门电路和组合逻辑电路

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第20章门电路和组合逻辑电路 20章20.1 脉冲信号 20.2 基本门电路及其组合 20.3 TTL门电路 TTL门电路 20.4 CMOS门电路 CMOS门电路 20.5 逻辑代数 20.6 组合逻辑电路的分析与综合 20.7 加法器 20.8 编码器 20.9 译码器和数字显示 20.10 数据分配器和数据选择器 20.11 应用举例章目录上一页下一页返回退出

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第20章门电路和组合逻辑电路 20章本章要求：本章要求：1. 掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、表和逻辑表达式。 TTL门电路 CMOS门门电路、表和逻辑表达式。了解 TTL门电路、CMOS门电路的特点; 电路的特点; 2. 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数; 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数; 3. 会分析和设计简单的组合逻辑电路; 会分析和设计简单的组合逻辑电路; 4. 理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑理解加法器、编码器、电路的工作原理和功能; 电路的工作原理和功能; 5. 学会数字集成电路的使用方法。学会数字集成电路的使用方法。章目录上一页下一页返回退出

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20.1 脉冲信号1. 模拟信号模拟信号电子电路中的信号数字信号模拟信号：模拟信号：随时间连续变化的信号正弦波信号t

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处理模拟信号的电路称为模拟电路。处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、放大电路等，电路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系。信号间的大小及相位关系。在模拟电路中，晶体管三极管通常工作在放大区。大区。 2. 脉冲信号是一种跃变信号，并且持续时间短暂。是一种跃变信号，并且持续时间短暂。尖顶波t

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处理数字信号的电路称为数字电路，处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。在数字电路中，在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区，起开关的作用。饱和区，起开关的作用。脉冲信号如：正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高正脉冲：负脉冲：负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低+3V 0 +3V 0 -3V 0 0

正脉冲

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脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数： 0.9A 0.5A tp 0.1A tr tf

T 实际的矩形波脉冲幅度 A 脉冲宽度 tp 脉冲上升沿 tr 脉冲周期 T 脉冲下降沿 tf章目录上一页下一页返回退出

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20.2 基本门电路及其组合20.2.1 逻辑门电路的基本概念逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。逻辑

门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。所谓门就是一种开关，所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。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。因果关系), 逻辑门电路。因果关系所以门电路又称为逻辑门电路基本逻辑关系为“ 基本逻辑关系为“与”、“或”、“非” 三种。三种。下面通过例子说明逻辑电路的概念及“ 下面通过例子说明逻辑电路的概念及“与”、的意义。 “或”、“非”的意义。章目录上一页下一页返回退出

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1. “与”逻辑关系 “与A + 220V B

A Y 0 0 1 1

状态表 B 0 1 0 1

Y 0 0 0 1

逻辑表达式： Y = A B

“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。具备时，该事件才发生。开关断开、 0”表示表示，设：开关断开、灯不亮用逻辑 “0”表示，开关闭合、逻辑“1”表示表示。闭合、灯亮用逻辑“1”表示。章目录上一页下一页返回退出

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2. “或”逻辑关系 “或A + 220V B

状态表 A B Y 0 0 1 1 0 1 0 1

Y 0 1 1 1

逻辑表达式：逻辑表达式： Y = A + B “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。具备时，该事件就发生。

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3. “非”逻辑关系 “非+ 220V R A

状态表 Y A 0 1 Y 1 0

逻辑表达式：逻辑表达式：Y = A

“非”逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。

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20.2 基本门电路及其组合20.2.2 分立元件基本逻辑门电路门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，前面所讲过的基本逻辑关系相对应。前面所讲过的基本逻辑关系相对应。门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。或非门、异或门等。由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出由电子电路实现逻辑运算时，信号都是用电位(或称电平)的高低表示的。信号都是用电位(或称电平)的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值，平和低电平都不是一个固定的数值，而是有一定的变化范围。变化范围。

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高电平电平的高低一般用“ 和一般用“1”和 “0”两种状态两种状态区别，区别，若规定高电平为“ , 高电平为“1”, 低电平为“ 低电平为“0” 则称为正逻辑正逻辑。则称为正逻辑。反之则称为负反之则称为负逻辑。逻辑。若无特殊

说明，殊说明，均采用正逻辑。用正逻辑。 UCC 1

低电平 0 0V

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1. 二极管“与” 门电路二极管“(1) 电路3V 0V A 3V 0V B 3V 0V CDC DA DB

+U 12V R Y 3V 0V

“与” 门逻辑状态表 A B C Y 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1

(2) 工作原理

输入A、不全为“ , 输入、B、C不全为“1”,输出 Y 为“0”。不全为。输入A、全为高电平“ , 输入、B、C全为高电平“1”,输出 Y 为“1”。全为高电平。章目录上一页下一页返回退出