第13章_门电路和组合逻辑电路.pptVIP

电工学;第 13 章; 13.1 分立元件门电路 13.2 TTL门电路 13.3 CMOS门电路 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 13.9 应用举例 ;模拟信号：随时间连续变化的信号;; 处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。;R;2. 三极管的开关特性; 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。;220V;B;3. “非”逻辑关系; 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。; 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。;13.1.2 二极管“与” 门电路;13.1.2 二极管“与” 门电路;13.1.3 二极管“或” 门电路;13.1.3 二极管“或” 门电路;13.1.4 三极管“非” 门电路;“与非” 门电路;“或非” 门电路;例：根据输入波形画出输出波形;(三极管—三极管逻辑门电路);输入级; T5; T5;有“0”出“1”;(1) 电压传输特性：;A;*13.2.2 三态输出“与非”门;“0”;;三态门应用：;1.CMOS“非”门电路;2.CMOS传输门电路;2.CMOS传输门电路;CMOS电路优点; 逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，但变量的取值只有“0”，“1”两种，分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。这里“0”和“1”并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。;1）常量与变量的关系;2）逻辑代数的基本运算法则;;对偶关系： 将某逻辑表达式中的与( ? )换成或 (+)，或(+)换成与( ? )，得到一个新的逻辑表达式，即为原逻辑式的对偶式。若原逻辑恒等式成立，则其对偶式也成立。;2. 逻辑函数的表示方法; 1) 列逻辑状态表; 2)逻辑式;各组合之间 是“或”关系; 3)逻辑图;3. 逻辑函数的化简;1)用 “与非”门构成基本门电路;;例1：;例3：;例5：; 3.应用卡诺图化简; (2) 卡诺图;( 2)卡诺图;( 2)卡诺图;( 3)应用卡诺图化简逻辑函数;( 3)应用卡诺图化简逻辑函数;13.4.2 组合逻辑电路的分析; (1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式;例 1：分析下图的逻辑功能;(2) 应用逻辑代数化简; (3) 列逻辑状态表;(1) 写出逻辑式; (2) 列逻辑状态表;已知逻辑电路;根据逻辑功能要求;例1：设计一个举重比赛表决器。; (1) 列逻辑状态表;(3) 用门电路构成逻辑电路;加法器: 实现二进制加法运算的电路;13.5.1 半加器 ;半加器逻辑状态表;13.5.2 全加器;(1) 列逻辑状态表;逻辑图; 把二进制码按一定规律编排，使每组代码具有一特定的含义，称为编码。 具有编码功能的逻辑电路称为编码器。;13.6.1 二进制编码器;(1) 分析要求： 输入有8个信号，即 N=8，根据 2n ? N 的关系，即 n=3，即输出为三位二进制代码。;0 0 1; (3) 写出逻辑式并转换成“与非”式; (4) 画出逻辑图;将十进制数 0~9 编成二进制代码的电路; 列编码表： 四位二进制代码可以表示十六种不同的状态，其中任何十种状态都可以表示0~9十个数码，最常用的是8421码。; 写出逻辑式并化成“或非”门和“与非”门;画出逻辑图; 法二：;十键8421码编码器的逻辑图; 当有两个或两个以上的信号同时输入编码电路，电路只能对其中一个优先级别高的信号进行编码。;74LS147 编码器功能表;例:74LS147集成优先编码器(10线-4线); 译码是编码的反过程，它是将代码的组合译成一个特定的输出信号。;状 态 表 ;写出逻辑表达式;逻辑图;例：利用译码器分时将采样数据送入计算机;总线;总线;74LS139型译码器; 输 入;13.7.2 二-十进制显示译码器;g; 2. 七段译码显示器;七段显示译码器状态表;BS204;21.12.1 交通信号灯故障检测电路; (1) 列逻辑状态表 ; (4) 画逻辑图