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文檔簡介
第八章門電路與組合邏輯電路第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第三節(jié)組合邏輯電路的分析與設(shè)計第八章門電路與組合邏輯電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路第一節(jié)數(shù)字電路概述與計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制一、模擬量和數(shù)字量二、計數(shù)制第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制一、模擬量和數(shù)字量二、計數(shù)2一、模擬量和數(shù)字量1.脈沖數(shù)字信號數(shù)字電路(digitalcircuit):
組合邏輯電路時序邏輯電路
脈沖是指在短時間內(nèi)出現(xiàn)的電壓或電流的變化,其波形不按正弦規(guī)律變化。
第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路一、模擬量和數(shù)字量1.脈沖數(shù)字信號數(shù)字電路(digital3脈沖數(shù)字信號的參數(shù)脈沖幅度Um
脈沖上升時間tr
脈沖下降時間tf
脈沖寬度tw
周期T第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路脈沖數(shù)字信號的參數(shù)脈沖幅度Um脈沖上升時間tr脈沖下降時42.典型的數(shù)字信號在同一種方波信號中,相對高的電位叫作高電平,反之為低電平矩形波信號第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路方波特點:強調(diào)相對高低電位,而非具體電位或電壓的數(shù)值2.典型的數(shù)字信號在同一種方波信號中,相對高的電位叫作高電平53.正邏輯和負邏輯正邏輯:高電平—為“1”
低電平—為“0”方波特點:強調(diào)相對高低電位,而非具體電位或電壓的數(shù)值第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路3.正邏輯和負邏輯正邏輯:高電平—為“1”方波特點:強6二、計數(shù)制1.十進制逢十進一和“權(quán)”2.二進制逢二進一和“權(quán)”43.2=4×101+3×100
+2×10-1權(quán):101(十位)100(個位)10-1(小數(shù)后1位)(1101)2=1×23+1×22+0×21+1×20
權(quán):2322212013基數(shù)例如例如第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、計數(shù)制1.十進制逢十進一和“權(quán)”2.二進73.十進制二進制轉(zhuǎn)換成十進制:按權(quán)展開十進制轉(zhuǎn)換成二進制:①整數(shù)部分轉(zhuǎn)換②小數(shù)部分轉(zhuǎn)換(1101)2=1×23+1×22+0×21+1×20
權(quán):2322212013例如第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路3.十進制二進制轉(zhuǎn)換成十進制:按權(quán)展開十進制轉(zhuǎn)換成二進制:8例如14.605
①整數(shù)部分轉(zhuǎn)換:除2取余,直至0十進制轉(zhuǎn)換成二進制14
27232120∴14=(1110)2
K3K2K1K0余0余1余1余1注意:先得的余數(shù)為低位;后得的為高位第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路例如14.605①整數(shù)部分轉(zhuǎn)換:除2取余,直至0十進9例如14.605
十進制轉(zhuǎn)換成二進制注意:先得的整數(shù)為高位,后得的為低位②小數(shù)部分:乘2取整,直至達精確的位數(shù)0.605
1.2100.420K-3=0K-2=0K-1=12
×
2
×2
×0.840∴0.605≈(0.100)2
得:14.605≈(1110.100)2第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路例如14.605十進制轉(zhuǎn)換成二進制注意:先得的整數(shù)為104.二-十進制BinaryCodedDecimal,BCD碼
BCD碼:用四位二進制代碼表示一位十進制數(shù)
(0~9共十個數(shù)字)0000~1001可代表0~9又稱8421碼(權(quán))1位十進制數(shù)舉例:(84)10=(1000,0100)8421BCD第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路4.二-十進制BinaryCodedDecimal,BC11第二節(jié)邏輯門電路一、基本邏輯門電路二、集成邏輯門電路第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第二節(jié)邏輯門電路一、基本邏輯門電路二、集成邏輯門電路12邏輯門電路:能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯關(guān)系,邏輯關(guān)系是指某事物的條件與結(jié)果的關(guān)系。
1.與邏輯和與門電路ABY+-“1”—接通或燈亮;“0”—斷開或燈滅與邏輯ANDlogic:只有當決定某一事情的條件全部具備之后,這件事才會發(fā)生。
一、基本邏輯門電路第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路邏輯門電路:能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯關(guān)系,邏輯關(guān)系是指某事物的條件與結(jié)果13ABY000010100111與邏輯真值表N0123只有當A、B全為“1”,才有Y=1;若A、B任一為0V,相應(yīng)的二極管優(yōu)先導(dǎo)通,鉗制UY≈0.7V。010表達式:Y=A·B&ABY與門電路第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路ABY000010100111與邏輯真值表N0123只有當A142.或邏輯和或門電路
“1”—接通或燈亮;“0”—斷開或燈滅或邏輯真值表ABY+-ABY000011101111N0123或邏輯(ORlogic):當決定某一事情的幾個條件中,只要有一個或一個以上條件具備,這件事就會發(fā)生。第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路2.或邏輯和或門電路“1”—接通或燈亮;或邏輯真值表AB15或門電路
表達式:Y=A+B01若A、B中任一為1,相應(yīng)的二極管優(yōu)先導(dǎo)通,鉗制UY≈3.7V。1≥1ABY或邏輯真值表ABY000011101111N0123第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路或門電路表達式:Y=A+B01若A、B中任一為1,相應(yīng)的16第八章門電路與組合邏輯電路3.非邏輯和非門電路
“1”—接通或燈亮;“0”—斷開或燈滅+-AY0110YA非邏輯真值表10N非邏輯(NOTlogic):某一事情是否發(fā)生只取決于一個條件,而且結(jié)果是對該條件的否定;條件具備時事情不發(fā)生,條件不具備時事情才發(fā)生。
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路3.非邏輯和非門電路“117第八章門電路與組合邏輯電路非門電路0110YA非邏輯真值表10N非門符號1AYUBCEIC100.3V三極管開關(guān)狀態(tài)表達式:飽和導(dǎo)通RC+UCCAY3V0RB第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路非門電路0110YA非邏輯18第八章門電路與組合邏輯電路復(fù)合邏輯門≥1ABCY′Y1與非門電路與非門符號&ABCY&ABCY′1Y或非門電路或非門符號≥1
ABCY第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路復(fù)合邏輯門≥1ABCY′Y19第八章門電路與組合邏輯電路舉例:同或門邏輯功能:A、B相同,則Y=1A1B1&&≥1Y可寫成
Y=A⊙B=1AYBABY001010100111同或門邏輯符號第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路舉例:同或門邏輯功能:A、20第八章門電路與組合邏輯電路二、集成邏輯門電路1.TTL門電路
半導(dǎo)體集成門電路:雙極型三極管單極型場效應(yīng)管Transistor-transistorLogic屬于雙極型集成門電路,主要以TTL與非門電路為基礎(chǔ)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路二、集成邏輯門電路1.TT21第八章門電路與組合邏輯電路T1:多發(fā)射極晶體管,構(gòu)成與門電路典型TTL與非門電路的結(jié)構(gòu)、功能和邏輯符號
C1第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路T1:多發(fā)射極晶體管,構(gòu)成22第八章門電路與組合邏輯電路TTL與非門工作原理①當A、B、C
任一為“0”時:Y=1
1101UB1=0.3+0.7=1V5VUY≈3.6V3.6V拉電流T1:多發(fā)射極晶體管,構(gòu)成與門電路C1第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路TTL與非門工作原理①當A23第八章門電路與組合邏輯電路T1各發(fā)射極最終還導(dǎo)通嗎?0111UB1=0.7×3=2.1V1VUY≈0.3V0.3V②當A、B、C全為“1”時:UB1↑↑→Y=00.3V灌電流C1TTL與非門工作原理第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路T1各發(fā)射極最終還導(dǎo)通嗎?24第八章門電路與組合邏輯電路②當A、B、C全為“1”時:UB1↑↑→Y=0①當A、B、C任一為“0”時:Y=1
TTL與非門工作原理總結(jié)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路②當A、B、C全為“1”時25第八章門電路與組合邏輯電路TTL的主要參數(shù)傳輸延時:傳輸延遲時間是用來表示TTL門電路工作速度的參數(shù)
輸入/輸出邏輯電平:標準TTL門輸入邏輯低電平UIL為0~0.8V;輸入邏輯高電平UIH為2~5V;輸出邏輯低電平UOL為0~0.4V;輸出邏輯高電平UOH為2.4~5V。
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路TTL的主要參數(shù)傳輸延時:26第八章門電路與組合邏輯電路輸入/輸出邏輯電平:標準TTL門輸入邏輯低電平UIL為0~0.8V;輸入邏輯高電平UIH為2~5V;輸出邏輯低電平UOL為0~0.4V;輸出邏輯高電平UOH為2.4~5V。
TTL的主要參數(shù)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路輸入/輸出邏輯電平:標準T27第八章門電路與組合邏輯電路IIL閾值電壓UT:能使輸入級T1的基極電位UB1達到2.1V對應(yīng)的輸入電壓,稱為閾值電壓。
輸入/輸出電流:低電平輸入電流IIL~輸入端短路電流IIS高電平輸入電流IIH~反偏漏電流:IIH≈0IIS1VR13KT1ABC1+5V10IIHIIS≈1.6mAIIH≈20~40μA3.6V0.3VTTL的主要參數(shù)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路IIL閾值電壓UT:能使輸28第八章門電路與組合邏輯電路扇出系數(shù):扇出系數(shù)是指一個門電路能帶同類門電路輸入端的最大數(shù)目。
灌TTL驅(qū)動門負載門&&&0拉1或者…在拉電流時:在驅(qū)動門灌電流時:outputLowHighoutputTTL的主要參數(shù)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路扇出系數(shù):扇出系數(shù)是指一個29第八章門電路與組合邏輯電路(1)CMOS非門電路常稱CMOS反相器
驅(qū)動管TN是N溝道增強型(NMOS),負載管TP是P溝道增強型(PMOS),兩者聯(lián)成互補對稱的結(jié)構(gòu)。
無論電路處于何種狀態(tài),兩管中總有一個截止,所以它的靜態(tài)功耗極低,有微功耗電路之稱。
驅(qū)動管負載管2.CMOS門電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路(1)CMOS非門電路30第八章門電路與組合邏輯電路2.CMOS門電路(2)CMOS傳輸門電路
相當于理想開關(guān)
傳輸門的開通與關(guān)斷取決于控制信號C和,在輸入端加了符號“○”,喻意低電平有效,即=0就允許信號傳輸。低電平有效高電平有效第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路2.CMOS門電路(2)C31第八章門電路與組合邏輯電路3.集成門電路使用的一些實際問題TTL門電路多余輸入端的處理①接高電平;②接低電平;③并聯(lián);④剪短懸空與門,與非門或門,或非門相當于輸入1第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路3.集成門電路使用的一些實32第三節(jié)組合邏輯電路的分析和設(shè)計一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換三、組合邏輯電路的分析四、組合邏輯電路的設(shè)計第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯電路的分析和設(shè)計一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)二、邏33一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第八章門電路與組合邏輯電路1.邏輯代數(shù)運算法則邏輯非邏輯或邏輯與第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第八章門電路與組合邏輯電路1.邏輯代34一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第八章門電路與組合邏輯電路1.邏輯代數(shù)運算法則遵守交換律、結(jié)合律、分配律反演律(摩根律)、吸收律等反演律吸收律第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第八章門電路與組合邏輯電路1.邏輯代35NAB最小項最小項編號0001m01011m12101m23110m3第八章門電路與組合邏輯電路2.最小項的定義和性質(zhì)與非運算真值表與最小項n變量邏輯函數(shù)的最小項共有2n個最小項的重要性質(zhì):輸入變量A、B任何一組取值下必有一個最小項,且僅有一個最小項的值為1。
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路NAB最小項最小項編號0001m01011m12101m2336第八章門電路與組合邏輯電路2.最小項的定義和性質(zhì)約束項和任意項統(tǒng)稱無關(guān)項。把它們加入到邏輯函數(shù)表達式中,不會改變函數(shù)原來的關(guān)系。利用寫入無關(guān)項的方法??苫喚哂袩o關(guān)項的邏輯函數(shù)。約束項:如果真值表中禁止輸入變量為某些值,該組值對應(yīng)的最小項叫做約束項,取值為零。任意項:如果真值表中輸入變量某些組合的取值對函數(shù)沒有影響,可有可無,不影響電路功能,其對應(yīng)的最小項叫做任意項。
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路2.最小項的定義和性質(zhì)約37二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路1.公式法化簡【例題】
化簡邏輯函數(shù)【解】
利用公式A+A=A,把上式改寫成所以:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路138二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換
ABC000001010011100101110111N01234567mim0=?m1=?m2=?m3=?m4=?m5=?m6=?m7=?輸入變量A、B······n個n變量邏輯函數(shù)的最小項共有2n個
輸入變量ABC=001時:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路239第三節(jié)基本放大電路第一節(jié)晶體二極管第二節(jié)晶體三極管第四節(jié)射極輸出器第五節(jié)場效應(yīng)管及其放大電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換
ABC000001010011100101110111N01234567mim0=?m1=?m2=?m3=?m4=?m5=?m6=?m7=?輸入變量A、B······n個n變量邏輯函數(shù)的最小項共有2n個
輸入變量ABC=001時:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第三節(jié)基本放大電路第一節(jié)晶體二極管第二節(jié)晶體三極管第四40第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換
ABC000001010011100101110111N01234567mim0=?m1=?m2=?m3=?m4=?m5=?m6=?m7=?輸入變量A、B······n個n變量邏輯函數(shù)的最小項共有2n個
輸入變量ABC=001時:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換41二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換
ABC000001010011100101110111N01234567mim0=?m1=?m2=?m3=?m4=?m5=?m6=?m7=?Y00010111設(shè)計一個三人舉手表決器,Y為結(jié)果,半數(shù)以上人通過:Y=1Y=1對應(yīng)的最小項?Y=m3+m5+m6+m7第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路242第八章門電路與組合邏輯電路3.邏輯式與邏輯圖的轉(zhuǎn)換
對下式加入兩個ABC后再化簡三人舉手表決電路圖第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路3.邏輯式與邏輯圖的轉(zhuǎn)換43第八章門電路與組合邏輯電路4.輸入與輸出波形圖
tY橫向:時間t縱向:變量Y=A+B第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路4.輸入與輸出波形圖tY44三、組合邏輯電路的分析第八章門電路與組合邏輯電路【例題】
組合邏輯電路如圖示,分析該電路的邏輯功能?!窘狻?/p>
由邏輯圖逐級寫出邏輯式由邏輯式寫出真值表
ABY000011101110異或門:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路三、組合邏輯電路的分析第八章門電路與組合邏輯電路【例45第八章門電路與組合邏輯電路【例題】
對人腦醫(yī)學(xué)磁共振圖像采用一種基于區(qū)域的分割識別技術(shù),即依據(jù)病灶與正常組織在圖像中反映出的亮度差異找到合適的域值進行分割檢測。設(shè)圖像檢測結(jié)果的亮度狀態(tài)為0~7種(000~111),0代表區(qū)域亮度最低,7代表區(qū)域亮度最高,區(qū)域閾值亮度為5。試設(shè)計一個組合邏輯電路,達到或高于閾值亮度時,輸出信號Y=1,表示應(yīng)將該區(qū)域分割挑選出來。
【解】
①設(shè)輸入變量為ABC,代表
亮度狀態(tài)000~111;列出真值表
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路區(qū)域閾值亮度≥5,則Y=1第八章門電路與組合邏輯電路【例題】對人腦醫(yī)學(xué)磁共振46第八章門電路與組合邏輯電路ABC000001010011100101110111Y00000111②寫出Y的邏輯式并化簡變換對上式加入一個ABC后再化簡得:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路③畫出邏輯圖
第八章門電路與組合邏輯電路ABC000001010047第四節(jié)常用組合邏輯電路一、加法器二、編碼器三、譯碼器和數(shù)字顯示四、數(shù)據(jù)選擇器第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第四節(jié)常用組合邏輯電路一、加法器二、編碼器三、譯碼器48第八章門電路與組合邏輯電路一、加法器1.半加器(half-adder)
當多位數(shù)相加時,半加器可用于最低位求和,并給出進位數(shù)C。
ABSC0000011010101101S:和數(shù)C:進位第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路一、加法器1.半加器(h49第八章門電路與組合邏輯電路2.全加器(full-adder)
可對兩個二進制數(shù)A和B及低位進位數(shù)CI三者求和S,并給出高位進位C三位串行加法器CI
CI第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路2.全加器(full-a50第八章門電路與組合邏輯電路二、編碼器用途:編碼(coding)是把字母、數(shù)字、文字或符號等信息編成一組二進制代碼。n位二進制代碼有2n種,可以表示2n個信息
8個輸入變量(信息)I0~I73位二進制數(shù):Y2Y1Y0取000~111
8種狀態(tài)例如23=8第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路二、編碼器用途:編碼(co51第八章門電路與組合邏輯電路1.二進制編碼器
Y0Y1Y28/3線編碼I0I7I3……若I0=1則:I0~I7=100···0Y2Y1Y0
=000每組只允許一個輸入信號有效(高電平1)8個輸入變量(信息)I0~I73位二進制數(shù):Y2Y1Y0取000~111
8種狀態(tài)例如23=8第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路1.二進制編碼器Y0Y152第八章門電路與組合邏輯電路I1I2I5I78/3線編碼器真值表I0
I3I4I6000011110011001101010101Y2Y1Y0輸入最小項各輸出條件:每次只允許一個輸入信號為1(有效)由真值表得出邏輯式如下1.二進制編碼器
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路I1I2I5I78/3線編53第八章門電路與組合邏輯電路三、譯碼器和數(shù)字顯示1.二進制譯碼器用途:把輸入的二進制代碼(000~111)譯成對應(yīng)的輸出信號()3/8線譯碼器3位輸入8位輸出由74LS138型3/8線二進制譯碼器真值表寫出邏輯式
二進制譯碼器各輸出就是最小項表達式!第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路三、譯碼器和數(shù)字顯示1.二543位二進制譯碼器(3線
–
8線)真值表函數(shù)式A0Y0A1A2Y1Y73位二進制譯碼器…00000001
000000100000010000001000000100000010000001000000100000000000010100111001011101113位二進制譯碼器(3線–8線)真值表函數(shù)式A0Y55第八章門電路與組合邏輯電路1.二進制譯碼器【例題】邏輯式,
試用74LS138型3/8線二進制譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)。
二進制譯碼器各輸出就是最小項表達式!【解】由于74LS138型3/8線二進制譯碼器各輸出邏輯式就是最小項表達式,所以輸入為ABC第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路1.二進制譯碼器【例題】56第八章門電路與組合邏輯電路二進制譯碼器各輸出就是最小項表達式!1S1A0A1A2ABC74LS138Y&1.二進制譯碼器根據(jù)Y式,用二進制譯碼器74LS138構(gòu)成邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路二進制譯碼器各輸出就是最小57第三節(jié)基本放大電路第一節(jié)晶體二極管第二節(jié)晶體三極管第四節(jié)射極輸出器第五節(jié)場效應(yīng)管及其放大電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路2.顯示譯碼器用途:把8421碼(0000~1001)譯成十進制數(shù)0~9,并能用顯示器顯示。BCD碼BCD編碼顯示譯碼器顯示器件第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第三節(jié)基本放大電路第一節(jié)晶體二極管第二節(jié)晶體三極管第四58第八章門電路與組合邏輯電路字符顯示器
①發(fā)光二極管LED②液晶段顯示LCD1bc2bagedabcdegfabgfedc類型共陰極·····接法共陽極·····接法七段數(shù)碼管第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路字符顯示器①發(fā)光二極管L59第八章門電路與組合邏輯電路abcdegfabgfedc七段數(shù)碼管10abcdefg共陰極數(shù)碼管+共陽極數(shù)碼管字符顯示器
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路abcdegfabgfed60第八章門電路與組合邏輯電路七段顯示譯碼器
abcdfgeCT74LS248型→驅(qū)動共陰極LED數(shù)碼管······AD譯碼器顯示器分析e段:數(shù)值0,2,6,8要求e段亮
83第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路譯碼邏輯式第八章門電路與組合邏輯電路七段顯示譯碼器abcdf61共陰極abcdefgR+5VYaA3A2A1A0+VCC顯示譯碼器共陰YbYcYdYeYfYg—高電平驅(qū)動00001111110000100100110000110110100110100010101100111100010011111001011001110110111011111111000011111111111011aebcfgd共陰極abcdefgR+5VYaA3A2A1A0+VCC顯62真值表A3A2A1A0YaYbYcYdYeYfYg形00000001001000110100010101100111100010010123456789000000110011110010010000011010011000100100010000000
01111000000
00000100A3A2A1A0YaYb
YcYd
Ye
Yf
Yg顯示譯碼器aebcfgd真值表A3A2A1A0YaYbYcYd63第八章門電路與組合邏輯電路四、數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器(multiplexer,MUX):類似一個多投開關(guān)。選擇哪一路信號由相應(yīng)的一組地址信號控制輸入信號輸出信號A0A1D3D2D1D0Y地址控制信號2n個數(shù)據(jù)輸入端n個地址選擇端第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路四、數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器(64輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)選擇控制信號A0Y4選1數(shù)據(jù)選擇器D0D3D1D2A11.邏輯抽象00011011D0D1D2D3D000D0DA1
A0真值表D101D210D311Y
D1D2D32.邏輯表達式輸輸選擇控制信號A0Y4選1D0D3D1D2A11.邏輯65第八章門電路與組合邏輯電路輸入信號輸出信號A0A1D3D2D1D0Y選通信號第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路輸入信號輸出信號A0A1D66第八章門電路與組合邏輯電路第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第三節(jié)組合邏輯電路的分析與設(shè)計第八章門電路與組合邏輯電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路第一節(jié)數(shù)字電路概述與計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制一、模擬量和數(shù)字量二、計數(shù)制第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制一、模擬量和數(shù)字量二、計數(shù)68一、模擬量和數(shù)字量1.脈沖數(shù)字信號數(shù)字電路(digitalcircuit):
組合邏輯電路時序邏輯電路
脈沖是指在短時間內(nèi)出現(xiàn)的電壓或電流的變化,其波形不按正弦規(guī)律變化。
第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路一、模擬量和數(shù)字量1.脈沖數(shù)字信號數(shù)字電路(digital69脈沖數(shù)字信號的參數(shù)脈沖幅度Um
脈沖上升時間tr
脈沖下降時間tf
脈沖寬度tw
周期T第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路脈沖數(shù)字信號的參數(shù)脈沖幅度Um脈沖上升時間tr脈沖下降時702.典型的數(shù)字信號在同一種方波信號中,相對高的電位叫作高電平,反之為低電平矩形波信號第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路方波特點:強調(diào)相對高低電位,而非具體電位或電壓的數(shù)值2.典型的數(shù)字信號在同一種方波信號中,相對高的電位叫作高電平713.正邏輯和負邏輯正邏輯:高電平—為“1”
低電平—為“0”方波特點:強調(diào)相對高低電位,而非具體電位或電壓的數(shù)值第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路3.正邏輯和負邏輯正邏輯:高電平—為“1”方波特點:強72二、計數(shù)制1.十進制逢十進一和“權(quán)”2.二進制逢二進一和“權(quán)”43.2=4×101+3×100
+2×10-1權(quán):101(十位)100(個位)10-1(小數(shù)后1位)(1101)2=1×23+1×22+0×21+1×20
權(quán):2322212013基數(shù)例如例如第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、計數(shù)制1.十進制逢十進一和“權(quán)”2.二進733.十進制二進制轉(zhuǎn)換成十進制:按權(quán)展開十進制轉(zhuǎn)換成二進制:①整數(shù)部分轉(zhuǎn)換②小數(shù)部分轉(zhuǎn)換(1101)2=1×23+1×22+0×21+1×20
權(quán):2322212013例如第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路3.十進制二進制轉(zhuǎn)換成十進制:按權(quán)展開十進制轉(zhuǎn)換成二進制:74例如14.605
①整數(shù)部分轉(zhuǎn)換:除2取余,直至0十進制轉(zhuǎn)換成二進制14
27232120∴14=(1110)2
K3K2K1K0余0余1余1余1注意:先得的余數(shù)為低位;后得的為高位第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路例如14.605①整數(shù)部分轉(zhuǎn)換:除2取余,直至0十進75例如14.605
十進制轉(zhuǎn)換成二進制注意:先得的整數(shù)為高位,后得的為低位②小數(shù)部分:乘2取整,直至達精確的位數(shù)0.605
1.2100.420K-3=0K-2=0K-1=12
×
2
×2
×0.840∴0.605≈(0.100)2
得:14.605≈(1110.100)2第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路例如14.605十進制轉(zhuǎn)換成二進制注意:先得的整數(shù)為764.二-十進制BinaryCodedDecimal,BCD碼
BCD碼:用四位二進制代碼表示一位十進制數(shù)
(0~9共十個數(shù)字)0000~1001可代表0~9又稱8421碼(權(quán))1位十進制數(shù)舉例:(84)10=(1000,0100)8421BCD第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路4.二-十進制BinaryCodedDecimal,BC77第二節(jié)邏輯門電路一、基本邏輯門電路二、集成邏輯門電路第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第二節(jié)邏輯門電路一、基本邏輯門電路二、集成邏輯門電路78邏輯門電路:能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯關(guān)系,邏輯關(guān)系是指某事物的條件與結(jié)果的關(guān)系。
1.與邏輯和與門電路ABY+-“1”—接通或燈亮;“0”—斷開或燈滅與邏輯ANDlogic:只有當決定某一事情的條件全部具備之后,這件事才會發(fā)生。
一、基本邏輯門電路第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路邏輯門電路:能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯關(guān)系,邏輯關(guān)系是指某事物的條件與結(jié)果79ABY000010100111與邏輯真值表N0123只有當A、B全為“1”,才有Y=1;若A、B任一為0V,相應(yīng)的二極管優(yōu)先導(dǎo)通,鉗制UY≈0.7V。010表達式:Y=A·B&ABY與門電路第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路ABY000010100111與邏輯真值表N0123只有當A802.或邏輯和或門電路
“1”—接通或燈亮;“0”—斷開或燈滅或邏輯真值表ABY+-ABY000011101111N0123或邏輯(ORlogic):當決定某一事情的幾個條件中,只要有一個或一個以上條件具備,這件事就會發(fā)生。第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路2.或邏輯和或門電路“1”—接通或燈亮;或邏輯真值表AB81或門電路
表達式:Y=A+B01若A、B中任一為1,相應(yīng)的二極管優(yōu)先導(dǎo)通,鉗制UY≈3.7V。1≥1ABY或邏輯真值表ABY000011101111N0123第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路或門電路表達式:Y=A+B01若A、B中任一為1,相應(yīng)的82第八章門電路與組合邏輯電路3.非邏輯和非門電路
“1”—接通或燈亮;“0”—斷開或燈滅+-AY0110YA非邏輯真值表10N非邏輯(NOTlogic):某一事情是否發(fā)生只取決于一個條件,而且結(jié)果是對該條件的否定;條件具備時事情不發(fā)生,條件不具備時事情才發(fā)生。
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路3.非邏輯和非門電路“183第八章門電路與組合邏輯電路非門電路0110YA非邏輯真值表10N非門符號1AYUBCEIC100.3V三極管開關(guān)狀態(tài)表達式:飽和導(dǎo)通RC+UCCAY3V0RB第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路非門電路0110YA非邏輯84第八章門電路與組合邏輯電路復(fù)合邏輯門≥1ABCY′Y1與非門電路與非門符號&ABCY&ABCY′1Y或非門電路或非門符號≥1
ABCY第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路復(fù)合邏輯門≥1ABCY′Y85第八章門電路與組合邏輯電路舉例:同或門邏輯功能:A、B相同,則Y=1A1B1&&≥1Y可寫成
Y=A⊙B=1AYBABY001010100111同或門邏輯符號第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路舉例:同或門邏輯功能:A、86第八章門電路與組合邏輯電路二、集成邏輯門電路1.TTL門電路
半導(dǎo)體集成門電路:雙極型三極管單極型場效應(yīng)管Transistor-transistorLogic屬于雙極型集成門電路,主要以TTL與非門電路為基礎(chǔ)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路二、集成邏輯門電路1.TT87第八章門電路與組合邏輯電路T1:多發(fā)射極晶體管,構(gòu)成與門電路典型TTL與非門電路的結(jié)構(gòu)、功能和邏輯符號
C1第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路T1:多發(fā)射極晶體管,構(gòu)成88第八章門電路與組合邏輯電路TTL與非門工作原理①當A、B、C
任一為“0”時:Y=1
1101UB1=0.3+0.7=1V5VUY≈3.6V3.6V拉電流T1:多發(fā)射極晶體管,構(gòu)成與門電路C1第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路TTL與非門工作原理①當A89第八章門電路與組合邏輯電路T1各發(fā)射極最終還導(dǎo)通嗎?0111UB1=0.7×3=2.1V1VUY≈0.3V0.3V②當A、B、C全為“1”時:UB1↑↑→Y=00.3V灌電流C1TTL與非門工作原理第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路T1各發(fā)射極最終還導(dǎo)通嗎?90第八章門電路與組合邏輯電路②當A、B、C全為“1”時:UB1↑↑→Y=0①當A、B、C任一為“0”時:Y=1
TTL與非門工作原理總結(jié)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路②當A、B、C全為“1”時91第八章門電路與組合邏輯電路TTL的主要參數(shù)傳輸延時:傳輸延遲時間是用來表示TTL門電路工作速度的參數(shù)
輸入/輸出邏輯電平:標準TTL門輸入邏輯低電平UIL為0~0.8V;輸入邏輯高電平UIH為2~5V;輸出邏輯低電平UOL為0~0.4V;輸出邏輯高電平UOH為2.4~5V。
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路TTL的主要參數(shù)傳輸延時:92第八章門電路與組合邏輯電路輸入/輸出邏輯電平:標準TTL門輸入邏輯低電平UIL為0~0.8V;輸入邏輯高電平UIH為2~5V;輸出邏輯低電平UOL為0~0.4V;輸出邏輯高電平UOH為2.4~5V。
TTL的主要參數(shù)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路輸入/輸出邏輯電平:標準T93第八章門電路與組合邏輯電路IIL閾值電壓UT:能使輸入級T1的基極電位UB1達到2.1V對應(yīng)的輸入電壓,稱為閾值電壓。
輸入/輸出電流:低電平輸入電流IIL~輸入端短路電流IIS高電平輸入電流IIH~反偏漏電流:IIH≈0IIS1VR13KT1ABC1+5V10IIHIIS≈1.6mAIIH≈20~40μA3.6V0.3VTTL的主要參數(shù)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路IIL閾值電壓UT:能使輸94第八章門電路與組合邏輯電路扇出系數(shù):扇出系數(shù)是指一個門電路能帶同類門電路輸入端的最大數(shù)目。
灌TTL驅(qū)動門負載門&&&0拉1或者…在拉電流時:在驅(qū)動門灌電流時:outputLowHighoutputTTL的主要參數(shù)第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路扇出系數(shù):扇出系數(shù)是指一個95第八章門電路與組合邏輯電路(1)CMOS非門電路常稱CMOS反相器
驅(qū)動管TN是N溝道增強型(NMOS),負載管TP是P溝道增強型(PMOS),兩者聯(lián)成互補對稱的結(jié)構(gòu)。
無論電路處于何種狀態(tài),兩管中總有一個截止,所以它的靜態(tài)功耗極低,有微功耗電路之稱。
驅(qū)動管負載管2.CMOS門電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路(1)CMOS非門電路96第八章門電路與組合邏輯電路2.CMOS門電路(2)CMOS傳輸門電路
相當于理想開關(guān)
傳輸門的開通與關(guān)斷取決于控制信號C和,在輸入端加了符號“○”,喻意低電平有效,即=0就允許信號傳輸。低電平有效高電平有效第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路2.CMOS門電路(2)C97第八章門電路與組合邏輯電路3.集成門電路使用的一些實際問題TTL門電路多余輸入端的處理①接高電平;②接低電平;③并聯(lián);④剪短懸空與門,與非門或門,或非門相當于輸入1第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路3.集成門電路使用的一些實98第三節(jié)組合邏輯電路的分析和設(shè)計一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換三、組合邏輯電路的分析四、組合邏輯電路的設(shè)計第八章門電路與組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第三節(jié)組合邏輯電路的分析和設(shè)計一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)二、邏99一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第八章門電路與組合邏輯電路1.邏輯代數(shù)運算法則邏輯非邏輯或邏輯與第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第八章門電路與組合邏輯電路1.邏輯代100一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第八章門電路與組合邏輯電路1.邏輯代數(shù)運算法則遵守交換律、結(jié)合律、分配律反演律(摩根律)、吸收律等反演律吸收律第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第八章門電路與組合邏輯電路1.邏輯代101NAB最小項最小項編號0001m01011m12101m23110m3第八章門電路與組合邏輯電路2.最小項的定義和性質(zhì)與非運算真值表與最小項n變量邏輯函數(shù)的最小項共有2n個最小項的重要性質(zhì):輸入變量A、B任何一組取值下必有一個最小項,且僅有一個最小項的值為1。
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路NAB最小項最小項編號0001m01011m12101m23102第八章門電路與組合邏輯電路2.最小項的定義和性質(zhì)約束項和任意項統(tǒng)稱無關(guān)項。把它們加入到邏輯函數(shù)表達式中,不會改變函數(shù)原來的關(guān)系。利用寫入無關(guān)項的方法常可化簡具有無關(guān)項的邏輯函數(shù)。約束項:如果真值表中禁止輸入變量為某些值,該組值對應(yīng)的最小項叫做約束項,取值為零。任意項:如果真值表中輸入變量某些組合的取值對函數(shù)沒有影響,可有可無,不影響電路功能,其對應(yīng)的最小項叫做任意項。
第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路2.最小項的定義和性質(zhì)約103二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路1.公式法化簡【例題】
化簡邏輯函數(shù)【解】
利用公式A+A=A,把上式改寫成所以:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路1104二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換
ABC000001010011100101110111N01234567mim0=?m1=?m2=?m3=?m4=?m5=?m6=?m7=?輸入變量A、B······n個n變量邏輯函數(shù)的最小項共有2n個
輸入變量ABC=001時:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路2105第三節(jié)基本放大電路第一節(jié)晶體二極管第二節(jié)晶體三極管第四節(jié)射極輸出器第五節(jié)場效應(yīng)管及其放大電路第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換
ABC000001010011100101110111N01234567mim0=?m1=?m2=?m3=?m4=?m5=?m6=?m7=?輸入變量A、B······n個n變量邏輯函數(shù)的最小項共有2n個
輸入變量ABC=001時:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第三節(jié)基本放大電路第一節(jié)晶體二極管第二節(jié)晶體三極管第四106第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換
ABC000001010011100101110111N01234567mim0=?m1=?m2=?m3=?m4=?m5=?m6=?m7=?輸入變量A、B······n個n變量邏輯函數(shù)的最小項共有2n個
輸入變量ABC=001時:第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換107二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路2.真值表與邏輯式的轉(zhuǎn)換
ABC000001010011100101110111N01234567mim0=?m1=?m2=?m3=?m4=?m5=?m6=?m7=?Y00010111設(shè)計一個三人舉手表決器,Y為結(jié)果,半數(shù)以上人通過:Y=1Y=1對應(yīng)的最小項?Y=m3+m5+m6+m7第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路二、邏輯函數(shù)的化簡和轉(zhuǎn)換第八章門電路與組合邏輯電路2108第八章門電路與組合邏輯電路3.邏輯式與邏輯圖的轉(zhuǎn)換
對下式加入兩個ABC后再化簡三人舉手表決電路圖第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路3.邏輯式與邏輯圖的轉(zhuǎn)換109第八章門電路與組合邏輯電路4.輸入與輸出波形圖
tY橫向:時間t縱向:變量Y=A+B第三節(jié)組合邏輯鏈路的分析和設(shè)計第一節(jié)數(shù)字電路概述與計數(shù)制第二節(jié)邏輯門電路第四節(jié)常用組合邏輯電路第八章門電路與組合邏輯電路4.輸入與輸出波形圖tY110三、組合邏輯電路的分析第八章門電路與組合邏輯電路【例題】
組合邏輯電路如圖示,分析該電路的邏輯功能?!窘狻?/p>
由邏輯圖逐級寫出邏輯式由邏
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