《电工电子技术》课件——第8章 数字电路基础.pptVIP

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第8章数字电路基础

目录8.1数字电路的基本知识8.2基本逻辑关系和逻辑门8.3逻辑函数的表示及化简本章小结第8章数字电路基础

8.1数字电路的基本知识8.2.6其它门电路1.集电极开路与非门(OC门)图8-31与非门输出端的线与?如图8-31所示。只要Y1或Y2有一个为低电平,Y便为低电平,只有当Y1和Y2均为高电平时,Y才为高电平。因此,这个电路实现的逻辑功能是Y=Y1·Y2,即能实现“与”的功能。OC门的主要用途有以下三个方面:(1)实现线与功能;(2)用做电平转换;(3)用做驱动器。图8-32集电极开路与非门2.三态门三态门也能实现线与,其输出有三种状态的与非门,简称TSL门。它与一般TTL与非门的不同点是:(1)输出端除了可以输出高、低电平两种状态外,还可以出现第三种状态——高阻状态(或称禁止状态)。(2)输入级多了一个“控制端”(或称使能端)①当=0时,P点为高电平,二极管VD截止对与非门无影响,电路处于正常工作状态,Y=。②当=1时,P点为低电平,二极管VD管导通,使V2管的集电极电压Vc2≈1V,因而V4管截止。同时,由于=1,因而V1管的基极电压Vb1=1V,则V2、V5管也截止。这时从输出端看进去,电路处于高阻状态。这种门的真值表如表8-9所示。ABY1××高阻态0001001101010110表8-9三态门逻辑表图8-33三态门逻辑电路从前面分析可知:逻辑图8-33所示三态门是在=0时,与非门处于正常工作状态,在逻辑符号的控制端加小圆圈表示控制端为低电平有效;此外,还有一种三态门是在控制端为高电平时,与非门处于工作状态,在其逻辑符号中E端没有小圆圈,表示控制端是高电平有效,其两种逻辑符号分别如图8-34(a)、(b)所示。在实际应用三态门时,请注意区分控制端E是低电平有效还是高电平有效。图8-34三态门逻辑符号8.2.7集成逻辑门电路的使用常识在数字系统中,每种集成门电路都有其特点,例如,有高速逻辑门、低功耗逻辑门或抗干扰能力强的逻辑门等。因此在使用时,必须根据需要首先选定逻辑门的类型,然后确定合适的集成逻辑门的型号。在逻辑门的使用中,应注意下列事项。1.对输入端的要求:1)各输入端不能直接接高于5.5V电源,亦不能与低于0.5Ω内阻的电源连接,以免因过热而烧坏电路。2)带扩展的TTL电路,其扩展端不允许直接接电源,否则将损坏器件。2.对输出端的要求:1)不允许直接接电源。2)除OC门外,普通TTL与非门输出端不允许并联使用。3)为避免容性负载的瞬时过流,一般应接入限流电阻。3.对TTL门多余输入端的处理多余的或暂时不用的输入端可采用以下方法进行处理:1)并接到使用的输入端上。2)通常与非门通过限流电阻接电源,或非门接地或接低电平。3)在门电路的使用安装过程中,以防止TTL电路的动态尖峰电流产生的干扰;保证整个装置有良好的接地系统。值得一提的是:TTL与非门的输入端悬空即相当于接高电平,但此时干扰信号也极易进入,所以一般不允许输入端接高电平。8.3逻辑函数的表示及化简在数字电路中,一位二进制数码的0或1不仅可以表示数量,而且还可以表示两种不同的逻辑状态。当两个二进制数码表示两个数量大小时,它们之间可以进行数值运算,我们称这种运算为算术运算。其运算法则与十进制的运算法则基本相同,唯一的区别在于相邻两位之间的关系是逢二进一而不是逢十进一。当两个二进制数码表示不同的逻辑状态时,它们之间则可以按照指定的某种因果关系进行逻辑运算。本节将介绍运算规则、基本定律和法则,以及学习一种对逻辑电路进行运算、分析和设计用的特殊工具,即逻辑代数。逻辑代数是讨论逻辑关系的一门学科,它是分析和设计逻辑电路的数学基础。逻辑代数是由英国科学家乔治·布尔(George·Boole)创立的,故又称布尔代数。8.3.1数制与码制1.计数体制计数制是人们用以表示数的进位方式和计数的规则。常用的计数制有十进制、二进制、八进制、十六进制等。分别用括号加下标“D”、“B”、“O”、“H”表示。1)十进制数用0,1,2,…,9这10个不同的数码按照一定的规律排列起来表示数值的大小,十进制数是以10为基数的计数体制,向高位数进位的规则是“逢十进一”,给低

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