数字电子技术 (2)幻灯片.ppt

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1、数字数字电子技子技术第1页，共30页，编辑于2022年，星期六逻辑变量A=1灯亮0灯灭 0 0、1 1仅仅是被定义的两种逻辑值，无任何仅仅是被定义的两种逻辑值，无任何数量的概念。数量的概念。例：命题：信号灯是亮着的。什么事物可定义为一个逻辑变量？什么事物可定义为一个逻辑变量？该事物只有两种完全对立的可能性。一、基本逻辑运算第2页，共30页，编辑于2022年，星期六1.逻辑与YAB。逻辑表达式：Y=A B或 Y=A B&YA B逻辑符号真 值 表A B Y0 0 00 1 01 0 01 1 1定义：只有决定事件结果的全定义：只有决定事件结果的全部条件同时具备时，结果才会部条件同时具备时，结果才

2、会发生（有一个条件不具备，结发生（有一个条件不具备，结果也不会发生）。果也不会发生）。全1出1第3页，共30页，编辑于2022年，星期六（1）“与与”逻辑逻辑A、B、C都满足要求时，事件都满足要求时，事件F才发生。才发生。EFABC&ABCF逻辑符号逻辑符号与运算：第4页，共30页，编辑于2022年，星期六F=ABC逻辑式逻辑式逻辑乘法逻辑乘法逻辑与逻辑与AFBC00001000010011000010101001101111真值表真值表第5页，共30页，编辑于2022年，星期六2.逻辑或Y。AB逻辑表达式：Y=A+B或 Y=A V B1YA B逻辑符号A B Y0 0 00 1 11 0 1

3、1 1 1真 值 表定义：决定事物结果的诸条件中定义：决定事物结果的诸条件中只要有任何一个满足时，结果就只要有任何一个满足时，结果就发生，这种因果关系叫做逻辑发生，这种因果关系叫做逻辑“或或”，换句话说，只有所给条件均不具，换句话说，只有所给条件均不具备，结果才不会发生。备，结果才不会发生。有1出1第6页，共30页，编辑于2022年，星期六（2）“或或”逻辑逻辑A、B、C只有一个具备时，事件只有一个具备时，事件F就发生。就发生。1ABCF逻辑符号逻辑符号AEFBC第7页，共30页，编辑于2022年，星期六F=A+B+C逻辑式逻辑式逻辑加法逻辑加法逻辑或逻辑或AFBC00001001010111

4、010011101101111111真值表真值表第8页，共30页，编辑于2022年，星期六AY0110真 值 表逻辑表达式：Y=A 3.逻辑非RAY1AY逻辑符号定义：如果条件具备了，结果便定义：如果条件具备了，结果便不会发生；而条件不具备时结果不会发生；而条件不具备时结果一定发生。因为一定发生。因为“非非”逻辑要求对逻辑要求对应的逻辑函数是应的逻辑函数是“非非”函数，也叫函数，也叫“反反”函数函数 或或“补补”函数函数第9页，共30页，编辑于2022年，星期六1.与门与门FD1D2AB+5V设二极管的饱和压降设二极管的饱和压降为为0.7伏。伏。0101BFA0011输输 入入0001输出输出

5、 真值表真值表 二、基本门电路输入端悬空，相当于输入端悬空，相当于“1”第10页，共30页，编辑于2022年，星期六2.或门或门0101BFA0011输输 入入0111输出输出 真值表真值表输入端悬空，相输入端悬空，相当于当于“0”第11页，共30页，编辑于2022年，星期六2.或门或门FD1D2AB-5V0101BFA0011输输 入入0111输出输出 真值表真值表设二极管的饱和压降设二极管的饱和压降为为0.3伏。伏。另一种方法另一种方法第12页，共30页，编辑于2022年，星期六R1DR2AF+5V+3V3.非门非门嵌位二极管（三极管的饱和压降（三极管的饱和压降假设为假设为0.3V）FA0

6、1输输 入入10输输 出出真值表真值表输入端悬空，相输入端悬空，相当于当于“0”第13页，共30页，编辑于2022年，星期六1.与门电路非门非门串联串联并联并联与门的逻辑符号A BA BF F0 00 00 00 10 10 01 01 00 01 11 11 1与门的真值表 与门的逻辑表达式 F=A B第14页，共30页，编辑于2022年，星期六2.或门电路CMOS或门电路 A=1、B=0时的等效电路 非门非门串联串联串联串联或门的真值表 或门的逻辑表达式 或门的逻辑符号A BA BF F0 00 00 00 10 11 11 01 01 11 11 11 1第15页，共30页，编辑于202

7、2年，星期六 用NMOS管和PMOS管互补组成的CMOS非门电路。A为输入端，F为输出端。输入为高电平时的等效电路。T6截止，T5导通。结果输出端经T5接“地”，F为低电平。输入为低电平时的等效电路。T5截止，T6导通。结果电源经T6传到输出端，F为高电平。A AF F0 01 11 10 0非门的真值表 非门的逻辑表达式 非门的逻辑符号 3.非门电路第16页，共30页，编辑于2022年，星期六 三、复合逻辑及复合逻辑门 前面讲了三种基本逻辑关系与逻辑门。实际情况要复杂得多。先看如下例子：（可先看下页）VEEYR=3KVCC=+12VAB+3V第17页，共30页，编辑于2022年，星期六与非门

8、与非门二极管与门二极管与门D1D2AB+12VR1DR2F+12V+3V晶体管非门晶体管非门F=A B第18页，共30页，编辑于2022年，星期六1.与非逻辑表达式：Y=A BA B Y0 0 10 1 11 0 11 1 0真 值 表YAB&逻辑符号第19页，共30页，编辑于2022年，星期六2.或非A B Y0 0 10 1 01 0 01 1 0真 值 表逻辑表达式：Y=A+BYAB1逻辑符号第20页，共30页，编辑于2022年，星期六3.与或非逻辑表达式：Y=AB+CD4.异或逻辑表达式：Y=AB =AB+ABYABYAB=1逻辑符号ABCDY&1逻辑符号第21页，共30页，编辑于20

9、22年，星期六4.异或逻辑表达式：Y=AB =AB+ABYABYAB=1逻辑符号5.同或YABYAB=逻辑符号逻辑表达式：Y=A B =AB+AB第22页，共30页，编辑于2022年，星期六 四、逻辑函数与逻辑图 逻辑函数：描述输入逻辑变量与输出逻辑变逻辑函数：描述输入逻辑变量与输出逻辑变量之间因果关系。量之间因果关系。输出变量与输入变量之间的逻辑关系的描述方法输出变量与输入变量之间的逻辑关系的描述方法有真值表、逻辑函数表达式、逻辑图、波形图和卡有真值表、逻辑函数表达式、逻辑图、波形图和卡诺图。诺图。下面举例说明逻辑函数表达式的建立。下面举例说明逻辑函数表达式的建立。第23页，共30页，编辑于

10、2022年，星期六Y。AB。设：设：A A为楼上的开关，为楼上的开关，B B为楼下的开关，为楼下的开关，A A、B B为输入为输入 变量；变量；Y Y表示灯，为输出变量。表示灯，为输出变量。A=1A=1、B=1B=1时，开关向上；时，开关向上；A=0A=0、B=0B=0时，开关向下；时，开关向下；Y=1Y=1灯亮灯亮 Y=0Y=0灯灭灯灭 为控制安装在楼梯上的电灯，常为控制安装在楼梯上的电灯，常在楼上、楼下各装一个单刀双掷开在楼上、楼下各装一个单刀双掷开关。楼下开灯后可在楼上关掉，反关。楼下开灯后可在楼上关掉，反之亦然。实现这一要求的电路如图：之亦然。实现这一要求的电路如图：第24页，共30页

11、，编辑于2022年，星期六 逻辑函数的表示方法：1.真值表ABY0010101001112.逻辑函数表达式：在输入变量在输入变量A A、B B的四种不同的四种不同的取值组合状态中，只有当的取值组合状态中，只有当A=0A=0与与B=0B=0（开关均向下），或者（开关均向下），或者A=1A=1与与B=1B=1（开关均向上），（开关均向上），Y Y都为都为1 1（灯亮）。其它两种情况，灯不（灯亮）。其它两种情况，灯不亮。显然，对应灯亮的两种情况，亮。显然，对应灯亮的两种情况，每一组取值组合状态中。变量是每一组取值组合状态中。变量是与与的关系，这两组状态之间是的关系，这两组状态之间是或或的关系。的关系

12、。第25页，共30页，编辑于2022年，星期六 设计一个能判别两个变量设计一个能判别两个变量A A和和B B取值是否不同的电路。取值是否不同的电路。要求当要求当A A和和B B不同时，输出为；当不同时，输出为；当A A和和B B相同时，输出为相同时，输出为0 0。试写出逻辑函数表达式。试写出逻辑函数表达式。A B Y0 0 0 1 1 0 1 1 真 值 表第一步：将第一步：将Y为为1的项挑出。的项挑出。其对应变量为1取原变量（A或B），反之，取反变量（A或B）。第二步：每组取值中，变量相第二步：每组取值中，变量相与与。Y=AB Y=AB第三步：各组之间是第三步：各组之间是或或的关系。的关系。Y=AB+AB第26页，共30页，编辑于2022年，星期六ABY Y=AB+AB逻辑图逻辑图第27页，共30页，编辑于2022年，星期六A B Y0 0 0 1 1 0 1 1 真 值 表 Y=AB+ABABY时序图时序图第28页，共30页，编辑于2022年，星期六 作作 业业 P37 1.2.2(只做二进制数，不做只做二进制数，不做八进制数和十六进制数。八进制数和十六进制数。)1.4.1 1.6.1第29页，共30页，编辑于2022年，星期六图复合逻辑的电路符号和逻辑函数表达式图复合逻辑的电路符号和逻辑函数表达式第30页，共30页，编辑于2022年，星期六