电工学-第20章门电路和组合逻辑电路

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1、第20章门电路和组合逻辑电路电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.1数制和脉冲信号20.2基本门电路及其组合20.3TTL门电路20.4CMOS门电路目录20.5逻辑代数电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加法器20.8编码器20.9译码器和数字显示20.10应用举例目录20.6组合逻辑电路的分析和设计电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、数制20.1数制和脉冲信号1常用数制十进制二进制十进制有0~9十个数码，进位规则是“逢十进一”。二进制有0和1两个数码，进位规则是“逢二进一”。二进制数可转换为十进制。例如(10101

2、.01)2=124+023+122+021+120+02-1+12-2=(21.25)10电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、数制20.1数制和脉冲信号1常用数制八进制八进制有0~7八个数码，进位规则是“逢八进一”。八进制数可转换为十进制。例如(32.4)8=381+280+48-1=(26.5)10电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、数制20.1数制和脉冲信号1常用数制十六进制有0~9，A(10)，B(11)，C(12)，D(13)，E(14)，F(15)十六个数码，进位规则是“逢十六进一”。十六进制数可转换

3、为十进制。例如(3B.6E)16=3161+11160+616-1+1416-2(59.4)10电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、数制20.1数制和脉冲信号2十进制数转换为任意进制数十-二进制数转换十-八进制数转换十-十六进制数转换电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、数制20.1数制和脉冲信号3二进制算术运算加法运算减法运算乘法运算电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号1模拟信号和模拟电路若物理量的变化在时间上是连续的，则把这一类物理量称为模拟量，把表示模拟量的信号称为模拟信

4、号，并把工作在模拟信号下的电子电路称为模拟电路。模拟电路主要研究输出信号与输入信号之间的大小和相位等方面的关系。在模拟电路中，晶体管工作于放大状态。电子电路的信号分模拟信号和数字信号。电子电路分模拟电路和数字电路。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号2数字信号和数字电路若物理量的变化在时间上是不连续的，则把这一类物理量称为数字量，把表示数字量的信号称为数字信号，并把工作在数字信号下的电子电路称为数字电路。数字电路主要研究输出信号与输入信号之间的逻辑关系，数字电路又叫做逻辑电路。在数字电路中，晶体管工作于饱和状态或

5、截止状态。电子电路的信号分模拟信号和数字信号。电子电路分模拟电路和数字电路。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号3常见的脉冲信号矩形波尖顶波因为数字信号随时间变化是不连续的，而是跃变的。所以数字信号又称为脉冲信号。脉冲信号是一种跃变信号，且持续时间短暂。可短至几个微秒甚至几个纳秒。最常见的脉冲信号如下：电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号4正脉冲和负脉冲-3V003V正脉冲：跃变后的值比初始值高。3V00-3V负脉冲：跃变后的值比初始值低。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大

6、学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号5脉冲信号的参数A0.9A0.5A0.1AtrtPtfT脉冲幅度A：脉冲信号变化的最大值脉冲上升时间tr：从脉冲幅度的10%上升到90%所需时间。脉冲下降时间tf：从脉冲幅度的90%下降到10%所需时间。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号5脉冲信号的参数A0.9A0.5A0.1AtrtPtfT脉冲宽度tp：与脉冲幅度50%对应的上下沿之间脉冲持续时间。脉冲周期T：脉冲幅度的10%对应的相邻两个上升沿之间的时间。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、逻

7、辑电路的基本概念20.2基本门电路及其组合1逻辑关系逻辑关系是指“条件”和“结果”的因果关系。基本的逻辑关系有与逻辑关系、或逻辑关系和非逻辑关系。2逻辑门电路3逻辑运算逻辑门电路是实现各种逻辑关系的基本逻辑电路，逻辑门电路简称为门电路。基本的门电路对应基本的逻辑关系，有与门电路、或门电路和非门电路。逻辑运算表示的是逻辑变量以及常量之间逻辑状态的推理运算，而不是数量之间的运算。基本的逻辑运算对应基本的逻辑关系，有与运算、或运算和非运算。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、逻辑电路的基本概念20.2基本门电路及其组合4逻辑函数如果以逻辑运算中的逻

8、辑变量作为输入，以运算结果作为输出，当输入变量的取值确定后，输出的取值便随之而定。因此，输出与输入是一种函数