J《电工电子技术基础》电子教案电工电子技术课件第9章组合逻辑电路

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1、2004年12月制作曾令琴主编曾令琴门电路逻辑代数组合逻辑电路分析及其应用组合逻辑电路主要授课内容第二篇第9章组合逻辑电路9.1门电路9.2组合逻辑电路分析基础9.3编码器9.4译码显示电路9.5数值比较器和数据选择器第二篇9.1门电路9.1.1模拟电路与数字电路的区别9.1.2基本门电路9.1.3复合门电路9.1.4集成门电路问题与讨论第2页9.1门电路10.1.1模拟电路与数字电路的区别模拟信号：在时间上和数值上连续的信号。数字信号：在时间上和数值上不连续的（即离散的）信号。uu模拟信号波形数字信号波形tt对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。对数字信号进行传输、处理的

2、电子线路称为数字电路。第2页（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。（2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态和输出信号的状态之间的逻辑关系。（3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。数字电路的特点第2页（1）便于集成与系列化生产，成本低廉，使用方便；（2）工作准确可靠，精度高，搞干扰能力强。（3）不仅能完成数值计算，还能完成逻辑运算和判断，运算速度快，保密性强。（4）维修方便，故障的识别和判断较为容易。2.数字电路的优

3、点数字电路的优越性能使其得到广泛的应用和迅猛的发展。数字电路不仅在计算机、通信技术中应用广泛，而且在医疗、检测、控制、自动化生产线以及人们的日常生活中，也都产生了越来越深刻的影响。第2页获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件（二极管、三极管）的导通、截止（即开、关）两种工作状态来实现。逻辑0和逻辑1：电子电路中通常把高电平表示为逻辑1；把低电平表示为逻辑0。（正逻辑）逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路。简称门电路。基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、与非门、或非门、与或非门和异或门等。9.1.2基本门电路第2页1.“与”门电路当决定某事件的全部条件同时具

4、备时，结果才会发生，这种因果关系叫做“与”逻辑，也称为逻辑乘。（1）“与”逻辑关系F=AB与逻辑功能：有0出0，全1出1。第2页“与”门真值表“与”门电路图符号一个“与”门的输入端至少为两个，输出端只有一个。（2）实现与逻辑关系的电路称为与门。第2页“与”逻辑（逻辑乘）的运算规则与门的输入端可以有多个。下图为一个三输入与门电路的输入信号A、B、C和输出信号F的波形图。ABCF有0出0有0出0全1出1第2页2.“或”门电路当某事件发生的全部条件中至少有一个条件满足时，事件必然发生，当全部条件都不满足时，事件决不会发生，这种因果关系叫做“或”逻辑，也称为逻辑加。（1）“或”逻辑关系F=A

5、+B或逻辑功能：有1出1，全0出0。第2页（2）实现或逻辑关系的电路称为或门。“或”门真值表“或”门电路图符号一个“或”门的输入端也是至少两个，输出端只有一个。第2页“或”逻辑（逻辑加）的运算规则或门的输入端也可以有多个。下图为一个三输入或门电路的输入信号A、B、C和输出信号F的波形图。ABCF全0出0全0出0有1出1第2页3.“非”门电路当某事件相关的条件不满足时，事件必然发生；当条件满足时，事件决不会发生，这种因果关系叫做“非”逻辑。（1）“非”逻辑关系非逻辑功能：给1出0，给0出1。F=A输入A为高电平1(3V)时，三极管饱和导通，输出F为低电平0（0V)；输入A为低电平0(0

6、V)时，三极管截止，输出F为高电平1（3V)。第2页逻辑非（逻辑反）的运算规则“非”门真值表一个“非”门的输入端只有1个，输出端只有一个。第2页9.1.3复合门电路将与门、或门、非门组合起来，可以构成多种复合门电路。由与门和非门构成与非门1.与非门与非门的逻辑功能：有0出1；全1出0。与非门真值表第2页内含4个两输入端的与非门，电源线及地线公用。内含两个4输入端的与非门，电源线及地线公用。第2页由或门和非门构成或非门或非门的逻辑功能：全0出1；有1出0。或非门真值表2.或非门第2页3.与或非门第2页异或门和同或门的逻辑图符号异或门功能：相异出1；相同出0。异或门真值表4.异或门同或门

7、真值表同或门功能：相同出1；相异出0。5.同或门第2页9.1.4集成门电路R5R1+UccR2R3AFT1T2T3T5BCR4T4F1ABCF1+UccR1等效电路1.TTL集成电路输出级中T3、T4复合管电路构成达林顿电路，与电阻R5作为T5的负载，不仅可降低电路的输出电阻，提高其负载能力，还可改善门电路输出波形，提高工作速度。输入级输入级等效电路显然F1=ABC相当与门。中间级中间级也称倒相级，即在T2的集电级和发射级同时输出两个相位相反的信号。推拉式