汽车电工电子技术基础ppt课件 项目九 数字电路基础.ppt

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1、项目九数字电路基础基本逻辑运算9.1【案例5】百鸡问题9.29.3组合逻电路时序逻辑电路9.4集成逻辑门电路集成定时器9.5数字电路在汽车电路中的应用举例9.69.1基本逻辑运算9.1.1与运算(逻辑与)9.1.2或运算(逻辑或)9.1.3非运算(逻辑非)9.1.4常用的复合逻辑运算9.1.1与运算(逻辑与)为了详细描述逻辑关系，常把“条件”和“结果”的各种可能性列成表格对应表示出来，下表为与逻辑关系表。如果用二值逻辑变量来表示上述关系，假设开关接通和灯亮均用表示；开关不通(断)和灯不亮(灭)均用表示，则可得到用逻辑变量的取值反映逻辑关系的表格称为逻辑真值表，简称真值表。在

2、逻辑代数中，把逻辑变量之间逻辑与关系称作与运算，也叫逻辑乘运算，并用符号“•”表示与。因此，、和的与逻辑关系可写成开关A开关B灯YABY断开断开灭000断开闭合灭010闭合断开灭100闭合闭合亮1119.1.1与运算(逻辑与)下图给出了指示灯的两开关串联控制电路。由图可知，只有和两个开关全都接通时，指示灯才会亮；如果有一个开关不接通，或两个开关均不接通，则指示灯不亮。由此例我们可以得到这样的逻辑关系：只有决定事物结果(灯亮)的几个条件(开关和接通)同时满足时，结果才会发生。这种因果关系称为逻辑与，也叫与逻辑关系。与逻辑举例电路与逻辑符号、和的与逻辑关系可写成9.1.2或运算

3、(逻辑或)下图给出了指示灯的两开关并联控制电路，只要任何一个开关(或)接通或两个均接通，指示灯都会亮；如果两个开关均不接通，则灯不亮，这种因果关系称为逻辑或，也叫或逻辑关系，或逻辑关系也可以用逻辑符号表示。用二值逻辑变量不难列出或逻辑关系的真值表，如下表所示。或逻辑举例电路或逻符号或辑真值表逻辑变量之间逻辑或关系，也称为或运算，也有叫做逻辑加法运算，因此，、和的逻辑关系表达式为ABY0000111011119.1.3非运算(逻辑非)由图所示电路可知，当开关A接通时，指示灯Y不亮；而当开关A不接通时，指示灯Y亮,它所反映因果关系称为逻辑非，也叫非逻辑关系。假设开关接通和灯亮均

4、用1表示，开关不通和灯不亮均用0表示，则可得到逻辑非的真值表。电路举例图非逻辑符号非逻辑真值表在逻辑代数中，逻辑非称为非运算，也称作求反运算。通常在变量上方加一短线表示非运算，所以逻辑表达式可写为Y=AY01109.1.4常用的复合逻辑运算与、或、非三种逻辑运算是最基本的逻辑函数。利用三种基本的与、或、非运算，可以组合成几种常用的复合逻辑运算，以实现各种预期的逻辑功能。下表给出了几种常用的复合逻辑运算的名称、逻辑符号和逻辑函数式。与非或非异或同或与或非Y=A⊙B9.2集成逻辑门电路9.2.1TTL与非门9.2.2其他特殊的门电路9.2.1TTL与非门1.电路结构TTL与非门

5、的典型电路及对应的逻辑符号如图所示，它包括输入级、中间级和输出级三个部分。TTL门电路及逻辑符号9.2.1TTL与非门2.常见的74系列集成逻辑器件74系列TTL集成逻辑器件是国际上通用的标准器件，有多种系列，下图是两种常见的74系列与非门的外引线排列图。在一片集成器件内，各逻辑门共用电源和地线，但互相独立，可以单独使用。74LS00的引脚排列图74LS20的引脚排列图9.2.2其他特殊的门电路1.集电极开路与非门电路(OC门)集电极开路与非门电路可以实现输出端的直接并联使用。它的门电路和逻辑符号如图所示。OC门电路OC门逻辑符号9.2.2其他特殊的门电路OC门的特点是可以

6、实现几个与非门的线与。如图所示，只要任何一个门的输出管导通，都将使输出为低电平；只有全部OC门的输出管T截止时，输出才可能为高电平，即OC门的另外一个特点是可以直接驱动高电压的负载，如图中门驱动的是一个额定电压为24V的继电器线圈。OC门实现线与运算功能OC门直接接继电器9.2.2其他特殊的门电路2.三态输出与非门电路(TSL门)三态输出与非门电路与普通与非门的区别在于，它的输出端除了出现高电平和低电平以外，还有现第三种状态——高阻状态，如图为三态输出与非门电路的电路和逻辑符号。三态门电路电路及逻辑符号9.2.2其他特殊的门电路上图中，A、B是输入端，E是使能端(或称控制端

7、)，F为输出端。下表是高、低电平有效的三态输出与非门的逻辑表。高电平有效逻辑状态表低电平有效逻辑状态表控制端E输出F控制端E输出F010高阻态1高阻态9.3组合逻电路9.3.1加法器9.3.2编码器9.3.3译码器和数字显示电路9.3.1加法器加法器是数字系统中最基本的运算单元。1.半加器不考虑低位的进位，只求本位的两个二进制数相加，称为半加。设两个一位二进制数A、B相加，S表示和两个数半加和，C为进位,列出半加器的真值表.半加器真值表ABSC00000110101011119.3.1加法器根据上面分析，半加器可用