1、國家職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)高級維修電工培訓(xùn)課程第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路昆山市勞動局培訓(xùn)中心本單元重點知識點1、三態(tài)門和OC門邏輯應(yīng)用。2、組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法。3、編碼器和譯碼器的實踐應(yīng)用。4、數(shù)據(jù)選擇器和全加器的實踐應(yīng)用。王樹生 勞動局第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路 數(shù)字集成電路：在一塊半導(dǎo)體基片上制作出一個完整的邏輯電路所需要的全部元件和連線。 作為高級電工，主要能看懂典型數(shù)字集成電路的真值表，熟悉邏輯功能，以便正確使用。 使用時連接：電源、輸入和輸出。具有體積小、可靠性高、速度快、而且價格便宜的特點。 數(shù)字集成電路按內(nèi)部

2、結(jié)構(gòu)分為TTL電路和MOS電路兩種。第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路第一節(jié) TTL電路一、TTL與非門的工作原理 TTL型電路：輸入和輸出端結(jié)構(gòu)都采用了半導(dǎo)體晶體管，稱之為: Transistor Transistor Logic。第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路+5VABR1V1R2V2R3L=ABR4R5V3V4V5輸入級輸出級中間級ABL邏輯功能：全1出0,有0出1TTL與非門第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路懸空的輸入端相當(dāng)于接高電平。為了防止干擾，可將懸空的輸入端接高電平。 通 用：UOH2.4V ，UOL 0.4V 典型值：輸出高電平 UOH= 3.4V ，輸

3、出低電平 UOL= 0.3V TTL與非門電路的閾值電壓 UT =1.4V1、輸出端2、輸入端：典型值：輸入高電平 UIH = 3.4V ，輸入低電平 UIL = 0.3V 當(dāng)UI UT 時，UI=“1”， UIUT 時， UI=“0”TTL電路的典型參數(shù)：TTL電路的傳輸特性：第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路+5VABR1V1R2V2R3LR4R5V3V4V5EABL EEN二、三態(tài)門當(dāng)EN=1時，正常工作；當(dāng)EN=0時，高阻狀態(tài)。第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路+5VABR1V1R2V2R3LV5ABL三、OC門第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路ABL1ABL2ABL

4、3+Ucc L=L1L2L3RcOC門的線與接法： 使用OC門的關(guān)鍵是選擇外接RL:根據(jù)帶負(fù)載情況確定。 一般與非門電路不允許采用線與接法。第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路第二節(jié) MOS電路一、場效應(yīng)管簡介 場效應(yīng)管是一種電壓型控制器件； 分為結(jié)型和絕緣柵型（MOS型）兩種；1、NMOS增強(qiáng)型場效應(yīng)管gdsgds+UDDUiUoR第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路二、NMOS電路 1、NMOS非門gds+UDDUiUo當(dāng)Ui為低電平，截止，Uo為高電平當(dāng)Ui為高電平，導(dǎo)通，Uo為低電平R第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路2、CMOS門電路 CMOS門電路是由N溝道MOS管和

5、P溝道MOS管互補而成。CMOS非門邏輯關(guān)系：當(dāng)Vi為低電平時，VN截止，VP導(dǎo)通。VOVDD，輸出為高電平。當(dāng)Vi為高電平時，VN導(dǎo)通，VP截止， VO0V，輸出為低電平。 由于CMOS非門電路工作時總有一個管子導(dǎo)通，所以當(dāng)帶電容負(fù)載時，給電容充電和放電都比較快。VOVDDVNVP第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路第三節(jié) 組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法組合電路時序電路功能：輸出只取決于當(dāng)前的輸入 數(shù)字電路組成：門電路，不存在記憶元件功能：輸出取決于當(dāng)前的輸入 原來的狀態(tài)組成：門電路記憶元件例如：編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器等例如：寄存器、記數(shù)器等 第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路一

6、、組合邏輯電路的分析方法分析步驟： 給定邏輯圖 電路邏輯功能分析1、由給定的邏輯圖逐級寫出邏輯函數(shù)式；2、對函數(shù)式進(jìn)行化簡，化簡成最簡與或式；3、列出真值表，得出電路的邏輯功能。第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路二、組合邏輯電路的設(shè)計方法設(shè)計步驟： 給出邏輯功能 畫出邏輯圖設(shè)計1、分析實際問題的邏輯含義，列出真值表；2、根據(jù)真值表列出函數(shù)式，化簡為最簡與或式；3、根據(jù)最簡與或式畫出邏輯電路圖。第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路第四節(jié) 常用中規(guī)模集成組合邏輯電路 一、編碼器 編碼器是把 信號轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼 的組合邏輯電路。 功能： 一組高低電平 二進(jìn)制碼以8421BCD編碼器為例，熟

7、悉編碼器的設(shè)計過程和工作原理。編碼器Y0Y1Y2Y9DCBA二進(jìn)制代碼 (8421BCD)一組高低電平第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路二、譯碼器 與編碼器功能相反的邏輯電路就是譯碼器。 編碼器是把 二進(jìn)制碼 轉(zhuǎn)換 信號 為的組合邏輯電路。 功能： 二進(jìn)制碼 一組高低電平 以2/4譯碼器為例，熟悉譯碼器的設(shè)計過程和工作原理。24 線譯碼器BAY0Y1Y2Y3E一組高低電平二進(jìn)制碼使能端3/ 8譯碼器輸入選擇允許(使能)輸出數(shù) 據(jù) 輸 出1234567816151413121110974LS138第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路三、譯碼顯示器

8、 數(shù)字系統(tǒng)中，常需要將運算結(jié)果用人們習(xí)慣的十進(jìn)制顯示出來，這就要用到顯示譯碼器。1、七段譯碼器工作原理 例如：當(dāng)a=b=c=d=e=f=1,g=0時， 顯示0BCD數(shù)碼顯示譯碼器數(shù)碼顯示器abcdefg每一字段為發(fā)光二極管第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路2、譯碼顯示器abcdefgabcdefgDCBA74LS48組成：BCD-七段譯碼器 數(shù)碼顯示器（共陰極）例如：當(dāng)DCBA=0110時，74LS48的輸出abcdefg = 1011111, 數(shù)碼顯示器顯示6。 0110第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路 從一組數(shù)據(jù)中選擇一路信號進(jìn)行傳輸?shù)碾娐?，稱為數(shù)據(jù)選擇器。S0S1 I3 I2 I1 I0Y 控制信號輸入信號輸出信號數(shù)據(jù)選擇器類似多路開關(guān)。選擇哪一路信號由相應(yīng)的一組控制信號控制。四、數(shù)據(jù)選擇器例如：當(dāng)S1S0=10時，Y=I2第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路常用數(shù)據(jù)選擇器：集成8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路aibici-1sici全加器六、全加器既考慮加數(shù)、被加數(shù)又考慮低位的進(jìn)位位。ai-加數(shù) bi-被加數(shù) ci-1 -低位的進(jìn)位；si-本位和；ci -進(jìn)位。第四單元 集成邏輯門電路和組合邏輯門電路用兩片74LS183 構(gòu)成的全加器邏輯圖：1(1) c01A1