电工与电子技术 教学课件 2 作者 于荣义 电工与电子技术 - 15.pptx

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1、电工与电子技术第十五章门电路和组合逻辑电路沈阳大学信息工程学院电子信息工程系存在于自然界的物理量有很多种，根据它们变化的规律来总结，可以分为两大类：模拟量和数字量。以温度为例，温度信号在时间上和数值上是连续变化的。因此，这种在时间上和数量上连续变化的物理量称为模拟量，表示模拟量的信号称为模拟信号，前面几章主要讲述的就是这种工作在模拟信号下的模拟电路；将表示数字量的信号称为数字信号，如图15-1所示，将工作在数字信号下的电子电路称为数字电路。图15-1数字信号将工作在数字信号下的电子电路称为数字电路。由于数字信号的特点，数字信号的

2、表现形式均为数码，数字电路便是用数字来“处理”信息，以方便实现计算和操作的电子电路。数字电路的功能可以归纳如下：①将真实的状态转换成数字电路能够处理的二进制信息；②进行的计算和操作只针对和；③将处理后的数字结果转换为可以理解的现实的状态信息。数字电路主要研究的对象是输入与输出信号之间相对应的逻辑关系。对数字电路进行研究所需要的主要数学工具是逻辑代数，因此数字电路又称为逻辑电路。本章主要介绍数字电路的基础知识，和逻辑电路以及常用的中规模组合逻辑电路的基本原理及简单应用。其中主要包括逻辑代数的基础知识，基本公式，基本定理；和门电路构

3、成和基本电路原理；基本的逻辑门电路的构成；组合逻辑电路的分析和设计以及中规模组合逻辑电路以及简单应用。数字电路讨论的是逻辑关系的问题，所以应该采用的是二进制。在现实生活中，人们习惯使用十进制。为了符合人们的习惯又适用于数字电路，所以通常会进行进制的转换。而二进制数由于太长而使得记录不方便，所以又会采用八进制或者十六进制进行辅助计数。15.1数制与码制本节简要介绍十进制、二进制、十六进制以及各进制之间的相互转换。对于一些事物也需要进行数字化处理，所以本节也介绍几种常用的编码。15.1.1数制1．十进制十进制是最常使用的进位计数制。

4、有十个数码，它的计数规律是“逢十进一”。例如：任意十进制数均可以表示为2．二进制二进制数是数字电路能够处理的数制，只有和两个数字符号，每位的基数是，计数规律是“逢二进一”。例如：任意十进制数均可以表示为3．十六进制十六进制数有，个数字符号，每位的基数是，计数规律是“逢十六进一”。例如：任意十进制数均可以表示为15.1.2码制数字电路所处理的只能是二进制数码，所以二进制数码除了用于表示一些数值之外，还要用来表达一些状态信息，例如，用表示低电平，表示高电平等。这些表示特定状态信息的二进制数码被称为二进制代码。本节介绍几种常用的二进制

5、代码。1．码码是用一组位二进制代码表示这十个十进制数的代码。它可以分为有权码和无权码，有权码是指每位都有固定的权值，该代码所代表的十进制数为每位加权之和，而无权码则无需加权。表15-1-1为几种常见的代码。十进制数有权码无权码84215421余3码格雷码01234567890000000100100011010001010110011110001001000000010010001101001000100110101011119900110100010101100111100010011010101111000000000100

6、110010011001110101010011001101表15-1-1几种常见的BCD代码2．码码即为美国信息交换标准码，是一种对现代字母进行的数字编码。采用位二进制数码来对字母、数字以及标点符号进行编码，码用于微型计算机之间读取和输入信息。表15-1-2是码对个字母的编码表。字母ASCII字母ASCIIABCDEFGHIJKLM1000001100001010000111000100100010110001101000111100100010010011001010100101110011001001101NOPQRSTU

7、VWXYZ1001110100111110100001010001101001010100111010100101010110101101010111101100010110011011010表15-1-2英文字母编码表逻辑代数是处理数字电路所需要的数学工具，也称布尔代数或二值代数，它利用逻辑变量和一些运算符组成逻辑函数表达式来描述事物的因果关系。逻辑变量可以用A、B等表示，但变量的取值只能为0或者1，而逻辑函数也只能是0或者1。15.2逻辑代数15.2.1基本逻辑运算逻辑代数的种基本运算分别为与、或、非。下面以图15-2-1所

8、示的个简单电路对种基本逻辑关系进行简要地说明。图15-2-1说明3种基本逻辑关系的电路“与”表示的逻辑关系是：当决定事件结果的所有条件全部具备时，结果才会发生。例如在图15-2-1（a）所示的电路中，只有在开关和都闭合，灯才能亮，否则，灯不会亮。这种灯亮与开关闭