汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)課件作者呂娜項(xiàng)目八.ppt

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1、項(xiàng)目八數(shù)字電路及其在汽車中的應(yīng)用任務(wù)8.1概述任務(wù)8.2基本邏輯關(guān)系與門電路任務(wù)8.3邏輯代數(shù)任務(wù)8.4集成門電路任務(wù)8.5觸發(fā)器任務(wù)8.6數(shù)字電路在汽車中的應(yīng)用返回任務(wù)8.1概述活動(dòng)8.1.1數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)是脈沖信號(hào)，持續(xù)時(shí)間短暫。在數(shù)字電路中，最常見的數(shù)字信號(hào)是矩形波和尖頂波，如圖8一1所示。實(shí)際的波形并不是那么理想，圖8一2所示為實(shí)際的矩形波。以矩形波為例，數(shù)字信號(hào)即脈沖的基本參數(shù)如下。1)脈沖幅度A:脈沖信號(hào)變化的最大值。2)脈沖上升時(shí)間tr:從脈沖10%的幅度上升到90%所需的時(shí)間。3)脈沖下降時(shí)間tf:從脈沖90%的幅度下降到10%所需

2、的時(shí)間。4)脈沖寬度tp:從上升沿50%幅度到下降沿50%幅度所需時(shí)間。下一頁(yè)返回任務(wù)8.1概述5)脈沖周期T:周期性脈沖信號(hào)前后兩次出現(xiàn)的間隔時(shí)間。6)脈沖頻率f:單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，7)數(shù)字電路中沒有脈沖信號(hào)時(shí)的狀態(tài)稱為靜態(tài)，靜態(tài)時(shí)的電壓值可以為正、負(fù)或零(一般在0V左右)。脈沖出現(xiàn)時(shí)電壓大于靜態(tài)電壓值的稱為正脈沖，小于靜態(tài)電壓值的稱為負(fù)脈沖，如圖8一3所示?；顒?dòng)8.1.2數(shù)字電路處理數(shù)字信號(hào)的電路稱為數(shù)字電路，它注重研究的是輸入、輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。在數(shù)字電路中，晶體管一般工作在截止區(qū)和飽和區(qū)，起開關(guān)的作用。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)8.1概述數(shù)

3、字電路通常是根據(jù)脈沖信號(hào)的有無(wú)、個(gè)數(shù)、頻率、寬度來(lái)進(jìn)行工作的，而與脈沖幅度無(wú)關(guān)，所以抗干擾能力強(qiáng)，準(zhǔn)確度高。雖然數(shù)字信號(hào)的處理電路比較復(fù)雜，但因信號(hào)本身波形十分簡(jiǎn)單，它只有兩種狀態(tài):有或無(wú)，在電路中具體表現(xiàn)為高電位和低電位(通常用1和0表示)，所以用于數(shù)字電路的晶體管不是工作在放大狀態(tài)而是工作在開關(guān)狀態(tài)，要么飽和導(dǎo)通，要么截止。因此制作時(shí)要求低、功耗小，易于集成化，隨著數(shù)字集成電路制作技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電路獲得了廣泛的應(yīng)用。上一頁(yè)返回任務(wù)8.2基本邏輯關(guān)系與門電路活動(dòng)8.2.1與門圖8-4(a)為與邏輯關(guān)系圖，在電路中，兩開關(guān)A,B串聯(lián)后控制指示燈Y。

4、只有A,B同時(shí)接通(為“1")，燈Y就亮(為“1");而A斷開(為“0"),B接通(為“1")，或A接通(為“1”),B斷開(為“0")時(shí)，燈Y都不亮(為“0")。Y與A,B的這種關(guān)系為與邏輯。與邏輯關(guān)系又稱邏輯乘，其表達(dá)式為實(shí)現(xiàn)與邏輯關(guān)系的電路稱為“與門”電路，簡(jiǎn)稱“與門”。圖8-4(b)所示為由二極管組成的“與門”電路。下一頁(yè)返回任務(wù)8.2基本邏輯關(guān)系與門電路圖8-4(c)所示為“與門”的邏輯符號(hào)。“與門”的真值表如表8-1所示。根據(jù)表8-1，可畫出“與門”邏輯功能波形圖，如圖8-5所示。由與門真值表和邏輯表達(dá)式可以得出邏輯乘的運(yùn)算規(guī)律為邏輯功能

5、總結(jié)為“有。出。，全1出1”。目前常用的與門集成電路有74LS08，它的內(nèi)部有四個(gè)二輸入與門電路，圖8-6(a),(b)為其外引腳圖和邏輯圖。“與門”電路應(yīng)用舉例:一般用來(lái)控制信號(hào)的傳送。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)8.2基本邏輯關(guān)系與門電路活動(dòng)8.2.2“或門”圖8-7(a)為或邏輯關(guān)系圖，在電路中，兩開關(guān)A,B并聯(lián)后控制指示燈Y，只要A或B有一個(gè)接通(為“1”)，燈Y就亮(為“1”)，而A,B全斷開時(shí)(全為“0”),Y才不亮(為“0”),Y與A,B的這種關(guān)系稱為或邏輯。或邏輯關(guān)系又稱邏輯加，其表達(dá)式為實(shí)現(xiàn)或邏輯關(guān)系的電路稱為“或門”電路，簡(jiǎn)稱“或門”。圖

6、8-7(b)所示為由二極管組成的“或門”電路。圖8-7(c)所示為“或門”的邏輯符號(hào)。“或門”的真值表如表8-2所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)8.2基本邏輯關(guān)系與門電路根據(jù)表8-2，可畫出“或門”邏輯功能波形圖，如圖8一8所示。由“或門”真值表和邏輯表達(dá)式，可得出邏輯加的運(yùn)算規(guī)律為“或門”電路應(yīng)用舉例:常用于兩路防盜報(bào)警電路。如圖8-9所示。目前常用“或門”集成電路有74LS32，它的內(nèi)部有四個(gè)二輸入的“或門”電路，圖8一10所示為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳和邏輯符號(hào)?；顒?dòng)8.2.3“非門”圖8-11(a)為非邏輯關(guān)系圖，開關(guān)A與電燈Y并聯(lián)。當(dāng)開關(guān)A接通(為“1”

7、)時(shí)，燈Y不亮(為“0”);當(dāng)A斷開(為“0”)時(shí)，燈Y亮(為“1”),Y與A的狀態(tài)相反。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)8.2基本邏輯關(guān)系與門電路這種關(guān)系稱為非邏輯，非邏輯關(guān)系又稱邏輯非，其表達(dá)式圖8-11(b)所示為由晶體管組成的“非門”電路。圖8-11(c)所示為“非門”邏輯符號(hào)?！胺情T”邏輯狀態(tài)真值表見表8-3。由式(8一3)，可得出邏輯非的運(yùn)算規(guī)律，即“非門”電路常用于對(duì)信號(hào)波形的整形和倒相的電路中。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)8.2基本邏輯關(guān)系與門電路常用的“非門”電路有74LS04，如圖8一12所示為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳和邏輯符號(hào)?；顒?dòng)8.2.4復(fù)合門電路常用

8、的復(fù)合邏輯門有“與非門”“或非門”“異或門”等。1.與非門在一個(gè)“與門”的輸出端接一個(gè)“非門”，就可完成“與