《医学电子学第八章》ppt课件

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1、第八章数字电路的基础知识8.1数字电路的基础知识8.2基本逻辑关系8.3逻辑代数及运算规则8.4逻辑函数的表示法8.5逻辑函数的化简8.1数字电路的基础知识数字信号和模拟信号电子电路中的信号模拟信号数字信号幅度随时间连续变化的信号例：正弦波信号、锯齿波信号等。幅度不随时间连续变化,而是跳跃变化计算机中,时间和幅度都不连续,称为离散变量模拟信号tV(t)tV(t)数字信号高电平低电平上跳沿引言下跳沿模拟电路与数字电路的区别1、工作任务不同：模拟电路研究的是输出与输入信号之间的大小、相位、失真等方面的关系；数字电路主要研究的是输出与输入间的逻辑关系（因果关系）。

2、模拟电路中的三极管工作在线性放大区,是一个放大元件；数字电路中的三极管工作在饱和或截止状态,起开关作用。因此，基本单元电路、分析方法及研究的范围均不同。2、三极管的工作状态不同：模拟电路研究的问题引言基本电路元件:基本模拟电路:晶体三极管场效应管集成运算放大器信号放大及运算(信号放大、功率放大）信号处理（采样保持、电压比较、有源滤波）信号发生（正弦波发生器、三角波发生器、…）数字电路研究的问题基本电路元件引言基本数字电路逻辑门电路触发器组合逻辑电路时序电路（寄存器、计数器、脉冲发生器、脉冲整形电路）A/D转换器、D/A转换器基本逻辑关系与(and)或(or)

3、非(not)8.2基本逻辑关系1.与逻辑关系UABY真值表ABY000010100111真值表特点:任0则0,全1则1一、“与”逻辑关系和与门与逻辑：决定事件发生的各条件中，所有条件都具备，事件才会发生（成立）。2.二极管组成的与门电路+5VVAVBVO输入输出电平对应表(忽略二极管压降)VAVBVO0.30.30.30.330.330.30.33330.3V=逻辑0,3V=逻辑1此电路实现“与”逻辑关系与门符号:&ABY与逻辑运算规则—逻辑乘3.与逻辑关系表示式Y=A•B=AB与门符号:&ABY基本逻辑关系000010100111ABY与逻辑真值表0•0=

4、00•1=01•0=01•1=1二、“或”逻辑关系和或门或逻辑：决定事件发生的各条件中，有一个或一个以上的条件具备，事件就会发生（成立）。1、“或”逻辑关系UABY000011101111ABY开关合为逻辑“1”，开关断为逻辑“0”；灯亮为逻辑“1”，灯灭为逻辑“0”。设：特点:任1则1,全0则0真值表基本逻辑关系2、二极管组成的“或”门电路0.3V=逻辑0,3V=逻辑1此电路实现“或”逻辑关系。VAVBVO0.30.30.30.33330.33333输入输出电平对应表(忽略二极管压降)000011101111VAVBVOR基本逻辑关系或门符号:ABY≥1或

5、逻辑运算规则—逻辑加3.或逻辑关系表示式Y=A＋B或门符号:ABY≥1000011101111ABY或逻辑真值表基本逻辑关系0+0=00+1=11+0=11+1=1三、“非”逻辑关系与非门“非”逻辑：决定事件发生的条件只有一个，条件不具备时事件发生（成立），条件具备时事件不发生。特点:1则0,0则1真值表0110AYYRAU1、“非”逻辑关系基本逻辑关系2、非门电路--三极管反相器三极管反相器电路实现“非”逻辑关系。非门表示符号:1YA输入输出电平对应表VAVO01(三极管截止)10(三极管饱和)+EcVAVORcR1基本逻辑关系非逻辑—逻辑反非逻辑真值表A

6、Y0110运算规则：0＝11＝03.非逻辑关系表示式非逻辑关系表示式:Y＝A四、基本逻辑关系的扩展将基本逻辑门加以组合，可构成“与非”、“或非”、“异或”等门电路。1、与非门表示式：Y=AB真值表ABABY0001010110011110Y=ABC多个逻辑变量时:&ABY符号：2、或非门表示式：Y=A+B真值表ABABY0001011010101110多个逻辑变量时:Y=A+B+CABY≥1符号：门电路是实现一定逻辑关系的电路。类型:与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门……。1、用二极管、三极管实现2、数字集成电路(大量使用)1)TTL集成门电路2)MO

7、S集成门电路实现方法:门电路小结门电路小结门电路符号表示式与门&ABYABY≥1或门非门1YAY=ABY=A+BY=A与非门&ABYY=AB或非门ABY≥1Y=A+B8.3逻辑代数及运算规则数字电路要研究的是电路的输入输出之间的逻辑关系，所以数字电路又称逻辑电路，相应的研究工具是逻辑代数（布尔代数）。在逻辑代数中，逻辑函数的变量只能取两个值（二值变量），即0和1。乘运算规则:加运算规则:1、逻辑代数基本运算规则非运算规则:0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10•0=00•1=01•0=01•1=1A＝AA•0=0A•1=AA•A=AA•A=00=1

8、1=0A+0=A，A+1=1，A+A=A，A+A=1