电工电子技术基础第7章门电路和组合逻辑电路

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1、内容提要1.概述2.逻辑门电路3.逻辑函数的表示方法及其相互转换4.逻辑函数的代数化简化5.组合逻辑电路的分析与设计6.加法器7.编码器8.译码器和数字显示电路9.应用举例7.1概述一、数字电路与数字信号1.模拟信号：随时间连续变化的信号模拟信号脉冲信号电子电路中的信号正弦波信号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处理脉冲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

2、辑关系。本质上是一种逻辑控制电路，也称为数字逻辑电路。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。常用数字“0”和“1”来表示这类信号的两种状态（如信号的有、无；电位的高、低等），又称为数字信号。在数字电路中，分析数字电路的工具是逻辑代数，表达电路的逻辑功能时主要用逻辑状态表、逻辑函数表达式、逻辑电路图及波形图等。7.2逻辑门电路1、逻辑指条件与结果之间的因果关系。2、逻辑电路指输出信号与输入信号之间存在一定逻辑关系的电路。3、门电路指一种具有多个输入端和一个输出端的开关电路。输入和输出之间存在着一定的逻辑关系，又称为逻辑门电路。一、几个名词4、在

3、分析逻辑电路时只用两种相反的工作态，并用“1”和“0”来表示。逻辑代数中的1和0不表示数量大小，仅表示两种相反的状态。注意例如：开关闭合为1晶体管导通为1电位高为1断开为0截止为0低为05、逻辑系统正逻辑系统负逻辑系统规定高电平为逻辑1、低电平为逻辑0规定低电平为逻辑1、高电平为逻辑0通常未加说明，则为正逻辑体制与逻辑或逻辑6、基本逻辑函数非逻辑与运算(逻辑乘)或运算(逻辑加)非运算(逻辑非)7.2.1与逻辑和与门1.“与”逻辑关系U+-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。（后例相同假设）逻辑表达式：Y=A•B“与”逻辑关系是指

4、当决定某事件的条件全部具备时，该事件才发生。000101110100ABYBYA逻辑状态表2.二极管“与”门电路(1)电路+U12VRVD1ABYVD2(2)工作原理ABY“与”门逻辑状态表0V0V0V0003V0V0V0100V3V1000V3V3V3V111输入A、B不全为“1”，输出Y为“0”。输入A、B全为高电平“1”，输出Y为“1”。3.逻辑符号即：有“0”出“0”，全“1”出“1”逻辑表达式：Y=AB逻辑符号：&ABYABY“与”门逻辑状态表0000101001114.逻辑乘的运算规则0•0=00•1=01•0=01•1=1推广：A•0=0A•1=AA

5、•A=A7.2.2或逻辑和或门1.“或”逻辑关系BYUA+-“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状态表000111110110ABY2.二极管“或”门电路(1)电路-U12VRAYVD1BVD2ABY“或”门逻辑状态表(2)工作原理0V0V0V0000V3V3V0113V0V3V1013V3V3V111输入A、B有一个为“1”，输出Y为“1”。输入A、B全为低电平“0”，输出Y为“0”。3.逻辑符号000101011111ABY“或”门逻辑状态表Y=A+B逻辑表达式：即：有“1”出“1”，全“0”出“0”逻辑符号：A

6、BY>14.逻辑加的运算规则0+0=00+1=11+0=11+1=1推广：A+0=AA+1=AA+A=A与门、或门的输入端推广：Y=A·B·C·…Y=A+B+C+…7.2.3非逻辑和非门1.“非”逻辑关系“非”逻辑关系是否定或相反的意思。状态表101AY0YUA+-逻辑表达式：Y=AR2.晶体管“非”门电路+UCC-UBBARB1RB2RCYVT截止饱和“0”“1”“1”(1)电路1010AY“非”门逻辑状态表(2)逻辑表达式：Y=A逻辑符号1AY可以总结为两句口诀：有1出0，有0出1。“0”4.逻辑非的运算规则推广：7.2.4复合逻辑门电路1.与非门“与”门&A

7、B1Y“非”门Y&AB“与非”门Y=AB逻辑表达式：有“0”出“1”，全“1”出“0”001101011110ABY“与非”门逻辑状态表集成与非门电路(a)TTL与非门电路(b)CMOS与非门电路(a)(b)(a)(b)TTL与非门外引线排列图(a)CT74LS20（4输入2与非门）(b)CT74LS00（2输入4与非门）2.或非门“或”门AB>11YY&AB“或非”门Y=A+B逻辑表达式：001110100010ABY“或非”门逻辑状态表有“1”出“0”，全“0”出“1”CMOS集成或非门电路ABC&1&D>1Y3.与或非门>1&&YABCD逻辑符号逻辑表达式：

8、Y=AB+