電工與電子技術(shù)[畢淑娥][電子教案]第13章課件.ppt

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1、第13章組合邏輯電路電路本章主要內(nèi)容本章主要介紹基本邏輯門(mén)電路的功能、描述方法、邏輯函數(shù)及其化簡(jiǎn)；組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)，常用中規(guī)模集成組合邏輯電路的工作原理及應(yīng)用?！疽咳绾物@示數(shù)字的？交通紅綠燈13.1概述信號(hào)模擬信號(hào)：信號(hào)的幅度和時(shí)間是連續(xù)的數(shù)字信號(hào)：信號(hào)的幅度和時(shí)間是離散的模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)13.1概述電路模擬電路：處理模擬信號(hào)的電路，如運(yùn)放、功放、電源等。數(shù)字電路：處理數(shù)字信號(hào)的電路，如編碼器、譯碼器、計(jì)數(shù)器、寄存器等。注意：在數(shù)字電路中，數(shù)字信號(hào)的取值只有兩種：“0”和“1”，它們沒(méi)有任何數(shù)值意義，只表示事物的兩個(gè)對(duì)

2、立狀態(tài)，如三極管的導(dǎo)通與截止，電平的高與低，開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)，指示燈的亮與滅等等，這種表示方式稱為二值邏輯或數(shù)字邏輯，實(shí)現(xiàn)這種二值邏輯的電路就是數(shù)字邏輯電路，簡(jiǎn)稱數(shù)字電路13.1概述★數(shù)字電路中邏輯門(mén)電路的分類：構(gòu)成元件DTL門(mén)電路：主要由二極管和三極管組成TTL門(mén)電路：主要是由三極管組成CMOS門(mén)電路：主要由MOS管組成是否集成分立元件邏輯門(mén)電路集成邏輯門(mén)電路小規(guī)模SSI中規(guī)模MSI大規(guī)模LSI超大規(guī)模VLSI★邏輯代數(shù)13.1概述數(shù)字電路研究的對(duì)象是輸出與輸入的邏輯關(guān)系，使用的工具為布爾代數(shù)，它最早是由英國(guó)數(shù)學(xué)家喬治·布爾（G

3、eorgeBoole）在1847年提出的，主要是研究邏輯變量之間的關(guān)系。由于數(shù)字電路中的元件都是處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，故被叫做開(kāi)關(guān)代數(shù)或邏輯代數(shù)。注意：與普通代數(shù)的區(qū)別1.邏輯代數(shù)取值只有兩種“0”和“1”，無(wú)數(shù)值意義；而普通代數(shù)有正數(shù)、負(fù)數(shù)等等；2.邏輯代數(shù)運(yùn)算規(guī)則有和普通代數(shù)相似的規(guī)則，如結(jié)合律和分配律，但也有自己的特別規(guī)則，如反演律、吸收律等。13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路13.2.1基本邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路1.與運(yùn)算及其與門(mén)與邏輯運(yùn)算也稱為邏輯乘，兩變量的與邏輯運(yùn)算可用邏輯代數(shù)式表示為與邏輯真值表有“0”出“0”全“1”出“1”與門(mén)邏輯

4、符號(hào)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)國(guó)際常用符號(hào)二極管與門(mén)電路13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路三3輸入與門(mén)7411（74LS11）的外形圖及管腳圖13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路2.或邏輯運(yùn)算及其或門(mén)或邏輯運(yùn)算也稱為邏輯加，兩變量的或邏輯運(yùn)算可用邏輯代數(shù)式表示為或邏輯真值表有“1”出“1”全“0”出“0”或門(mén)邏輯符號(hào)二極管或門(mén)電路13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路四2輸入或門(mén)74LS32的外形圖及管腳圖13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路3.非邏輯運(yùn)算及其非門(mén)非邏輯運(yùn)算就是取反邏輯，邏輯代數(shù)式表示為非邏輯真值表非門(mén)邏輯符號(hào)三極管非門(mén)電路集成TTL非門(mén)的內(nèi)部電路13.2邏輯運(yùn)算及其

5、門(mén)電路六反相器（非門(mén)）74LS04的外形圖及管腳圖13.2.2復(fù)雜邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路由上面的三種基本運(yùn)算可以組合成與非運(yùn)算、或非運(yùn)算、與或非運(yùn)算、異或運(yùn)算和同或運(yùn)算。1.與非運(yùn)算及其與非門(mén)兩輸入邏輯變量的與非運(yùn)算邏輯式為與非邏輯真值表與非門(mén)邏輯符號(hào)集成TTL與非門(mén)的內(nèi)部電路有“0”出“1”全“1”出“0”13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路四2輸入與非門(mén)74LS00的外形圖及管腳圖2.或非運(yùn)算及其或非門(mén)13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路兩輸入邏輯變量的或非運(yùn)算邏輯式為有“1”出“0”全“0”出“1”或非邏輯真值表或非門(mén)邏輯

6、符號(hào)13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路四2輸入與非門(mén)74LS00的外形圖及管腳圖13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路3.與或非運(yùn)算及其與或非門(mén)與或非運(yùn)算的邏輯式為與或非門(mén)邏輯符號(hào)雙2路2-2（3）輸入與或非門(mén)74LS51的外形圖及管腳圖13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路4.異或、同或運(yùn)算及其異或、同或門(mén)①異或運(yùn)算及異或門(mén)如果兩個(gè)輸入邏輯變量的取值相同時(shí)，輸出為“0”，取值不同時(shí)輸出為“1”，這種邏輯關(guān)系稱為異或邏輯運(yùn)算，其表達(dá)式為異或邏輯真值表異或門(mén)邏輯符號(hào)異或邏輯運(yùn)算符號(hào)13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路注意：異或邏輯運(yùn)算具有以下性質(zhì)：

7、四2輸入異或74LS136的外形圖及管腳圖13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路②同或運(yùn)算及同或門(mén)如果兩個(gè)輸入邏輯變量的取值相同時(shí)，輸出為“1”，取值不同時(shí)輸出為“0”，這種邏輯關(guān)系稱為同或邏輯運(yùn)算，它是異或的取反。其表達(dá)式為A?B同或邏輯真值表同或門(mén)邏輯符號(hào)同或邏輯運(yùn)算符號(hào)13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路四2輸入異或/異或非門(mén)74LS136的管腳圖當(dāng)MA（MB）為高電平時(shí)，門(mén)電路為異或非門(mén)（同或門(mén)），當(dāng)為低電平時(shí)，為異或門(mén)。注意：13.2邏輯運(yùn)算及其門(mén)電路13.2.3正邏輯和負(fù)邏輯在數(shù)字電路中，若假定高電平為“1”，低電平為“0”，稱為正邏輯；若

8、假定高電平為“0”，低電平為“1”，稱為負(fù)邏輯。正邏輯負(fù)邏輯與邏輯門(mén)或邏輯門(mén)13.3邏輯函數(shù)及化簡(jiǎn)13.3.1邏輯代數(shù)基本公式、常用定律及運(yùn)算規(guī)則1.基本公式（1）與運(yùn)算（2）或運(yùn)算（3）非運(yùn)算13.3邏輯函數(shù)及化簡(jiǎn)2．常用定律（1）交換律（2）結(jié)