数字集成电路及其应用讲义.pptVIP

第六章 数字集成电路及其应用;§ 6.1 数字电路基础;模拟信号：;研究模拟信号时，我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。相应的电子电路就是模拟电路，包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。;数字信号：;研究数字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系，因此不能采用模拟电路的分析方法。主要的工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式及波形图表示。;6.1.2 数制;一个十进制数数 N可以表示成：;（2）二进制：;优缺点;（3）十六进制和八进制：;十六进制与二进制之间的转换：;十六进制与二进制之间的转换：;八进制与二进制之间的转换：;（4）十进制与二进制之间的转换：;十进制与二进制之间的转换，可以用二除十进制数，余数是二进制数的第0位，然后依次用二除所得的商，余数依次是K1、K2、……。;2;6.1.3 二进制码;为了分别表示N个字符，所需的二进制数的最小位数：;在BCD码中，用四位二进制数表示0~9十个数码。四位二进制数最多可以表示16个字符，因此0~9十个字符与这16中组合之间可以有多种情况，不同的对应便形成了一种编码。这里主要介绍：;在BCD码中，十进制数 (N)D 与二进制编码 (K3K2K1K0)B 的关系可以表示为：;0000;6.2 逻辑代数及运算规则;（1）“与”逻辑;F=A?B?C;（2）“或”逻辑;F=A+B+C;（3）“非”逻辑;逻辑式;（4）几种常用的逻辑关系逻辑;;（5）几种基本的逻辑运算;6.2.2 逻辑代数的基本定律;二、基本代数规律;三、吸收规则;2.反变量的吸收：;3.混合变量的吸收：;4. 反演定理：;6.3 逻辑函数的表示法;请注意;6.3.2 逻辑函数式;逻辑相邻;6.3.3 逻辑图：; 6.4 逻辑函数的化简;例：;？;§ 6.2 集成逻辑门; Vi;R1;6.2.1 分离元件门电路 ;二极管或门;R1;R1;分离元件门电路缺点;6.2.2 TTL集成门电路;+5V;+5V;+5V;+5V;2、输入全为高电平（3.4V）时;一、电压传输特性;u0(V);1、输出高电平UOH、输出低电平UOL;二、输入、输出负载特性;+5V;前级输出为 低电平时;灌电流的计算;关于电流的技术参数;2、扇出系数;+5V;输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）：;3、输入端接一电阻R接地;R较小时;R增大;1、悬空的输入端相当于接高电平。;4、平均传输时间;6.3 其它类型的TTL门电路;;+5V;1??OC门可以实现“线与”功能;F=F1F2F3?;UCC;2、负载电阻RL和电源 UCC可以根据情况选择;6.3.2 三态门;+5V;+5V;;;E1;6.3.1 概述;6.3.2 组合逻辑电路分析 ;例：分析下图的逻辑功能。 ;真值表;例：分析下图的逻辑功能。 ;真值表;例：分析下图的逻辑功能。 ;2;6.3.3 组合逻辑电路设计;例1：设计三人表决电路（A、B、C）。每人一个按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。;逻辑状态表;3、根据逻辑表达式画出逻辑图。;;真值表; 2 ;真值表; 3 ;6.3.4 几种常用的组合逻辑组件;例：用与非门组成三位二进制编码器;真值表;I1;（2）二---十进制编码器;状态表;逻辑图略;6.3.4.2 译码器;;74LS139的功能表;74LS139管脚图;例：利用线译码器分时将采样数据送入计算机。;00;（2）显示译码器;显示器件：;显示器件：;显示译码器：;功能表（简表）;74LS49与七段显示器件的连接：;6.3.4.3 加法器;加法运算的基本规则：;（1）半加器：;真值表;=1;（2）全加器：;132;半加和：;半加器; 全加器SN74LS183的管脚图;应用举例：用一片SN74LS183构成两位串行进位全加器。;其它组件：;6.3.4.4 数据选择器;从n个数据中选择一路传输，称为一位数据选择器。从m组数据中各选择一路传输，称为m位数据选择器。;四选一集成数据选择器74LS153;八选一集成数据选择器74LS151;用两片74LS151构成十六选一数据选择器;用两片74LS151构成十六选一数据选择器; 6.3.5 利用中规模组件设计组合电路;分析;例：;D0;总结;6. 4.1 概述;6.4.2 触发器的基本形式;;;输入RD=1, SD=0时;输入RD=1, SD=0时;输入RD=1, SD=1时;输入RD=1, SD=1时;输入RD=0, SD=0时;基本触发器的功能表;总结;6.4.3 触发器按逻辑功能的分类;;CP=1时;RS触发器的功能表;简化的功能表;RD;例：画出RS触发器的输出波形 。;6.4.3.2 D触发器;CP=0时，a、b门被堵，输出保持原态：;CP=1时，a、