1、第20章 门电路和组合逻辑电路,20.1 脉冲信号,20.2 基本门电路及其组合,20.5 逻辑代数,20.4 CMOS门电路,20.3 TTL门电路,20.6 组合逻辑电路的分析与综合,20.7 加法器,20.8 编码器,20.9 译码器和数字显示,20.10 数据分配器和数据选择器,20.11 应用举例,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。,3. 会分析和设计简单的组合逻辑电路。,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。,本章要求:,2. 会用逻辑代数的基本运算法则
2、化简逻辑函数。,第20章 门电路和组合逻辑电路,模拟信号:随时间连续变化的信号,20.1 脉冲信号,1. 模拟信号,2. 脉冲信号是一种跃变信号,并且持续时间短暂。,如:,脉冲幅度 A,脉冲上升沿 tr,脉冲周期 T,脉冲下降沿 tf,脉冲宽度 tp,脉冲信号的部分参数:,实际的矩形波,20.2.1 晶体管的开关作用,1. 二极管的开关特性,相当于 开关断开,相当于 开关闭合,3V,0V,3V,0V,20.2 基本门电路及其组合,2. 三极管的开关特性,3V,0V,uO 0,相当于 开关断开,相当于 开关闭合,uO UCC,3V,0V,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
3、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。,20.2.2 逻辑门电路的基本概念,基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。,下面通过例子说明逻辑电路的概念及“与”、“或”、“非”的意义。,设:开关断开、灯不亮用逻辑 “0”表示,开关闭合、灯亮用 逻辑“1”表示。,逻辑表达式: Y = A B,1. “与”逻辑关系,“与”逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备时,该事件才发生。,0,1,0,B,Y,A,状态表,2. “或”逻辑关系,“或”逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时,该事件就发生。,逻辑表达式:
4、Y = A + B,真值表,1,1,1,0,3. “非”逻辑关系,“非”逻辑关系是否定或相反的意思。,Y,220V,A,+,-,R,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。,20.3.3 分立元件逻辑门电路,门电路是用以实现逻辑关系的电子电路,与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。,门电路主要有:与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。,1. 门电路的概念,电平的高低一般用“1”和“0”两种状态区别,若规定高电平为“1”,低电平为“0”则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。若无特殊说明,均采用正逻辑。,
5、1,0,高电平,低电平,2. 二极管“与” 门电路,1. 电路,2. 工作原理,输入A、B、C全为高电平“1”,输出 Y 为“1”。,输入A、B、C不全为“1”,输出 Y 为“0”。,0V,0V,3V,2. 二极管“与” 门电路,即:有“0”出“0”,全“1”出“1”,3. 二极管“或” 门电路,1. 电路,0V,3V,3V,2. 工作原理,输入A、B、C全为低电平“0”,输出 Y 为“0”。,输入A、B、C有一个为“1”,输出 Y 为“1”。,3. 二极管“或” 门电路,即:有“1”出“1”,全“0”出“0”,4. 三极管“非” 门电路,饱和,“0”,“1”,1. 电路,“0”,“1”,1.“与非” 门电路,有“0”出“1”,全“1”出“0”,20.3.4 基本逻辑门电路的组合,2.“或非” 门电路,有“1”出“0”,全“0”出“1”,例: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,作业: P27820.2.3,