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第20章 门电路和组合逻辑电路 20.1 脉冲信号 1. 模拟信号与数字信号 20.2 基本门电路及其组合 20.2.1 逻辑门电路的基本概念 1. “与”逻辑关系 2. “或”逻辑关系 3. “非”逻辑关系 1. 二极管的开关特性 2. 三极管的开关特性 二、二极管“与” 门电路 三、 二极管“或” 门电路 四、三极管“非” 门电路 1.与非 2. 或非 3.与或非 4.异或 Y= A ? B 5.同或 Y= A ⊙B 20.3 TTL门电路 20.3.1 TTL与非门电路 1、电压传输特性 1、电压传输特性(续） 2. TTL与非门的主要参数 20.3.2 三态输出与非门 20.3.2 三态输出“与非”门 CMOS非门电压、电流传输特性 20.5逻辑代数 1. 常量与变量的关系 逻辑式 将输入/输出之间的逻辑关系用与/或/非的运算式表示就得到逻辑式。 逻辑图 用逻辑图形符号表示逻辑运算关系，与逻辑电路的实现相对应。 ? 时序图 将输入输出之间的逻辑关系用波形的形式表示出来。 卡诺图 例：举重裁判电路。一个主裁判，两个副裁判，只有主裁判和至少一个副裁判通过时，举重才算成功。 真值表 逻辑式： （1）找出真值表中Y=1（或Y=0) 的输入变量取值组合。 （2）每组输入变量取值对应一个乘积项，其中取值为1的写原变量，取值为0的写反变量。 （3）将这些乘积项相加即得 Y（或Y）。 逻辑式 逻辑图 用图形符号代替逻辑式中的逻辑运算符。 20.5.3 逻辑函数的化简 最小项举例： 两变量A, B的最小项 三变量A,B,C的最小项 最小项的编号： 约束项 任意项 约束项和任意项通称为无关项：约束项的值始终等于零，任意项的函数值是1是0无所谓，所以无关项可以写入函数式，也可不包含在函数式中，在卡诺图中无关项用“×”表示，可视1也可视为0 20.6 组合逻辑电路的分析与综合 20.6.1 组合逻辑电路的分析 20.6.2 组合逻辑电路的综合 20.7 加法器 20.7.1 半加器 20.7.3 全加器 20.8 编码器 20.8.2 二 – 十进制编码器 20.9 译码器和数字显示 利用附加控制端进行扩展 例: 用74LS138（3线—8线译码器） 4线—16线译码器 CT74LS139型译码器 用译码器设计组合逻辑电路 1. 基本原理 3位二进制译码器给出3变量的全部最小项; n位二进制译码器给出n变量的全部最小项; 任意函数 将n位二进制译码输出的最小项组合起来，可获得任何形式的输入变量不大于n的组合逻辑函数 例：利用74HC138设计一个多输出的组合逻辑电路，输出逻辑函数式为： 20.10.2 二-十进制显示译码器 7447的附加控制信号： 灭灯输入/灭零输出 输入信号，称灭灯输入控制端： 无论输入状态是什么，数码管熄灭 输出信号，称灭零输出端： 只有当输入 ，且灭零输入信号 时， 才给出低电平 因此 表示译码器将本来应该显示的零熄灭了 例：利用 和 的配合，实现多位显示系统的灭零控制 整数部分：最高位是0，而且灭掉以后，输出 作为次高位的 输入信号 小数部分：最低位是0，而且灭掉以后，输出 作为次低位的 输入信号 20.10 数据分配器和数据选择器 20.10.2 数据选择器 例: 21.11.2 数据分配器 数据分配器的功能表 20.11 应用举例 例：利用译码器分时将采样数据送入计算机 总线 2-4线译码器 A B C D 三态门 三态门 三态门 三态门 译码器工作 CT74LS139型译码器 (a) 外引线排列图；(b) 逻辑图 (a) GND 1Y3 1Y2 1Y1 1Y0 1A1 1A0 1S 8 7 6 5 4 3 2 1 2Y2 2Y3 2Y1 1Y0 2A1 2A0 2S +UCC 10 9 16 15 14 13 12 11 CT74LS139 (b) 1 1 1 1 1 Y0 Y1 Y2 Y3 S A0 A1 双 2/4 线译码器 A0、A1是输入端 Y0~Y3是输出端 S 是使能端 输 入 输 出 S A0 A1 Y0 1 1 0 0