第24课-逻辑门电路.pptx

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1、模块模块13 13 逻辑门电路逻辑门电路模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号数字信号数字信号数字信号数字信号电子电路中的信号电子电路中的信号电子电路中的信号电子电路中的信号模拟信号：模拟信号：模拟信号：模拟信号：在时间上或数值上连续变化的信号。在时间上或数值上连续变化的信号。在时间上或数值上连续变化的信号。在时间上或数值上连续变化的信号。处理模拟信号的电路称为模拟电路处理模拟信号的电路称为模拟电路处理模拟信号的电路称为模拟电路处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电如整流电如整流电如整流电路、放大电路等，注重研究的是路、放大电路等，注重研究的是路、放大电路等，注重研究的是路、放大电路等，注重研究的

2、是输入和输出信号间输入和输出信号间输入和输出信号间输入和输出信号间的大小及相位关系的大小及相位关系的大小及相位关系的大小及相位关系。在模拟电路中在模拟电路中在模拟电路中在模拟电路中,晶体管通常工作在放大区。晶体管通常工作在放大区。晶体管通常工作在放大区。晶体管通常工作在放大区。数字信号数字信号数字信号数字信号(也称脉冲信号也称脉冲信号也称脉冲信号也称脉冲信号)：在时间上和数值上都是不连续变化的，即在时间上和数值上都是不连续变化的，即在时间上和数值上都是不连续变化的，即在时间上和数值上都是不连续变化的，即是一种是一种是一种是一种跃变信号，并且持续时间短暂。跃变信号，并且持续时间短暂。跃变信号，并

3、且持续时间短暂。跃变信号，并且持续时间短暂。处理数字信号的电路称为数字电路处理数字信号的电路称为数字电路处理数字信号的电路称为数字电路处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的，它注重研究的，它注重研究的，它注重研究的是是是是输入、输出信号之间的逻辑关系输入、输出信号之间的逻辑关系输入、输出信号之间的逻辑关系输入、输出信号之间的逻辑关系。在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区,起开关的作用。起开关的作用。起开关的作用。起开关的作用。数字电路中只有数字电路中

4、只有数字电路中只有数字电路中只有“高电平高电平高电平高电平”（1 1）与与与与“低电平低电平低电平低电平”（0 0）两种离散的两种离散的两种离散的两种离散的情况情况情况情况。（。（。（。（符合计算机认知符合计算机认知符合计算机认知符合计算机认知）逻辑电路逻辑电路实现逻辑运算实现逻辑运算 在在本书中，用本书中，用“1”代表真，代表真，“0”代表代表假假数字电路数字电路（1、0）输入与输出输入与输出均为均为二进制数二进制数讨论讨论逻辑逻辑关系关系与与、或、或、非逻辑运算实现非逻辑运算实现 逻辑门：逻辑门：与门与门、或门、或门、非门非门逻辑函数逻辑函数真值表真值表一一种开关种开关13.1 基本基本门

5、电路与复合门电路门电路与复合门电路数字电路最数字电路最数字电路最数字电路最基本的基本的基本的基本的逻辑元件逻辑元件逻辑元件逻辑元件 13.1.1 基本门电路基本门电路 设开关断开、灯不亮用逻辑设开关断开、灯不亮用逻辑设开关断开、灯不亮用逻辑设开关断开、灯不亮用逻辑 0 0 表示表示表示表示,开关闭合、开关闭合、开关闭合、开关闭合、灯亮用灯亮用灯亮用灯亮用 逻辑逻辑逻辑逻辑 1 1 表示。表示。表示。表示。逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式 F=A B1.1.与与与与逻辑关系逻辑关系逻辑关系逻辑关系 与与与与逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备逻辑关

6、系是指当决定某事件的条件全部具备逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备时，该事件才发生。时，该事件才发生。时，该事件才发生。时，该事件才发生。0001011101 00ABF状态状态状态状态表（表（表（表（真值表真值表真值表真值表）FBA0001011101 00ABF状态表状态表状态表状态表00=0，01=0，10=0，11=10A=0，1A=A，AA=A有有0出出0，全，全1出出1国标符号国标符号国际流行符号国际流行符号与门与门与门与门二极管二极管二极管二极管与与与与门电路门电路门电路门电路+UCC(+5V)RD1D2AB+UCC(+5V)RD1D2ABF2.2.或或或或逻辑关系逻辑关系逻

7、辑关系逻辑关系 或或或或逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时,该事件就发生。该事件就发生。该事件就发生。该事件就发生。逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式 F=A+B000111110110ABF状态表状态表状态表状态表B220VA+-BF220VA+-000111110110ABF状态表状态表状态表状态表0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10+A=A，1+A=1，A+A=A有有1出出1，全，全0出出0或门或门或门或门3.3.非非非非逻辑关系逻辑关系逻辑关系

8、逻辑关系非非非非逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式 F=A状态表状态表状态表状态表101AF0+RA220V-+RAF220V-状态表状态表状态表状态表101AF0输入与输出相反输入与输出相反01非门非门非门非门+UCC-UBBARKRBRCFT+UCC-UBBARKRBRCT 由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信号都是用电位号都是用电位号都是用电

9、位号都是用电位(或称电平或称电平或称电平或称电平)的高低表示的。高电平和低电的高低表示的。高电平和低电的高低表示的。高电平和低电的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值平都不是一个固定的数值平都不是一个固定的数值平都不是一个固定的数值,而是有一定的变化范围。而是有一定的变化范围。而是有一定的变化范围。而是有一定的变化范围。门电路是用以实现逻辑关系的门电路是用以实现逻辑关系的门电路是用以实现逻辑关系的门电路是用以实现逻辑关系的电子电路。电子电路。电子电路。电子电路。门电路主要有：门电路主要有：门电路主要有：门电路主要有：与与与与门、门、门、门、或或或或门、门、门、门、非非非非门门门门、与

10、非与非与非与非门、门、门、门、或或或或非非非非门、门、门、门、异或异或异或异或门等。门等。门等。门等。13.1.2 复合逻辑门复合逻辑门100VUCC高电平高电平低电平低电平1.1.与非与非与非与非门电路门电路门电路门电路有有 0 出出 1，全，全 1 出出 0。与非与非与非与非门门门门逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式Y=A B 与与与与门门门门 非非非非门门门门 与非与非逻辑状态表逻辑状态表&AB1F&AB&AB1 1&ABF&AB000111100111ABF输输入入输出输出000001011111100110111AB输输入入输出输出 或非或非或非或非门门门门2.2.或非或非或非

11、或非门电路门电路门电路门电路有有 1 出出 0，全，全 0 出出 1。F=A+B 逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式 或或非逻辑状态表非逻辑状态表或或或或 门门门门AB 1AB 1 1非非非非 门门门门1F1或或或或 门门门门AB 1AB 1 1非非非非 门门门门1 1F1AB1AB000101100101ABF输输入入输出输出000101100101AB输输入入&A例：根据输入波形画出输出波形例：根据输入波形画出输出波形例：根据输入波形画出输出波形例：根据输入波形画出输出波形ABY1有有 0 出出 0，全全 1 出出 1。有有 1 出出 1，全全 0 出出 0。Y23.3.与或非与或非

12、与或非与或非门电路门电路门电路门电路F=AB+CD逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式 逻辑符号逻辑符号ABC&1&D1FABC&1 1&D1111&FABCD11&ABCD13.2 集成逻辑集成逻辑门门TTL门电路门电路（74LS）分立元件分立元件和和集成电路集成电路均可构成逻辑门均可构成逻辑门。集成门电路集成门电路CMOS门电路门电路（74HC）(1)(1)静态功耗低静态功耗低静态功耗低静态功耗低(每门只有每门只有每门只有每门只有0.01mW,TTL0.01mW,TTL每门每门每门每门10mW)10mW)(2)(2)抗干扰能力强抗干扰能力强抗干扰能力强抗干扰能力强(3)(3)扇出系数大

13、扇出系数大扇出系数大扇出系数大(4)(4)允许电源电压范围宽允许电源电压范围宽允许电源电压范围宽允许电源电压范围宽 (3 18V)(3 18V)(1)(1)开关速度快开关速度快开关速度快开关速度快(2)(2)抗干扰能力强抗干扰能力强抗干扰能力强抗干扰能力强(3)(3)带负载能力强带负载能力强带负载能力强带负载能力强74LS20、74LS00引脚排列示意图引脚排列示意图 逻辑符号逻辑符号 0 高高阻阻0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 1 0 表示任意态表示任意态表示任意态表示任意态三态三态输出输出与非与非门电路门电路 三态输出三态输出三态输出三态输出与非与非与非与非状态表状态

14、表状态表状态表ABEY功能表功能表输出高阻输出高阻输出高阻输出高阻（2）三态门）三态门&FBA&ENBA控制端控制端控制端控制端高电平有效高电平有效低电平有效的三态与非门低电平有效的三态与非门三态非门三态非门三态缓冲门三态缓冲门当当EN=0时，输出高阻时，输出高阻当当EN=1时，输出时，输出F=A当当EN=1时，输出高阻时，输出高阻当当EN=0时，输出时，输出F=A三态与门三态与门当当EN=0时，输出高阻时，输出高阻当当EN=1时，输出时，输出F=AB当当EN=1时，输出高阻时，输出高阻当当EN=0时，输出时，输出F=AB【专专题题探探讨讨】电电路路如如图图所所示示，讨讨论论E端端输输入入不不

15、同同时时，该该电电路路的的功功能能【项目应用】【项目应用】大作业大作业在在计计算算机机系系统统中中，有有四四个个设设备备共共用用一一条条总总线线，同同一一时时刻刻总总线线上上只只允允许许有有一一个个设设备备向向CPU发发送送信信息息，试试采采用用三三态态门门完完成成一一位位的的分分时时复复用用系系统统（即即同同一一时时刻刻在在总总线线上上只只能能输输出出某某一一个个设设备备的的一一位信号，利用三态门的高阻态使其它设备在线路上断开）位信号，利用三态门的高阻态使其它设备在线路上断开）三态门应用：三态门应用：三态门应用：三态门应用：可实现用可实现用可实现用可实现用一条一条一条一条总线分时传送几个不同总线分时传送几个不同总线分时传送几个不同总线分时传送几个不同的数据或控制信号。的数据或控制信号。的数据或控制信号。的数据或控制信号。1 0 0 A1 B1总总总总线线线线&A A1 1B B1 11 1&A A2 2B B2 22 2&A A3 3B B3 33 3总总总总线线线线&A A1 1B B1 11 1&A A2 2B B2 22 2&A A3 3B B3 33 3ENENEN