《电工电子技术》——门电路及组合逻辑电路

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1、第10章门电路及组合逻辑电路10.1逻辑代数及应用10.2基本门电路10.3复合门电路10.4TTL集成门电路10.5*CMOS门电路10.6组合逻辑电路10.7常用的逻辑器件10.1逻辑代数及应用10.1.1数制及其转换1.数制的基本概念数码：指的是数制中用来表示基本数值大小的一组固定的符号。例如，十进制有十个数码，分别是1，2，3，4，5，6，7，8，9，0。基数：指的是进位的标志，其值等于数制所使用数码的个数。二进制的基数为2；十进制的基数为10。位权：指的是数制中某一位上的1所表示数值的大小（所处位置的

2、权重）。例如，十进制数168，1的位权是100，6的位权是10，8的位权是1。2.常用的数制（1）十进制。（2）二进制。（3）十六进制和八进制。3.常用数制之间的转换①整数时，二进制数转十进制数的公式为（1）十进制与二进制之间的转换。=②整数时，十进制数转换成二进制数，公式为第二种情况——小数时，二进制与十进制之间的转换：（1）小数时，二进制数转十进制数的公式为=（2）小数时，十进制数转换成二进制数，公式为第二种情况——即有整数又有小数时，二进制与十进制之间的转换。方法是分开分别计算，然后进行相加运算。10.1

3、.2逻辑代数的运算法则1.基本逻辑运算在逻辑运算中有三种基本运算法则，即逻辑“与”（也可称逻辑“乘”）、逻辑“或”（也可称逻辑“加”）和逻辑“非”（也可称逻辑“反”）三种运算。2.逻辑代数的基本定律详见表10.1逻辑代数的基本定律。3.逻辑代数的基本规则（1）代入规则。（2）反演规则。（3）对偶规则。10.1.3逻辑函数的化简最简逻辑函数的两个特点：（1）函数中的与项（即乘积项）的个数最少；（2）每个乘积项中的变量个数最少。逻辑函数的化简一般有两种方法：一种是代数化简法，运用逻辑函数的基本规则进行化简，其优点是

4、基于现有的逻辑表达式进行化简，其缺点是有时很难判断是否是最简逻辑表达式；另一种是卡诺图化简法。代数化简法中常用的方法有：（1）吸收法。运用吸收律消除多余的项。（2）并项法。利用公式，消除当中的一些变量。（3）消去法。运用吸收律消除多余的项。（4）配项法。因为，可在逻辑函数的某些项中，增加必要的乘积项，再利用上述几种方法进行化简。10.2基本门电路10.2.1与门电路与门电路的电路符号如右图所示。10.2.2或门电路或门电路的逻辑符号如右图所示。10.2.3非门电路非门电路的逻辑符号如右图所示。10.3复合门电路

5、这三种电路组合起来才能完成一定的功能，它们组合起来的电路称为复合门电路。10.3.1与非门电路与非门电路的应用与非电路符号为：与非门电路的真值表：AB00011011111010.3.2或非门电路电路符号：或非门的真值表：AB00011011100010.3.3与或非门电路与或非门的电路符号与或非门电路的表达式为与或非门电路的真值表。ABC0000010100111001011101111010100010.4TTL集成门电路10.4.1TTL典型集成门电路——TTL与非门电路（1）TTL与非门的电路图。1.电

6、路结构和工作原理（2）TTL与非门电路的逻辑符号。（3）工作原理，详见书本。2.TTL与非门电路的技术参数。（1）输出高电平（2）输出低电平（3）开门电平（4）关门电平（5）扇入系数（6）扇出系数（7）输入短路电流（8）高电平输入电流（9）平均传输延迟时间（10）空载功耗3.TTL与非门集成电路芯片(a)7400芯片(b)7420芯片10.4.2TTL集电极开路门(OC门)TTLOC门电路和电路符号10.5*CMOS门电路TTL逻辑门电路在实际应用中存在电路的功耗大，线路复杂，集成度受到一定限制等不足之处。CM

7、OS门电路是在TTL门电路问世后，开发出来的又一种广泛应用的数字集成器件，由于所用材料和生产工艺的改进，CMOS门电路与TTL门电路相比，其功耗、抗干扰能力和集成程度度远优于TTL，且工作速度也较快，CMOS门电路有可能超越TTL门电路而成为占主导地位的电子逻辑器件。10.5.1CMOS非门电路CMOS非门电路10.5.2CMOS与非门电路CMOS与非门电路10.6组合逻辑电路多个门电路放在一起完成一定功能而形成的电路，称为组合电路。首先我们应该掌握一定的方法，分析组合逻辑电路的能力。再者，我们还得有一定的设计

8、组合逻辑电路的能力。1.组合逻辑电路分析的步骤（1）由组合电路的逻辑图写出组合电路各输出端的逻辑表达式；（2）运用代数法或卡诺图法化简和变换逻辑表达式；（3）写出各输出端的真值表；（4）根据逻辑表达式和真值表对组合逻辑电路进行分析，最后确定其功能。10.6.1组合逻辑电路的分析2.组合逻辑电路分析举例例题10.6.1步骤一，写出输出端Y的逻辑表达式为步骤二，化简，由于上式已经是符合分析