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时间:2019-09-08
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1、第20章门电路和组合逻辑电路20.1脉冲信号20.2基本门电路及其组合20.5逻辑代数20.4CMOS门电路20.3TTL门电路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、CMOS门电路的特点。3.会分析和设计简单的组合逻辑电路。理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑电路的工作原理和功能。5.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20章门电路和组合逻辑电路模拟信号:随时间连
2、续变化的信号20.1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负脉冲脉冲幅度A脉冲上升沿tr脉冲周期
3、T脉冲下降沿tf脉冲宽度tp脉冲信号的部分参数:A0.9A0.5A0.1AtptrtfT实际的矩形波R20.2.1晶体管的开关作用1.二极管的开关特性导通截止相当于开关断开相当于开关闭合S3V0VSRRD3V0V20.2基本门电路及其组合2.三极管的开关特性饱和截止3V0VuO0相当于开关断开相当于开关闭合uOUCC+UCCuiRBRCuOTuO+UCCRCECuO+UCCRCEC3V0V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。20.2.
4、2逻辑门电路的基本概念基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。下面通过例子说明逻辑电路的概念及“与”、“或”、“非”的意义。220V+-设:开关断开、灯不亮用逻辑“0”表示,开关闭合、灯亮用逻辑“1”表示。逻辑表达式:Y=A•B1.“与”逻辑关系“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。000101110100ABYBYA状态表BY220VA+-2.“或”逻辑关系“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。逻辑表达式:Y=A+B真值表000111110110ABY3.“非”逻辑关系“非”逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑表达式:Y=A状态表101A
5、Y0Y220VA+-R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。20.3.3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。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。若无特殊说明,均采用正逻辑。100VUCC高电平低电平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
6、入A、B、C不全为“1”,输出Y为“0”。0V0V0V0V0V3V+U12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻辑状态表0V3V2.二极管“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:&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻辑状态表3.二极管“或”门电路1.电路0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表3V
7、3V-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”。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:逻辑符号:ABYC>100000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表4.三极管“非”门电路+UCC-UBBARKRBRCYT10截止饱和逻辑表达式:Y=
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