apter门电路和组合逻辑电路实用教案

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1、第2页/共110页第1页/共110页第一页，共111页。 2. 脉冲信号(xnho) 是一种跃变信号(xnho)，并且持续时间短暂。tt第3页/共110页第2页/共110页第二页，共111页。 脉冲跃变后的值比初始值高脉冲跃变后的值比初始值低0+3V0-3V0+3V0-3V第4页/共110页第3页/共110页第三页，共111页。A0.9A0.5A0.1AtptrtfT第5页/共110页第4页/共110页第四页，共111页。R导通截止S3V0VSRRD3V0V第6页/共110页第5页/共110页第五页，共111页。饱和3V0VuO 0uO UCC+UCCuiRBRCuOTuO+UCCRCECuO

2、+UCCRCEC3V0V第7页/共110页第6页/共110页第六页，共111页。 逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。 所谓(suwi)门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。 门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。 基本(jbn)逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。 下面通过例子说明(shumng)逻辑电路的概念及“与”、“或”、“非”的意义。第8页/共110页第7页/共110页第七页，共111页。220V+-000101110100ABYBYA第9页/共110页第8页/共110页第八页，共111页。BY220VA+- “

3、或”逻辑关系是指当决定(judng)某事件的条件之一具备时，该事件就发生。000111110110ABY第10页/共110页第9页/共110页第九页，共111页。101AY0Y220VA+-R第11页/共110页第10页/共110页第十页，共111页。第12页/共110页第11页/共110页第十一页，共111页。 电平的高低(god)一般用“1”和“0”两种状态区别，若规定高电平为“1”，低电平为“0”则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。若无特殊说明，均采用正逻辑。100VUCC高电平低电平第13页/共110页第12页/共110页第十二页，共111页。输入输入(shr)A、B、C全为高电平全为高电

4、平“1”，输出，输出 Y 为为“1”。输入A、B、C不全为“1”，输出 Y 为“0”。0V0V0V0V0V3V+U 12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC0V3V第14页/共110页第13页/共110页第十三页，共111页。逻辑即：有即：有“0”出出“0”， 全全“1”出出“1”Y=A B C&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC第15页/共110页第14页/共110页第十四页，共111页。0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V0000001110111101100101

5、1101011111ABYC3V3V-U 12VRDADCABYDBC输入输入(shr)A、B、C全为低电平全为低电平“0”，输出，输出 Y 为为“0”。输入A、B、C有一个为“1”，输出 Y 为“1”。第16页/共110页第15页/共110页第十五页，共111页。3. 逻辑关系逻辑关系：逻辑即：有即：有“1”出出“1”， 全全“0”出出“0”Y=A+B+CABYC 100000011101111011001011101011111ABYC第17页/共110页第16页/共110页第十六页，共111页。+UCC-UBBARKRBRCYT 1 0饱和逻辑表达式：Y=A“0”10“1”“0”“1”A

6、Y逻辑符号逻辑符号1AY第18页/共110页第17页/共110页第十七页，共111页。有“0”出“1”，全“1”出“0”&ABCY&ABC00010011101111011001011101011110ABYCY=A B C1Y第19页/共110页第18页/共110页第十八页，共111页。有“1”出“0”，全“0”出“1”1Y00010010101011001000011001001110ABYCABC 1YABC 1Y=A+B+C第20页/共110页第19页/共110页第十九页，共111页。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”&ABY1

7、 1ABY2Y2第21页/共110页第20页/共110页第二十页，共111页。第22页/共110页第21页/共110页第二十一页，共111页。 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T1E2E3E1BC第23页/共110页第22页/共110页第二十二页，共111页。 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T1“1”(3.6V)4.3V钳位2.1V“0”(0.3V)输入全高“1”,输出为低“0”1V第24页/共110页第23页/共110页第二十三页，共111页。 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T11V(0.3V)“1”“0

8、”输入有低“0”输出为高“1” 流过 E结的电流为正向电流VY 5-0.7-0.7 =3.6V5V第25页/共110页第24页/共110页第二十四页，共111页。00010011101111011001011101011110ABYCY=A B CY&ABC第26页/共110页第25页/共110页第二十五页，共111页。第27页/共110页第26页/共110页第二十六页，共111页。第28页/共110页第27页/共110页第二十七页，共111页。 第29页/共110页第28页/共110页第二十八页，共111页。50%50%tpd1tpd22 2pt2pt2pt1pt1pdpdttt 输入(sh

9、r)波形ui输出(shch)波形uO第30页/共110页第29页/共110页第二十九页，共111页。“1”控制端控制端 DE T5Y R3R5AB R4R2R1 T3 T4T2+5V T1第31页/共110页第30页/共110页第三十页，共111页。“0”控制端控制端 DE T5Y R3R5AB R4R2R1 T3 T4T2+5V T11V1V第32页/共110页第31页/共110页第三十一页，共111页。&YEBA逻辑符号逻辑符号 0 高阻0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 1 0ABEY1E0EABY 功能表功能表第33页/共110页第32页/共110页第三十二页，共11

10、1页。“1”“0”“0”A1 B1第34页/共110页第33页/共110页第三十三页，共111页。第35页/共110页第34页/共110页第三十四页，共111页。第36页/共110页第35页/共110页第三十五页，共111页。第37页/共110页第36页/共110页第三十六页，共111页。第38页/共110页第37页/共110页第三十七页，共111页。AAAA100011AAAAAAAAAA 01AAAAABBAABBA第39页/共110页第38页/共110页第三十八页，共111页。CBABCAAA)()(CBACBA )()(CBACBACABACBA)()()()(CABACBA)()(C

11、ABABCBCAA)(BCBCA)(1BCAA+1=1 A A=A.第40页/共110页第39页/共110页第三十九页，共111页。110011111100BABABABA列状态表证明(zhngmng)：AB0001101111100100ABBABABABA0000第41页/共110页第40页/共110页第四十页，共111页。证明证明(zhngmng)：BAAABA)(A+AB = ABAABABAAABBAA)(BABAA)(（3）（4）ABABA)(ABAAB)(（5）（6）第42页/共110页第41页/共110页第四十一页，共111页。下面举例说明这几种(j zhn)表示方法。第43页

12、/共110页第42页/共110页第四十二页，共111页。 1. 列逻辑(lu j)状态表设：开关闭合其状态为“1”，断开为“0”灯亮状态为“1”，灯灭为“0” 0 0 0 0 C 0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1第44页/共110页第43页/共110页第四十三页，共111页。取 Y=“1”( 或Y=“0” ) 列逻辑(lu j)式取 Y = “1”(1)由逻辑状态表写出逻辑式对应于Y=1，一种组合中，输入变量之间是“与”关系， 0 0 0 0 C 0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0

13、01 1 1 1第45页/共110页第44页/共110页第四十四页，共111页。ABCCBACBACBAY 0 0 0 0 C 0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1第46页/共110页第45页/共110页第四十五页，共111页。YCBA&1CBA第47页/共110页第46页/共110页第四十六页，共111页。第48页/共110页第47页/共110页第四十七页，共111页。(2)应用(yngyng)“与非”门构成“或”门电路(1) 应用(yngyng)“与非”门构成“与”门电路AY&B&BAY&由逻辑代数运算法则：ABABY由逻辑代数

14、运算法则：BABABAY第49页/共110页第48页/共110页第四十八页，共111页。&YAYBA&AY 由逻辑代数运算法则：BABABAY第50页/共110页第49页/共110页第四十九页，共111页。例1：化简CABCBACBAABCY)()(BBCABBACCAAC A例2：化简CBCAABY)(AACBCAABCBACACABABCAAB第51页/共110页第50页/共110页第五十页，共111页。BABAA例3：化简CBACBAABCYABCCBACBAABCACBC CBCBA)(CBCBACBABAABCBACBAY例4：化简第52页/共110页第51页/共110页第五十一页，

15、共111页。例5： 化简DBCDCBADABABCYDBABCDCBAABCDBCDCBAABDBCDCBAB)(DCBCDABCDBCDAB)(DADBCDCBAABCBCDABCDB第53页/共110页第52页/共110页第五十二页，共111页。第54页/共110页第53页/共110页第五十三页，共111页。确定确定第55页/共110页第54页/共110页第五十四页，共111页。Y = Y2 Y3= A AB B AB.A B.A B.A. .A BBY1.AB&YY3Y2.第56页/共110页第55页/共110页第五十五页，共111页。反演(fn yn)律反演(fn yn)律第57页/共

16、110页第56页/共110页第五十六页，共111页。ABY001 100111001=A B第58页/共110页第57页/共110页第五十七页，共111页。.A B.Y = AB AB .AB.BAYA B = AB +AB第59页/共110页第58页/共110页第五十八页，共111页。=A B =1ABY逻辑符号=A BABY001 100100111第60页/共110页第59页/共110页第五十九页，共111页。Y&1.BA&C101AA=AC +BCY=AC BC 设：C=1封锁(fn su)打开(d ki)选通A信号第61页/共110页第60页/共110页第六十页，共111页。Y&1.

17、BA&C001设：C=0选通B信号(xnho)B=AC +BCY=AC BC第62页/共110页第61页/共110页第六十一页，共111页。第63页/共110页第62页/共110页第六十二页，共111页。 (1) 列逻辑(lu j)状态表取 Y=“1”( 或Y=“0” ) 列逻辑式取 Y = “1”对应于Y=1， 0 0 0 0 C 0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1第64页/共110页第63页/共110页第六十三页，共111页。CBACBACBACBAYABCCBACBACBAY BCACBACBACBAABC001001 11

18、 101111 0 0 0 0 C 0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1第65页/共110页第64页/共110页第六十四页，共111页。YCBA01100111110&1010第66页/共110页第65页/共110页第六十五页，共111页。 设：A、B、C分别(fnbi)表示三个车间的开工状态： 开工为“1”，不开工为“0”； G1和 G2运行为“1”，不运行为“0”。第67页/共110页第66页/共110页第六十六页，共111页。0111 0 0 1 0 100011 0 11 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0

19、 1 1 01 1 10 0 0A B C G1 G2第68页/共110页第67页/共110页第六十七页，共111页。ABCCABCBABCA1 GABCCBACBACBA2 GABC00100111101111ACBCAB1 G1 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 00111 0 0 1 0A B C G1 G2 100011 0 1第69页/共110页第68页/共110页第六十八页，共111页。ACBCAB1 GABCCBACBACBA2 GABCCBACBACBA2 G ABC00100111101111第70页/共110页第69页/共11

20、0页第六十九页，共111页。A BCA BC&G1G2第71页/共110页第70页/共110页第七十页，共111页。20.8 加法器第72页/共110页第71页/共110页第七十一页，共111页。20.8 加法器0 0 0 0 11+10101010不考虑(kol)低位来的进位半加器实现全加器实现第73页/共110页第72页/共110页第七十二页，共111页。第74页/共110页第73页/共110页第七十三页，共111页。A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1BABABASABC .ABSCABC 第75页/共110页第74页/共110页第七十四页，共111页。

21、输入-1表示低位来的进位AiBiCi-1SiCi第76页/共110页第75页/共110页第七十五页，共111页。1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAS1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAC1ii1iiiiCACBBA1iiiCBA0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 0 0 01 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1第77页/共110页第76页/共110页第七十六页，共111页。1ii1iiiiiCACBBAC1iiiiCBAS&=11CiSi&1BiAiCi-1Si第78页/共110页第77页/共110

22、页第七十七页，共111页。 把二进制码按一定规律编排，使每组代码具有一特定的含义，称为编码。具有编码功能(gngnng)的逻辑电路称为编码器。 n 位二进制代码有 2n 种组合(zh)，可以表示 2n 个信息。第79页/共110页第78页/共110页第七十八页，共111页。编码器编码器第80页/共110页第79页/共110页第七十九页，共111页。第81页/共110页第80页/共110页第八十页，共111页。0 0 01 0 0I0I1I2I3I5I6I输入输 出Y2 Y1 Y0第82页/共110页第81页/共110页第八十一页，共111页。Y2 = I4 + I5 + I6 +I7 = I4

23、 I5 I6 I7. .= I4+ I5+ I6+ I7Y1 = I2+I3+I6+I7 = I2 I3 I6 I7. . .= I2 + I3 + I6+ I7Y0 = I1+ I3+ I5+ I7 = I1 I3 I5 I7. .= I1 + I3+ I5 + I7第83页/共110页第82页/共110页第八十二页，共111页。10000000111I7I6I5I4I3I1I2Y2Y1Y0第84页/共110页第83页/共110页第八十三页，共111页。表示(biosh)十进制数10个编码器编码器第85页/共110页第84页/共110页第八十四页，共111页。 列编码表：四位二进制代码可以表

24、示十六种不同(b tn)的状态，其中任何十种状态都可以表示09十个数码，最常用的是8421码。00011101000011110001101100000000111第86页/共110页第85页/共110页第八十五页，共111页。Y3 = I8+I9第87页/共110页第86页/共110页第八十六页，共111页。10000000011101101001& 1 1 1 1 1 1 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9第88页/共110页第87页/共110页第八十七页，共111页。98983.IIIIY 765476542IIIIIIIIY 763276321IIIIIIIIY 97

25、531975310IIIIIIIIIIY 7I第89页/共110页第88页/共110页第八十八页，共111页。十键84218421码编码器的逻辑图+5V&Y3&Y2&Y1&Y0I0I1I2I3I4I5I6I7I8I91K 10S001S12S23S34S45S56S67S78S89S9第90页/共110页第89页/共110页第八十九页，共111页。第91页/共110页第90页/共110页第九十页，共111页。第92页/共110页第91页/共110页第九十一页，共111页。GND 1287654YYIIIII091233CC NYIIIIYU16 15 14 13 12 11 10 91 2 3

26、 4 5 6 7 8第93页/共110页第92页/共110页第九十二页，共111页。第94页/共110页第93页/共110页第九十三页，共111页。 输输 入入A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 01 0 1 0 0 0 0 0 1 0 01 1 0 0 0 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1输 出第95页/共110页第94页/共110页

27、第九十四页，共111页。Y0=A B CY1=A B CY2=A B CY3=A B CY7=A B CY4=A BCY6=A B CY5=A B C第96页/共110页第95页/共110页第九十五页，共111页。CBA111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 1 11 0 010000000AABBCC第97页/共110页第96页/共110页第九十六页，共111页。0AS2-42-4线译码器线译码器ABCD0Y1Y2Y时时，当当 0 S3Y1AAEBECEDE第98页/共110页第97页/共110页第九十七页，共111页。总线总线(zn xin)时时，当当 0 S00总线总线(zn xin

28、)0AS2-42-4线译码器线译码器ABCDAEBECEDE0Y1Y2Y3Y1A脱离总线脱离总线数据数据第99页/共110页第98页/共110页第九十八页，共111页。0AS 2-4线译码器线译码器ABCD0Y1Y2Y时时，当当 0 S3Y1AAEBECEDE00脱离脱离(tul)总线总线数据数据第100页/共110页第99页/共110页第九十九页，共111页。CT74LS139型译码器(a) 外引线排列图；(b) 逻辑图(a)GND1Y31Y21Y11Y01A11A01S876543212Y22Y32Y11Y02A12A02S+UCC109161514131211CT74LS139(b)11

29、111&Y0&Y1&Y2&Y3SA0A1第101页/共110页第100页/共110页第一百页，共111页。 输输 入入 输 出SA0A1Y0110000011001101110 Y1Y2Y3111011101110111CT74LS139型译码器S = 0时译码器工作时译码器工作输出低电平有效输出低电平有效第102页/共110页第101页/共110页第一百零一页，共111页。二二 十十进进制制代代码码第103页/共110页第102页/共110页第一百零二页，共111页。gfedcba 由七段发光二极管构成例：例： 共阴极接法a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 01 1 0 1

30、1 0 1低电平时发光(f un)高电平时发光(f un)共阳极接法abcgdefdgfecbagfedcba共阴极接法abcdefg第104页/共110页第103页/共110页第一百零三页，共111页。Q3 Q2Q1Q0agfedcb译译码码器器二二 十十进进制制代代码码100101111117个4位第105页/共110页第104页/共110页第一百零四页，共111页。gfedcbaQ3 Q2 Q1 Q0a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 0 1 1 1 1

31、1 1 0 0 1 30 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 50 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 60 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 71 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 81 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9第106页/共110页第105页/共110页第一百零五页，共111页。BS204A0A1A2A3CT74LS247CT74LS247+5V来自计数器七段译码器和数码管的连接图5107abcdefgRBI BI LTA11A22LT3BI4RBI5A36A07GND8911101213141516+UC

32、CCT 74LS247CT74LS247型译码器的外引线排列图abcdefg第107页/共110页第106页/共110页第一百零六页，共111页。交通信号灯在正常(zhngchng)情况下，红灯(R)亮停车，(Y)亮准备，(G)亮通行。正常时，只有一个灯亮。如果灯全不亮或全亮或两个灯同时亮，都是故障。输入信号三个，输出信号一个第108页/共110页第107页/共110页第一百零七页，共111页。 (1) 列逻辑(lu j)状态表 RYGGRYGYRYGRGYRFRYGRYGGYRFYGG)R(YGYRRGG)R(YGYRF 0 0 0 1 G 0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0

33、0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1第109页/共110页第108页/共110页第一百零八页，共111页。FGYR&11&11第110页/共110页第109页/共110页第一百零九页，共111页。感谢您的观赏(gunshng)！第110页/共110页第一百一十页，共111页。NoImage内容(nirng)总结模拟信号：随时间连续变化的信号。处理模拟信号的电路称为模拟电路。在模拟电路中，晶体管三极管通常工作在放大区。负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低。所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制(kngzh)信号的通过或不通过。“与”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。“或”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。Y=A+B+C。例：根据输入波形画出输出波形。(三极管三极管逻辑门电路)。感谢您的观赏第一百一十一页，共111页。