第21章 门电路和组合逻辑电路

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1、21.1脉冲信号21.2晶体管的开关作用21.3分立元件门电路21.4TTL门电路21.5MOS门电路21.6逻辑代数21.7组合逻辑电路的分析和综合21.8加法器21.10译码器和数字显示21.11数据分配器和数据选择器第21章门电路和组合逻辑电路本章要求:1.掌握与门、或门、非门、与非门和异或门等的逻辑功能，了解TTL与非门及其电压传输特性和主要参数，了解CMOS门电路的特点，了解三态门和集电极开路门电路的作用；2.掌握逻辑函数的表示方法，并能应用逻辑代数运算法则和卡诺图化简逻辑函数；3.能分析和综合简单的组合逻辑电路；4.理解加法器、译码器、数据分配器和数据选择器的工作原理。第2

2、1章门电路和组合逻辑电路{end}21.1脉冲信号21.1.1电子电路中的信号模拟信号数字信号（脉冲信号）时间上连续变化的时间和幅度都是跳变的处理此类信号的电路模拟电路处理此类信号的电路数字电路特点：注重电路的输入、输出大小、相位关系特点：注重电路的输入、输出的逻辑关系21.1.2脉冲信号的波形及参数脉冲是一种跃变信号,并且持续时间短暂矩形波尖顶波实际矩形波的特征脉冲幅度信号变化的最大值0.9A0.1Atf脉冲上升沿tr0.5Atp脉冲下降沿脉冲宽度正脉冲负脉冲脉冲信号变化后的电平值比初始电平值高脉冲信号变化后的电平值比初始电平值低21.1.3脉冲信号的逻辑状态脉冲信号的状态高电平用1

3、表示低电平用0表示{end}21.2晶体管的开关作用UiUoKUccRK开输出高电平K闭输出低电平输入信号控制开关状态可用三极管代替晶体管的三种工作状态三极管是数字电路中最基本的开关元件，通常不是工作在饱和区就是工作在截止区。放大区只是出现在三极管由饱和变为截止、由截止变为饱和的过渡过程中。饱和区截止区放大区晶体管结电压的典型数据管型工作状态饱和放大截止开始截止可靠截止硅管(NPN)锗管(PNP)例：如图所示电路中，当输入电压分别为和时，试问晶体管处于何种工作状态？解：当时，晶体管已处于深度饱和状态。晶体管临界饱和时的基极电流当时，晶体管处于放大状态晶体管可靠截止。当时，{end}21

4、.3分立元件门电路21.3.1门电路的基本概念不满足条件的电信号能够通过“门”不能够通过“门”满足条件的电信号就是一种开关用电路做成这种开关称为“门电路”结论:门电路输出信号与输入信号之间存在一定的逻辑关系门电路门电路的输入和输出信号都是用电位（或叫电平）高低表示负逻辑正逻辑高电平用“1”表示低电平用“0”表示高电平用“0”表示低电平用“1”表示输入信号输出信号1。“与”门（“与”逻辑）A、B、C都满足一定条件时，事件Y才发生。EYABCY＝A•B•C灯Y亮的条件：A“与”B“与”C同时接通A＝1、B＝1、C＝1Y＝1A、B、C有一个为0Y＝0逻辑乘逻辑与&与门的逻辑符号ABCY2。“

5、或”门（“或”逻辑）A、B、C只要有一个满足条件时,事件Y就发生.AEYBC灯Y亮的条件：A“或”B“或”C只要有一个接通A＝1“或”B＝1“或”C＝1Y＝1A、B、C都为0Y＝0Y=A+B+C逻辑加逻辑或ABCY或门的逻辑符号3。“非”门（“非”逻辑）A满足条件时，事件Y不发生A不满足条件时，事件Y发生AEYR灯Y亮的条件：A不接通A＝0Y＝1A＝1Y＝0灯Y不亮的条件：A接通逻辑非AY非门的逻辑符号121.3.2二极管“与”门电路YDADBAB+U+12VCDC0000.30030.30300.30330.33000.33030.33300.33333.3输入端输出端二极管“与”逻

6、辑状态表（真值表）ABCY00000010010001101000101011001111Y＝A•B•C0表示低电平1表示高电平21.3.3二极管“或”门电路YDADBAB-12VDCCR000-0.30032.70302.70332.73002.73032.73302.73332.7输入端输出端“或”逻辑状态表（真值表）ABCY00000011010101111001101111011111Y=A+B+C21.3.4晶体管“非”门电路RKAY+UCCRBRC-UBB工作状态:饱和截止uAuY3V0.30VUCC加负电源为了可靠截止AY0110“非”逻辑状态表（真值表）基本门电路“非”

7、门电路“或”门电路“与”门电路不同组合组合电路DY+12V+3VDADBAB+12VDCCRKRBRRC与门非门与非门AYBC&“与非”逻辑状态表（真值表）ABCY00010011010101111001101111011110全“1”出“0”,有“0”出“1”用二极管“或”门和晶体管“非”门联接成“或非”门电路。DY+12V+3VDADBAB-12VDCCRKRBRRC与非门AYBC“或非”逻辑状态表（真值表）ABCY000100100100