汽车电工电子应用+12936—— 任务五 汽车水箱水位过低报警器的制作.ppt

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1、任务五汽车水箱水位过低报警器的制作一、数字电路基本知识（一）数字信号（a）矩形波（b）尖顶波图5-1数字信号图5-2实际的矩形波图5-3正脉冲和负脉冲（二）数制数值可以表示长度、质量、表示数值大小的各种计数方法，最常用的是十进制，它有1，2，3……9十个数码，用来组成不同的数，称为计数体制，简称数制。在数字电路中采用二进制，还有八进制和十六进制。1．二进制（1）有两个数码：1和0。它们与电路的两个状态（开和关、电平高和低）直接对应。（2）进位规则：逢二进一。1+1=102．二进制转换为十进制按权展开，再求各位数值之和。例：（11011）2=1×24+1×23+0×22+1×21+1×

2、20=（27）103．十进制转换为二进制除二取余法。将十进制数连续除以2，并依次记下余数，一直除到商为0为止。以最后所得的余数为最高位，依次从后向前排即为转换后对应的二进制数。（28）10=（11100）2（三）编码数字系统中的信息，除数据外还包括文字、符号和各种对象、信号等。用数字或某种文字和符号来表示某一对象或信号的过程就称为编码。1．二—十进制编码（BCD码）在数字电路中一般采用二进制数。用二进制数表示十进制数的编码方式，称为二—十进制编码，即BCD码。用一组（4位）二—十进制码表示一位十进制数。表5-1几种常用的二－十进制码2．字符码目前广泛应用的表示字母、符号的二进制代码是

3、ASCII码。ASCII码采用7位二进制数编码，可以表示128个字符。3．其他代码在数字系统中，任何信息包括各种特定的对象、信号等都要转化为二进制代码来代理。二、门电路（一）基本逻辑关系在数字逻辑电路中，只有两种相反的工作状态——高电平、低电平，分别用“1”和“0”表示。当用“1”表示高电平、“0”表示低电平时，称正逻辑关系，反之称为负逻辑关系数字电路中的基本逻辑关系有三种：“与”、“或”、“非”。相应的，基本门电路有“与门”、“或门”、“非门”。（二）基本门电路1．与门电路（a）电路（b）逻辑符号图5-4二极管与门表5-2与门输入输出电压的关系表5-3与逻辑真值表常用与门电路有四2

4、输入与门74LS08和CD40812．或门电路（a）电路（b）逻辑符号图5-6二极管或门图5-7常用或门电路3．非门电路非门电路又称反相器，图5-8是由三极管组成的非门电路。设输入信号为+5V或0V。此电路只有以下两种工作情况。（a）电路（b）逻辑符号图5-8三极管非门表5-6非逻辑真值表常用的非门电路有74LS04和CD4069。如图5-9所示图5-9常用非门电路（三）复合门电路由与门、或门、非门经过简单的组合，可构成另一些常用的复合逻辑门，如“与非门”、“或非门”、“异或门”等。1．与非门“与”和“非”的复合运算（先求“与”，再求“非”）称“与非”运算。实现与非复合运算的电路称为

5、与非门。图5-10与非门逻辑符号表5-7与非门逻辑状态表与非门的逻辑表达式为：74LS00是一种典型的与非门器件，内部含有4个2输入端与非门，共有14个引脚，引脚排列图如图5-11所示。图5-1174LS00引脚排列图2．或非门实现“或非”复合运算的电路称为或非门。（a）电路（b）逻辑符号图5-12三极管非门表5-8或非门逻辑状态表或非门的逻辑表达式为：3．异或门式的逻辑运算称异或运算。记作图5-13异或门逻辑符号表5-9异或门逻辑状态表三、组合逻辑电路逻辑电路按功能分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。将基本逻辑门电路组合起来，就构成组合逻辑电路，简称组合电路。它的特点是：任意时刻

6、输出状态仅取决于该时刻输入信号的状态，而与前一时刻电路的状态无关。也就是说，组合逻辑电路不具有记忆功能。（一）逻辑代数逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具，又叫布尔代数。逻辑代数中只有“1”、“0”两个值，只进行逻辑乘（与）、逻辑加（或）和求反（非）三种基本运算。1．逻辑代数运算法则表5-10逻辑代数的基本公式例5-1证明吸收律证明：表中的公式还可以用真值表来证明，即检验等式两边函数的真值表是否一致。例5-2用真值表证明反演律和分析：分别列出两公式等号两边函数的真值表即可得证，见表5-11和表5-12证明：表5-11真值表证明：表5-12真值表反演律又称摩根定律，是非常重要又非常有

7、用的公式，它经常用于逻辑函数的变换，以下是它的两个变形公式，也是常用的。（二）逻辑函数的化简1．逻辑函数式的常见形式2．最简与—或表达式的标准（1）与项最少，即表达式中“+”号最少。（2）每个与项中的变量数最少，即表达式中“·”号最少。3．用代数法化简逻辑函数用代数法化简逻辑函数，就是直接利用逻辑代数的基本公式和基本规则进行化简。代数法化简没有固定的步骤，常用的化简方法有以下几种。（1）并项法运用公式，将两项合并为一项，消去一个变量。如（2）吸收法运用吸收