第21章门电路和组合逻辑电路

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1、第21章门电路和组合逻辑电路21.1脉冲信号21.2晶体管的开关作用21.3分立元件门电路21.6逻辑代数21.4TTL门电路21.7组合逻辑电路的分析与综合1.掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。了解TTL门电路的特点。3.会分析和设计简单的组合逻辑电路。4.学会数字集成电路的使用方法。本章要求：2.会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。第21章门电路和组合逻辑电路模拟信号：随时间连续变化的信号21.1脉冲信号模拟信号数字信号电子电路中的信号1.模拟信号正弦波信号t三角波信

2、号t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，注重研究的是输入和输出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。2.脉冲信号是一种跃变信号，并且持续时间短暂。尖顶波t矩形波t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。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。脉冲信号正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低如：0+3V0-3V正脉冲0+3V0-3V负脉冲R21.2晶体管的开关作用1.二极

3、管的开关特性导通截止相当于开关断开相当于开关闭合S3V0VSRRD3V0V2.三极管的开关特性饱和截止3V0VuO0相当于开关断开相当于开关闭合uOUCC+UCCuiRBRCuOTuO+UCCRCECuO+UCCRCEC3V0V21.3分立元件门电路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，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。21.3.1门电路的基本概念基本逻辑关系为“与”、“或”、“非

4、”三种。下面通过例子说明逻辑电路的概念及“与”、“或”、“非”的意义。由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信号都是用电位（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，而是有一定的变化范围。21.3分立元件逻辑门电路门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与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、或非门、异或门等。21.3.1门电路的概念电平的高低一般用“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

5、特殊说明，均采用正逻辑。100VUCC高电平低电平21.3.2二极管“与”门电路1.电路2.工作原理输入A、B、C全为高电平“1”，输出Y为“1”。输入A、B、C不全为“1”，输出Y为“0”。0V0V0V0V0V3V+U12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻辑状态表0V3V21.3.2二极管“与”门电路3.逻辑关系：“与”逻辑即：有“0”出“0”，全“1”出“1”Y=ABC逻辑表达式：逻辑符号：&ABYC000

6、00010101011001000011001001111ABYC“与”门逻辑状态表21.3.3二极管“或”门电路1.电路0V0V0V0V0V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表3V3V-U12VRDADCABYDBC2.工作原理输入A、B、C全为低电平“0”，输出Y为“0”。输入A、B、C有一个为“1”，输出Y为“1”。21.3.3二极管“或”门电路3.逻辑关系：“或”逻辑即：有“1”出“1”，全“0”出“0”Y=A+B+C逻辑表达式

7、：逻辑符号：ABYC>100000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表21.3.4三极管“非”门电路+UCC-UBBARKRBRCYT10截止饱和逻辑表达式：Y=A“0”10“1”1.电路“0”“1”AY“非”门逻辑状态表逻辑符号1AY“与非”门电路有“0”出“1”，全“1”出“0”“与”门&ABCY&ABC“与非”门00010011101111011001011101011110ABYC“与非”门逻辑状态表Y=ABC逻辑表达式：1Y“非”门“或非”门电

8、路有“1”出“0”，全“0”出“1”1Y“非”门00010010101011001000011001001110ABYC“或非”门逻辑状态表“或”门ABC>1“或非”门YABC>1Y=A+B+C逻辑表达式：例：根据输入波形画出输出波形ABY1有“0”出“0”，全“1”出“1”有“1”出“1”，全“0”出“0”&ABY1>1ABY2Y221.4TTL门电路(三极管—三极管逻辑门电路)TTL门电路是双极型集成电路，与分立元件相比，具有速度快、可靠性高和微型化等优点，目前分立元件电路已被