逻辑电路---逻辑门2

1、1,第六章 逻辑门和组合逻辑电路,第一节 数字电路的基本单元-逻辑门,第三节 逻辑代数及其化简,第四节 组合逻辑电路,第二节 集成门电路,2,概述：,数字电路所研究的问题和模拟电路相比有以下几个主要不同点：（1）数字电路中的信号在时间上是离散的脉冲信号，而模拟电路中的信号是随时间连续变化的信号。（2）数字电路所研究的是电路的输入输出之间的逻辑关系，而模拟电路则是研究电路的输入输出之间的大 小,相位等问题。（3）在两种电路中，晶体管的工作状态不同。数字电路中晶体管工作在开关状态，也就是交替地工作 在饱和与截止两种状态，。

2、电子技术实验（） （50403007）,实验二 组合逻辑电路,掌握组合逻辑电路的功能测试； 验证半加器、全加器的逻辑功能； 学会二进制的运算规律。,实验目的,实验芯片介绍,实验原理,什么是组合逻辑电路,实验操作,数字逻辑电路分为两大类： 1、组合逻辑电路； 2、时序逻辑电路。 组合逻辑电路特点：电路当前得输出仅取决于当前的输入信号，输出信号随输入信号的变化而改变，与电路原来的状态无关，这种电路无记忆功能。这就是组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点。,组合逻辑电路的分析方法,实验操作,从给定组合逻辑电路图找出输出和输入之间的逻。

3、第二章 逻辑代数基础,2.1 概述,二值逻辑：只有两种对立逻辑状态的逻辑关系 在二值逻辑中的变量取值：0/1， 0和1表示两个对立的逻辑状态。 例如：电位的低高（0表示低电位，1表示高电位）、开关的开合等。 逻辑：事物的因果关系逻辑运算：当两个二进制数码表示不同的逻辑状态时，它们之间可以按照指定的某种因果关系进行推理运算，称之为逻辑运算。布尔代数：进行逻辑运算的数学方法。逻辑变量：逻辑代数中用字母表示变量，称之为逻辑变量。数字电路要研究的是电路的输入输出之间的逻辑关系，所以数字电路又称逻辑电路，相应的研究工具是逻。

4、6. 4 异步时序逻辑电路的分析,一. 异步时序逻辑电路的分析步骤：,3.确定电路的逻辑功能。,2.列出状态转换表、画出状态图和波形图；,1. 写出下列各逻辑方程式：,b)输出方程,a)时钟方程,已知：异步时序逻辑电路;,待求：逻辑功能,c)各触发器的激励方程；,d）状态方程: 将每个触发器的驱动方程代入其特性方程得状态方程.,例1 分析如图所示异步电路,1. 写出电路方程式, 时钟方程,输出方程,激励方程,CP0=CLK,求电路状态方程,CP1=Q0,二. 异步时序逻辑电路的分析举例,2. 列状态表,1,1,0,0,1,1,1,0,0,0,0,0,此电路无输入信号;又增加CP0、CP1的状态,。

5、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化简。

6、第20章 门电路和组合逻辑电路,20.1 脉冲信号,21.2 基本门电路及其组合,21.3 TTL门电路,21.6 组合逻辑电路的分析与综合,21.5 逻辑代数,21.4 MOS门电路,21.7 加法器,21.8 编码器,21.9 译码器和数字显示,21.10 数据分配器和数据选择器,21.11 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化简。

7、1,第六章 集成逻辑门和组合逻辑电路,6.1 数制与码制,6.2 脉冲波形及其主要参数,6.3 逻辑门电路,6.4 TTL集成门电路,6.5 MOS集成门电路,6.6 逻辑代数及其应用,6.7 组合逻辑电路的分析与设计,6.8 典型的集成组合逻辑电路,2,模拟信号：随时间连续变化的信号,基础知识,电子电路分为模拟电路和数字电路两大类,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，主要研究的是输入和输出信号间的数量关系。,在模拟电路中，三极管通常工作在放大区。,3,数字信号（脉冲信号）：是一种随时间发生跃变，并且持续时间短暂的信号。,处理数字信号。

8、第2章 逻辑门电路,2.1 分立元件门电路,2.2 集成逻辑门电路,2.3 组合逻辑电路的分析方法,2.4 组合逻辑电的设计方法,概述 1、高电平、低电平,低电平,高电平,3.4V,0.2V,2、逻辑赋值,VH-1 VL-0,VH-0 VL-1,3、高低电平获取方法,开 关,4、半导体器件的开关特性,理想开关,开关打开时：漏电流为零,开关闭合时：导通电压为零，导通电阻为零,开关动作在瞬时完成,机械开关 电子开关,1）二极管的开关特性,1、 二极管导通： Vi=0V时，D正向导通，Vo=0.7V，相当于开关闭合。,2、 二极管截止： Vi=5V时，D反向截止，Vo=5V，相当于开关打开。,4、半导体器。

9、第二章 逻辑函数及其简化,2.1 逻辑代数 2.2 逻辑函数的简化,1849年，英国数学家乔治-布尔，布尔代数描述客观事物逻辑关系的数学方法 1938年，克劳德-香农，开关代数将布尔代数应用到继电器开关电路的设计，又称为。 布尔代数成为数字逻辑电路分析和设计的基础，又称为逻辑代数 本章重点：逻辑函数化简,2.1 逻辑代数 2.1.1 基本逻辑逻辑运算是逻辑思维和逻辑推理的数学描述。 具有“真”与“假”两种可能，并且可以判定其“真”、“假”的陈述语句叫逻辑变量。一般用英文大写字母A，B，C表示。例如，“开关A闭合着”，“电灯F亮着”，“开。

10、该部分学习要求 熟悉组合逻辑电路的特点和常见形式； 熟练掌握组合电路分析和设计的基本方法； 了解竞争、冒险的概念； 掌握消除冒险的基本方法。,Combinational Logic Circuit(组合逻辑电路),组合逻辑电路需要讨论的两个基本问题是“分析”(analysis) 与“设计”(design)。所谓分析是已知逻辑电路，要求描述其工作特征或逻辑功能；所谓设计与“分析”相反，是对于确定的逻辑要求，要求用电路来实现它们。“设计”又称为“综合”(synthesis)。,组合逻辑电路的定义（definition）,如果一个逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出值仅仅取决于该。

11、6.2.2 逻辑代数基本运算,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。,前一页,后一页,返回,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。,状态表,逻辑表达式： Y = A B,前一页,后一页,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,返回,2. “或”逻辑关系,“或。

12、1,数 字 逻 辑,Digital Logic,青岛理工大学,广义双语教学课程,课程网站 211.64.192.58,2,时序逻辑电路,第6章,Sequential logic Circuits,In digital circuit theory, sequential logic is a type of logic circuit whose output depends not only on the present input but also on the history of the input.,This is in contrast to combinational logic, whose output is a function of, and only of, the present input. In other words, sequential logic has storage (memory) while combinational logic does not.,(2),3,6.4 基于。

13、第二章 逻辑代数基础,2.1 逻辑代数的基本概念2.2 逻辑代数的基本定理和规律2.3 逻辑函数表达式的形式与变换2.4 逻辑函数的化简,2.1.1 三种基本运算,逻辑乘(与)、 逻辑加(或)、 逻辑反(非),一、与运算,F,E,A,B,某个事件受若干个条件影响，若所有的条件都齐,备，该事件才能成立，称为逻辑乘(与)。,二、或运算,F,E,A,B,即：Ff(A，B)ABAB,一个事件的成立与否有许多条件，只要其中一,个或几个条件成立，事件便成立，这样一种逻辑关,系称逻辑加（或）。,三、非运算,F,E,A,R,2.1.2逻辑函数及逻辑函数间的相等,一、 逻辑函数的定义,(1) 逻辑变量和。

14、13.1 分立元件门电路,13.3 CMOS 门电路,13.2 TTL 门电路,第 13 章 门电路和组合逻辑电路,13.4 组合逻辑电路的分析,13.5 加法器,13.6 编码器,13.7 译码器和数字显示,13.8 半导体存储器和可编程逻辑器件,13.9 应用举例,一类称为模拟信号，它是指时间上和数值上的变化都是连续平滑的信号，如图(a)中的正弦信号，处理模拟信号的电路叫做模拟电路。,电子电路中的信号分为两大类：,一类称为数字信号，它 是指时间上和数值上的变化 都是不连续的，如图(b)中 的信号，处理数字信号的电 路称为数字电路。,13.1.1 门电路的基本概念,13.1 基本门电路。

15、第20章 门电路和组合逻辑电路,20.1 脉冲信号 20.2 晶体管的开关作用 20.3 分立元件门电路 20.4 TTL门电路 20.5 逻辑代数 20.6 组合逻辑电路的分析和设计 20.7 加法器,20.1 脉冲信号,时间上连续变化的,时间和幅度都是跳变的,特点：注重电路的输入、输出大小、相位关系,特点：注重电路的输入、输出的逻辑关系,脉冲信号的波形及参数,脉冲是一种跃变信号,并且持续时间短暂,实际脉冲信号的参数,脉冲幅度 信号变化的最大值,脉冲上升时间,脉冲下降时间,脉冲宽度,周期 T,正脉冲,负脉冲,脉冲信号变化后的电平值比初始电平值高,脉冲信号变化后的电平。

16、第8章 组合逻辑电路,8.2 编码器和译码器,8.1 组合逻辑电路的分析与设计,8.3 数据选择器和分配器,8.4 加法器和数值比较器,1、熟悉组合逻辑电路的几种描述方法； 2、掌握组合逻辑电路的分析步骤和方法； 3、了解各类常用的中规模集成逻辑部件的功能、工作原理及应用。,学习目的与要求,8.1 组合逻辑电路的分析与设计,根据给定的逻辑电路，找出其输出信号和输入信号之间的逻辑关系，确定电路逻辑功能的过程叫做组合逻辑电路的分析。组合逻辑电路的一般分析步骤为：根据已知逻辑电路图用逐级递推法写出对应的逻辑函数表达式；用公式法或卡诺图。

17、已知组合逻辑电路图，确定它们的逻辑功能。,分析步骤：（1）根据逻辑图，写出逻辑函数表达式 （2）对逻辑函数表达式化简（3）根据最简表达式列出真值表（4）由真值表确定逻辑电路的功能,组合逻辑电路：逻辑电路在某一时刻的输出状态仅由该时刻电路的输入信号所决定。,4.3 组合逻辑电路的分析,例: 分析下图逻辑电路的功能。,A,B,Y,功能:当A、B取值相同时，输出为1, 是同或电路。,例：下图是由三个21MUX组成的电路，试分析其功能,参见教材P85页图3.2.13可知，21MUX的输出函数表达式为：,根据最简表达式，列出真值表：,从真值表可以看出，该。

18、4.2.4 加法器,一、一位加法器 1. 半加器，不考虑来自低位的进位，将两个一位的二进制数相加,2. 全加器：将两个一位二进制数及来自低位的进位相加,74LS183,二、多位加法器,串行进位加法器把n位全加器串联起来，低位全加器的进位输出连接到相邻的高位全加器的进位输入。,缺点：进位信号是由低位向高位逐级传递的，速度不高优点：简单,特点：加到第i位的进位信号是两个加数第i位以前各位（0 i-1）的函数，可在相加前由A,B两数确定。,2. 超前进位加法器,优点：快，每一位的和及最后 的进位基本同时产生缺点：电路复杂,74LS283,4.2.5 数值比较。

19、1. 二极管的开关特性：,高电平：VIH=VCC 低电平：VIL=0,VI=VIH, D截止，VO=VOH=VCC VI=VIL, D导通，VO=VOL=0.7V,3.3.1二极管开关特性及二极管门电路,2.二极管门电路,二极管与门,设VCC = 5V 加到A,B的 VIH=3VVIL=0V 二极管导通时 VDF=0.7V,二极管或门,设VCC = 5V 加到A,B的 VIH=3VVIL=0V 二极管导通时 VDF=0.7V,二极管门电路缺点：电平偏移，即输出的高低电平和输入的高低电平不相等，不宜串联使用。,双极型三极管的基本开关电路：,只要参数合理： VI=VIL时，T截止，VO=VOH VI=VIH时，T导通，VO=VOL,3.3.2 三极管的开关特性,工作状态分析：。