门电路与组合逻辑电路(w).ppt

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1、5-4组合逻辑电路的分析与设计一、逻辑代数1、逻辑代数的基本公式逻辑乘逻辑加逻辑非九个基本定律第五章门电路与组合逻辑电路本章学习要点：1、知道数字电路的基本概念、脉冲波形分析。2、掌握二进制数的基本换算；与、或、非几种基本门电路的工作原理。3、基本门电路逻辑功能、表达式、真值表和逻辑符号图掌握基本逻辑门电路的组成、应用4、掌握组合逻辑门电路的分析5-1数字电路概述一、数字电路的主要特点模拟信号与数字信号电子电路中的电信号按其特点分为模拟信号与数字信号。模拟信号——是随时间数值连续变化的电信号。数字信号——是在时间上和数值上均为离散的突变

2、的电信号。¤数字信号常取两种状态，既一定数值要求的高电平和低电平，分别用H和L表示。¤数字电路重点研究输入与输出状态间的关系，所以也称逻辑电路。图1.1.1典型的数字信号数字电路的两个主要特点1、数字信号只有两种可能的状况：有信号或无信号。2、数字电路工作在开关状态：饱和或截止状态。优点：数字电路结构简单，制造容易，便于集成系列化生产，成本低。数字系统工作准确可靠。二、脉冲信号波形与主要参数2、主要参数：T——脉冲周期f——脉冲频率Vm——脉冲幅度tr——脉冲前沿tf——脉冲后沿tW——脉冲宽度（脉冲持续时间）1、脉冲信号的定义：持续时

3、间短暂的跃变信号。3、举例：下图所示为三个周期相同（T=20ms），但幅度、脉冲宽度及占空比各不相同的数字信号。三、十进制与二进制1、几种常用的计数体制十进制(Decimal)二进制(Binary)十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）2、数码、权的概念数码：每一种进位制中表示数值的基本数字符号。位权：进位制数中不同位置上的单位数值（位值）。321=3×+2×+1×（101）2=1×22+0×21+1×20计数体制数码进位规则十进制0~9逢十进一二进制0、1逢二进一十六进制0~9，A~F逢十六进一八进制0~7逢八进一3

4、、几种进位制的比较例1、将二进制数10011.101转换成十进制数。解：(10011.101)2＝1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3＝（19.625)104、二进制数与十进制数的相互转换¤二进制转换成十进制（将每一位二进制数码乘以位权相加）例、将十进制数23转换成二进制数。解：用“除2取余”法转换:¤十进制转换成二进制则（23)10=（10111)21、整数部分用“除2取余”法2、纯小数部分用“乘2取整”的方法例1.2.3将十进制数（0.562）D转换成误差ε不大于2－6的二进制数。解

5、：用“乘2取整”法，按如下步骤转换取整0.562×2＝1.124……1……b-10.124×2＝0.248……0……b-20.248×2＝0.496……0……b-30.496×2＝0.992……0……b-40.992×2＝1.984……1……b-5由于最后的小数0.984＞0.5，根据“四舍五入”的原则，b-6应为1。因此(0.562)10＝(0.100011)2其误差ε＜2－6。有两种逻辑体制：正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。如果采用正逻辑，下图所示的数字电压信号就成为所

6、示逻辑信号。正逻辑与负逻辑数字信号是一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。5-2基本逻辑门电路一、三种最基本的逻辑关系1．与运算¤若用逻辑表达式来描述，则可写为（a）电路图（b）真值表（d）逻辑符号（c）逻辑真值表¤与运算——只有当决定一件事情的条件全部具备之后，这件事情才会发生。我们把这种因果关系称为与逻辑。¤与运算的规则为：“输入有0，输出为0；输入全1，输出为1”。¤设1表示开关闭合或灯亮；0表示开关不闭合或灯不亮，则得逻辑真值表2．或运算¤若用逻辑表达式来描述，则可写为：L＝A+B（a

7、）电路图（b）真值表（d）逻辑符号（c）逻辑真值表¤或运算——当决定一件事情的几个条件中，只要有一个或一个以上条件具备，这件事情就发生。我们把这种因果关系称为或逻辑。¤或运算的规则为：“输入有1，输出为1；输入全0，输出为0”。¤设1表示开关闭合或灯亮；0表示开关不闭合或灯不亮，则得逻辑真值表3．非运算¤若用逻辑表达式来描述，则可写为：AL=（a）电路图（d）逻辑符号（c）逻辑真值表¤非运算——某事情发生与否，仅取决于一个条件，而且是对该条件的否定。即条件具备时事情不发生；条件不具备时事情才发生。¤非运算的规则为：“输入全1，输出为0；

8、输入全0，输出为1”。¤设1表示开关闭合或灯亮；0表示开关不闭合或灯不亮，则得逻辑真值表二、其他常用逻辑运算2．或非——由或运算和非运算组合而成。1．与非——由与运算和非运算组合而成。二、与门电路能够实现逻