(精品)第3章 组合逻辑电路-第1讲.ppt

第三章第三章 组合逻辑电路组合逻辑电路 3.1逻辑器件概述逻辑器件概述 3.2 逻辑门电路逻辑门电路 3.3 逻辑函数的实现逻辑函数的实现 3.4 组合逻辑电路分析组合逻辑电路分析 3.5 组合逻辑电路设计组合逻辑电路设计 3.6 组合逻辑电路竞争与冒险组合逻辑电路竞争与冒险 3.7 典型组合逻辑器件典型组合逻辑器件1门电路是用以实现逻辑关系的电子电门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，路，与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，门电路主要有：门电路主要有：与门与门、或门或门、与非门与非门、或或非门非门、异或门异或门等。等。在数字电路中，一般用高电平代表在数字电路中，一般用高电平代表1、低点平代表低点平代表0，即所谓的，即所谓的正逻辑系统正逻辑系统。3.1 逻辑器件概述逻辑器件概述2一.半导体二极管开关运用特性1、二极管的静态特性和等效电路1.1.静态特性静态特性锗管硅管V(V)i(mA)0.2 0.5截止导通3 加正向电压时，二极管导通，管压降加正向电压时，二极管导通，管压降可忽略。二极管相当于一个闭合的开关。可忽略。二极管相当于一个闭合的开关。加反向电压时，二极管截止，反向电流加反向电压时，二极管截止，反向电流可忽略。二极管相当于一个断开的开关。可忽略。二极管相当于一个断开的开关。42.2.等效电路等效电路V(V)i(mA)VTDRFABVr折线折线等效等效非线性变为线性52.2.等效电路简化特性及等效电路等效电路简化特性及等效电路V(V)i(mA)VTDABVr等效等效条件：条件：6开关等效电路“开”态“关”态7二、半导体三极管开关运用特性1、三极管的三种工作状态截止：IBICBO0，ICICEO0，VCEVCC，饱和：IC iBST T1 1处于深度饱和状态处于深度饱和状态T1 1导通，导通，VB1 1=0.7+0.3=1=0.7+0.3=1（V ）T2 2、T3 3 截止，截止，VOH=5-0.7-0.7=3.6=5-0.7-0.7=3.6（V ）153 3、TTLTTL与非门的传输延迟时间与非门的传输延迟时间 由由于于三三极极管管存存在在开开关关时时间间，元元、器器件件及及连连线线存存在在一一定定的的寄寄生生电电容容，因因此此输输入入矩矩形脉冲时，输出脉冲将延迟一定时间。形脉冲时，输出脉冲将延迟一定时间。输入信号输入信号UOm0.5 UOm0.5 UImUIm输出信号输出信号输入电压波形下降沿输入电压波形下降沿 0.5 UIm 处到输出电压上升沿处到输出电压上升沿 0.5 Uom处间隔的时间称处间隔的时间称截止延迟时间截止延迟时间 tPLH。输入电压波形上升沿输入电压波形上升沿 0.5 UIm 处到输出电压下降沿处到输出电压下降沿 0.5 Uom处间隔的时间称处间隔的时间称导通延迟时间导通延迟时间 tPHL L。平均传输延迟时间平均传输延迟时间 tpd tPHLtPLHtpd 越小，则门电越小，则门电路开关速度越高，工路开关速度越高，工作频率越高。作频率越高。0.5 UIm0.5 UOm161 1、几种常用的、几种常用的TTLTTL门电路芯片门电路芯片地地GNDGND外形外形&14141313121211111010 9 9 8 8 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7&管脚管脚（四四2输入与非门，输入与非门，型号型号74LS00)电源电源VCC（+5V）五、其它功能的TTL门电路17名称名称国际常用系国际常用系列型号列型号国产部标型号国产部标型号说明说明四四2 2输入与非门输入与非门74LS0074LS00T100T100四四2 2输入或门输入或门四四2 2异或门异或门四四2 2输入或非门输入或非门四四2 2输入与门输入与门双双4 4输入与非门输入与非门双双4 4输入与门输入与门六反相器六反相器8 8输入与非门输入与非门74LS3274LS3274LS0274LS0274LS0874LS0874LS8674LS8674LS2174LS2174LS2074LS2074LS3074LS3074LS0474LS04T186T186T1008T1008T1086T1086T1021T1021T1002T1002一个组件内部有一个组件内部有四个门，每个门四个门，每个门有两个输入端一有两个输入端一个输出端。个输出端。一个组件内有两一个组件内有两个门，每个门有个门，每个门有4 4个输端。个输端。只一个门，只一个门，8 8个个输入端。输入端。有有6 6个反相器。个反相器。常用常用TTL门电路门电路183.多余输入端的处理多余输入端的处理 与门和与非门的多余输入端接逻辑与门和与非门的多余输入端接逻辑 1 或者与有用输入端并接。或者与有用输入端并接。TTL 电电路路输输入入端端悬悬空空时时相相当当于于输输入入高高电电平平，做做实实验验时时与与门门和和与与非非门门等等的的多多余余输输入入端端可可悬悬空空，但使用中多余输入端一般不悬空，以防止干扰。但使用中多余输入端一般不悬空，以防止干扰。接接 VCC通过通过 1 10 k 电阻接电阻接 VCC与有用输入端并接与有用输入端并接19二极管与门二极管与门FD1D2AB+12V设二极管的饱和压降设二极管的饱和压降为为0.3伏。伏。3.2 逻辑门电路逻辑门电路20二极管或门二极管或门FD1D2AB-12V21R1DR2AF+12V+3V三极管非门三极管非门嵌位二极管嵌位二极管（三极管的饱和压降（三极管的饱和压降假设为假设为0.3付）付）22R1DR2F+12V+3V三极管非门三极管非门D1D2AB+12V二极管与门二极管与门与非门与非门23求出函数的最简“与-或”表达式；将最简“与-或”表达式变换成“与非-与非”表达式；画出与函数表达式对应的逻辑电路图。1.用与非门实现逻辑函数用与非门实现逻辑函数 3.3 逻辑函数的实现逻辑函数的实现 例例 用用“与非与非”门电路实现逻辑函数门电路实现逻辑函数24CDAB0001 11 10000111100110001 1001 11 10011 1025求出函数的最简“或-与”表达式；将最简“或-与”表达式变换成“或非-或非”表达式；画出与函数表达式对应的逻辑电路图。2.用或非门实现逻辑函数用或非门实现逻辑函数 3.3 逻辑函数的实现逻辑函数的实现 例例 用用“或非或非”门电路实现逻辑函数门电路实现逻辑函数26CDAB0001 11 10000111100000001 1111 11 11110 0027求出函数的最简“与-或”表达式；将最简“与-或”表达式变换成“与-或-非”表达式；画出与函数表达式对应的逻辑电路图。3.用与或非门实现逻辑函数用与或非门实现逻辑函数 3.3 逻辑函数的实现逻辑函数的实现 例例 用用“与或非与或非”门电路实现逻辑函数门电路实现逻辑函数28CDAB0001 11 10000111100110110 0011 10 00011 1029求出函数的最简表达式；将最简表达式变换成“异或”表达式；画出与函数表达式对应的逻辑电路图。4.用异或非门实现逻辑函数用异或非门实现逻辑函数 3.3 逻辑函数的实现逻辑函数的实现 例例 用用“异或异或”门电路实现逻辑函数门电路实现逻辑函数30CAB0001 11 10010101101 1031作业：P89 3.1 3.2 3.332