基本逻辑运算和逻辑门.ppt

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1、第二章逻辑门内容提要：（1）数字电路的基本逻辑单元——门电路，及其对应的逻辑运算与图形描述符号。（2）三态逻辑门和集电极开路输出门。（3）TTL集成门的电路简介、逻辑功能、外特性和性能参数。（4）CMOS集成门的逻辑功能、外特性和性能参数。1主要内容：与、或、非三种基本逻辑运算与、或、非三种基本逻辑门的逻辑功能逻辑门真值表的列法画各种逻辑门电路的输出波形2.1基本逻辑门重点：基本逻辑运算基本逻辑门的逻辑功能2在逻辑代数中，最基本的逻辑运算有与、或、非三种。最基本的逻辑关系有三种：与逻辑关系、或逻辑关系、非逻辑关系。实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路称

2、为逻辑门电路。32.1.1与门实现“与”运算的电路称为与逻辑门，简称与门。逻辑与运算可用开关电路中两个开关相串联的例子来说明。4“与”运算的逻辑表达式为：F=AB“与”运算真值表:“与”逻辑的运算规律为：5与门的逻辑符号:国内符号国际符号例2-2:向2输入与门输入图示的波形，求其输出波形F。解：62.1.2或门实现“或”运算的电路称为或逻辑门，简称或门。逻辑或运算可用开关电路中两个开关相并联的例子来说明7“或”运算的逻辑表达式为：F=A+B“或”运算真值表:“或”逻辑的运算规律为：8或门的逻辑符号:例2-4:向2输入或门输入图示的波形，求其输出波形F。解：92

3、.1.2非门实现“非”运算的电路称为非逻辑门，简称非门。逻辑“非”运算可用图（a）中的开关电路来说明。在图（b）中，若令A表示开关处于常开位置，则A非表示开关处于常闭位置。10“非”运算的逻辑表达式为：“非”运算真值表:“非”逻辑的运算规律为：11非门的逻辑符号:例2-5:向非门输入图示的波形，求其输出波形F。解：122.1.3集成非门简介一、TTL反相器TTL反相器的工作原理A为高电平：T1倒置运用，VB1＝2.1V，T2、T5饱和，VC2＝0.9V，T4截止，L为低电平。即A＝1，L＝0。b)A为低电平：T1深饱和运用，VB1＝0.9V，T2、T5截止，T

4、4导通（放大状态），L为高电平。即A＝0，L＝1。13二、CMOS非门电路由NMOS和PMOS两种场效应管组成的逻辑电路称为互补MOS，即CMOS电路。CMOS反相器电路（P285，图11-21）注意：图中FET均为增强型CMOS反相器的开关模型14142.2复合逻辑门与非、或非、异或、同或的复合逻辑运算与非门、或非门的逻辑功能异或门、同或门的逻辑功能各种复合逻辑门的真值表描述及输出波形主要内容：15基本逻辑运算的复合叫做复合逻辑运算。而实现复合逻辑运算的电路叫复合逻辑门。最常用的复合逻辑门有与非门、或非门、与或非门和异或门等。162.2.1与非门“与”运算后

5、再进行“非”运算的复合运算称为“与非”运算，实现“与非”运算的逻辑电路称为与非门。与非门的逻辑关系表达式为：与非门的逻辑符号：“与非”门真值表：172.2.2或非门“或”运算后再进行“非”运算的复合运算称为“或非”运算，实现“或非”运算的逻辑电路称为或非门。或非门的逻辑关系表达式为：或非门的逻辑符号：“或非”门真值表：182.2.3异或门实现“异或”逻辑运算的逻辑电路称为异或门。异或门的逻辑关系表达式为：异或门的逻辑符号：“异或”门真值表：192.2.3同或门“异或”运算之后再进行“非”运算，则称为“同或”运算。实现“同或”逻辑运算的逻辑电路称为同或门。同或门

6、的逻辑关系表达式为：同或门的逻辑符号：“同或”门真值表：20212.2.4集成复合门电路P273一、TTL与非门电路多发射极管T1的二极管等效电路TTL与非门集成电路主要有：74LS00，74LS10，74LS20和74LS30等。典型的TTL与非门电路图21TTL与非门电路的低电平输出工作状态2222TTL与非门电路的高电平输出工作状态2323TTL门电路的灌电流工作状态TTL与非门灌电流负载能力受限于低电平扇出系数2424TTL门电路的拉电流工作状态拉电流负载能力受限于高电平扇出系数2525二、TTL或非门电路TTL或非门集成电路有74LS02、74LS2

7、7等。2626三、TTL与或非门电路TTL与或非门集成电路有74LS54、74LS55等。2727四、肖特基TTL与非门电路肖特基箝位晶体管，简称肖特基晶体管。肖特基TTL门电路2828五、CMOS门电路场效应管的开关模型：场效应管像一个开关，它有无穷大的“断开”电阻和有限的“导通”电阻RonNMOS管符号PMOS管符号2929（一）CMOS与非门电路CMOS电路特点：互补CMOS结构的上拉和下拉网络互为对偶网络，这意味着在上拉网络中并联的PMOS管相应于在下拉网络中NMOS管的串联。3030（二）CMOS或非门电路CMOS或非门电路：3131（三）CMOS门

8、电路的构成规则一个CMOS门是由上拉网