骤:,给出逻辑功能,画出逻辑图,设计,1、分析实际问题的逻辑含义,列出真值表;,2、根据真值表列出函数式,化简为最简与或式;,3、根据最简与或式画出逻辑电路图。,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,第四节 常用中规模集成组合逻辑电路 一、编码器 编码器是把 信号转换为二进制码 的组合逻辑电路。 功能: 一组高低电平 二进制码 以8421BCD编码器为例,熟悉编码器的设计过程和工作原理。,编 码 器,二进制代码 (8421BCD),一组 高低电平,第四单元 集成逻辑门电路和

7、组合逻辑门电路,二、译码器 与编码器功能相反的逻辑电路就是译码器。 编码器是把 二进制码 转换 信号 为的组合逻辑电路。 功能: 二进制码 一组高低电平 以2/4译码器为例,熟悉译码器的设计过程和工作原理。,3/ 8译码器,输入选择,允许(使能),输出,数 据 输 出,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,三、译码显示器 数字系统中,常需要将运算结果用人们习惯的十进制显示出来,这就要用到显示译码器。 1、七段译码器工作原理 例如:当a=b=c=d=e=f=1,g=0时, 显示0,BCD 数码,显示 译码器,数码 显示器,每一字段为发光二极管,第四单

8、元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,2、译码显示器,组成:BCD-七段译码器 数码显示器(共阴极),例如:当DCBA=0110时,74LS48的输出abcdefg = 1011111, 数码显示器显示6。,0110,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,从一组数据中选择一路信号进行传输的电路,称为数据选择器。,控制信号,输入信号,输出信号,数据选择器类似多路开关。选择哪一路信号由相应的一组控制信号控制。,四、数据选择器,例如: 当S1S0=10时,Y=I2,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,常用数据选择器:集成8选1数据选择器74LS151,第四单元 集成逻辑门电路和组合逻辑门电路,六、全加器,既考虑加数、被加数又考虑低位的进位位。,ai-加数 bi-

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