数字电子技术基础 教学课件 作者 潘明 潘松第2章.ppt

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1、第2章逻辑门功能及其电路特性2.1基本逻辑门2.1.1逻辑代数的三种基本运算模型图2-1与、或、非逻辑说明示例2.1基本逻辑门亮闭合闭合灭断开闭合灭闭合断开灭断开断开灯Y开关B开关A表2-1与逻辑功能表亮闭合闭合亮断开闭合亮闭合断开灭断开断开灯Y开关B开关A表2-2或逻辑功能表灭闭合亮断开灯Y开关A表2-3非逻辑功能表2.1.2基本逻辑代数与逻辑符号运算符号“·”“+”非运算符号“ˉ”1+1=11·1=11+0=11·0=00+1=10·1=00+0=00·0=0非运算或运算与运算A+A=AA·A=AA+1=1A·

2、1=AA+0=AA·0=0非运算或运算与运算2.1.2基本逻辑代数与逻辑符号（a）矩形轮廓图形符号(b)特定外型的图形符号&ABABABYYYYYYABAA与或非非或与≥11图2-2与、或、非的图形符号2.1.2基本逻辑代数与逻辑符号图2-33输入和8输入与门图2-43输入或门和8输入或门2.1.2基本逻辑代数与逻辑符号ABABYABY图2-52输入与门及其输入和输出波形(a)输入波形(b)2输入与门(c)输出波形2.1.2基本逻辑代数与逻辑符号ABABYABY图2-62输入或门及其输入和输出波形(a)输入波形(b

3、)2输入与门(c)输出波形2.1.2基本逻辑代数与逻辑符号图2-7非门及其输入和输出波形AAYAY(a)输入波形(b)非门(c)输出波形2.2其他逻辑门及表述2.2.1与非门(a)与门和非门组合(b)与非门ABY图2-8二输入与非门的图形符号其输出与输入之间的逻辑关系表达式为：2.2.1与非门(a)输入波形(b)与非门(c)输出波形011101110100BA表2-7“与非”门真值表ABABYABY图2-92输入与非门的输入/输出波形2.2.2或非门图2-10或非门的逻辑符号(a)或门和非门组合(b)或非门ABY输

4、出与输入之间的逻辑关系可表达式为：图2-11或非门的输入输出波形表2-8“或非”门真值表AB0010101001102.2.2或非门(a)输入波形(b)或非门(c)输出波形ABABYABY2.2.3异或门图2-12二输入异或门的逻辑符号ABY相应的逻辑表达式为：或表示为图2-13异或门的输入输出波形2.2.3异或门011101110000BA表2-9二输入“异或”门真值表BAYÅ=(a)输入波形(b)异或门(c)输出波形ABABYABY2.2.4同或门图2-14二输入同或门的逻辑符号ABY二变量同或运算的逻辑表达式

5、为:Y=A⊙B图2-15同或门的输入输出波形2.2.4同或门表2-10二变量“同或”门真值表ABY=A⊙B001010100111(a)输入波形(b)同或门(c)输出波形ABABYABY2.3其他辅助门电路2.3.1三态门图2-16三态门(a)高电平使能(b)低电平使能YENAAYEN逻辑功能可表达为：当EN=1时（EN输入为高电平时），Y=A，即Y直接输出来自A的信号；而当EN=0时，Y呈高阻态，即等同于断开状态，可表述为：Y=Z。逻辑功能可表达为：当EN=0时（EN输入为低电平时），三态门工作，即Y=A，而当E

6、N=1时，Y=Z。2.3.1三态门图2-17三态与非门的逻辑符号(a)控制端高电平有效(b)控制端低电平有效ABENYABENY1高阻态Zxx0YBAEN输出端数据使能端表2-11EN高电平有效型三态与非门的简化真值表BAY×=2.3.1三态门图2-18三态门用于总线传输图2-19用三态门实现数据双向传输A1B1EN1A2B2EN2数据总线AnBnENnABENG2G12.3.2集电极开路逻辑门图2-20OC与非门的开关级描述FAB图2-21OC与非门的逻辑符号2.3.2集电极开路逻辑门1.实现线与功能图2-22O

7、C与非门构成的线与逻辑电路CD+5VFRPABF1F2逻辑表达式:1KΩ+5VGHEFCDABY图2-23四OC门四个OC门线与的输出表达式：Y=A·B·C·D·E·F·G·H2.3.2集电极开路逻辑门2.实现电平转换VOABRP+10V图2-24实现电平转换2.3.2集电极开路逻辑门3.用做驱动器图2-25驱动发光二极管ABRP+5V2.4集成电路逻辑门2.4.1逻辑门及其基本结构与工作原理图2-26NMOS晶体管的图形符号(a)NMOS晶体管(b)NMOS晶体管的两种简化符号2.4.1逻辑门及其基本结构与工作原

8、理图2-27PMOS晶体管的图形符号(a)PMOS晶体管(b)PMOS晶体管的两种简化符号2.4.1逻辑门及其基本结构与工作原理(a)MOS反相器结构(b)MOS反相器另一种表示法1.CMOS反相器（CMOS非门）工作原理图2-28CMOS反相器的开关模型2.4.1逻辑门及其基本结构与工作原理2.CMOS或非门工作原理图2-29CMOS或非门2.CMOS或非