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1、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录第第20章章 门电路和组合逻辑电路门电路和组合逻辑电路(重点内容重点内容)20.1 20.1 数字和脉冲信号数字和脉冲信号数字和脉冲信号数字和脉冲信号20.2 20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合基本门电路及其组合基本门电路及其组合 20.5 20.5 逻辑代数逻辑代数逻辑代数逻辑代数 20.4 CMOS20.4 CMOS门电路门电路门电路门电路20.3 TTL20.3 TTL门电路门电路门电路门电路 20.6 20.6 组合逻辑电路的分析和综合组合逻辑电路的分析和综合组合逻辑电路的分析和综合组合逻辑电路的分析和综合20.7 20.
2、7 加法器加法器加法器加法器20.8 20.8 编码器编码器编码器编码器20.9 20.9 译码器和数字显示译码器和数字显示译码器和数字显示译码器和数字显示20.10 20.10 数据分配器和数据选择器数据分配器和数据选择器数据分配器和数据选择器数据分配器和数据选择器20.11 20.11 应用举例应用举例应用举例应用举例下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1.1.掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。了解表和逻辑表达式。了解表和逻辑表达式。
3、了解表和逻辑表达式。了解 TTLTTL门电路、门电路、门电路、门电路、CMOSCMOS门门门门电路的特点电路的特点电路的特点电路的特点;3.3.会分析和设计简单的组合逻辑电路会分析和设计简单的组合逻辑电路会分析和设计简单的组合逻辑电路会分析和设计简单的组合逻辑电路;4.理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑5.电路的工作原理和功能电路的工作原理和功能电路的工作原理和功能电路的工作原理和功能;5.5.学会数字集成电路的使用方法。学会数字集成电路的使用方法。学会数字集成电路的使
4、用方法。学会数字集成电路的使用方法。本章要求：本章要求：2.2.会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数;第第20章章 门电路和组合逻辑电路门电路和组合逻辑电路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号数字信号数字信号数字信号数字信号电子电路中的信号电子电路中的信号电子电路中的信号电子电路中的信号模拟信号：模拟信号：模拟信号：模拟信号：在时间上或数值上连续变化的信号。在时间上或数值上连续变化的信号。在时间上或数值上连续变化的信号。在时间上或数
5、值上连续变化的信号。处理模拟信号的电路称为模拟电路处理模拟信号的电路称为模拟电路处理模拟信号的电路称为模拟电路处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电如整流电如整流电如整流电路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间路、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。的大小及相位关系。的大小及相位关系。的大小及相位关系。在模拟电路中在模拟电路中在模拟电路中在模拟电路中,晶体管三极管通常工作在放大区。晶体管三极管通常工作在放大区。晶体管三极管通常工作在放大区。晶体管三极管通常工作在放大区。下一页下
6、一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录数字信号数字信号数字信号数字信号(也称脉冲信号也称脉冲信号也称脉冲信号也称脉冲信号)在时间上和数值上都是不连续变化的，即在时间上和数值上都是不连续变化的，即在时间上和数值上都是不连续变化的，即在时间上和数值上都是不连续变化的，即是一种是一种是一种是一种跃变信号，并且持续时间短暂。跃变信号，并且持续时间短暂。跃变信号，并且持续时间短暂。跃变信号，并且持续时间短暂。处理数字信号的电路称为数字电路处理数字信号的电路称为数字电路处理数字信号的电路称为数字电路处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的，它注重研究的，它注重研究的，它注重研究的是输入、输出信号
7、之间的逻辑关系。是输入、输出信号之间的逻辑关系。是输入、输出信号之间的逻辑关系。是输入、输出信号之间的逻辑关系。在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区,起开关的作用。起开关的作用。起开关的作用。起开关的作用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 前面几章讨论的都是模拟电路，后面几章将讨论前面几章讨论的都是模拟电路，后面几章将讨论前面几章讨论的都是模拟电路，后面几章将讨论前面几章讨论的都是模拟电路，后面几章将讨论的是数字电路。数字电路和模拟电路
8、都是电子技术的的是数字电路。数字电路和模拟电路都是电子技术的的是数字电路。数字电路和模拟电路都是电子技术的的是数字电路。数字电路和模拟电路都是电子技术的重要基础。重要基础。重要基础。重要基础。数字电路的广泛应用和高度发展，标志着现代电数字电路的广泛应用和高度发展，标志着现代电数字电路的广泛应用和高度发展，标志着现代电数字电路的广泛应用和高度发展，标志着现代电子技术的水准，电子计算机、数字式仪表、数字化通子技术的水准，电子计算机、数字式仪表、数字化通子技术的水准，电子计算机、数字式仪表、数字化通子技术的水准，电子计算机、数字式仪表、数字化通信以及繁多的数字控制装置等方面都是以数字电路为信以及繁多
9、的数字控制装置等方面都是以数字电路为信以及繁多的数字控制装置等方面都是以数字电路为信以及繁多的数字控制装置等方面都是以数字电路为基础。基础。基础。基础。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20.1.1 20.1.1 数制数制数制数制 在数字体制中，常用的是十进制在数字体制中，常用的是十进制在数字体制中，常用的是十进制在数字体制中，常用的是十进制,它有它有它有它有0 09 9十个十个十个十个数数数数码码，计计数数数数规则规则“逢十逢十逢十逢十进进一一一一”。20.1 数字和脉冲信号数字和脉冲信号1.1.常用数字常用数字常用数字常用数字 数制是计数进位制的简称。在数字电路中常用的数
10、制是计数进位制的简称。在数字电路中常用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。(1)十进制十进制 各个数码处于十进制数的不同数位时各个数码处于十进制数的不同数位时,所代表的数所代表的数值不同值不同,即不同数位有不同数位的即不同数位有不同数位的“位权位权”值。整数部值。整数部分从低位至高位每位的权依次为：分从低位至高位每位的权依次为：100、101、102,；小数部分从高位至低位每位的权依次为：；小数部分从高位至低位每位的权依次为：10-1、10-2、10-3。十进制的基数。十进制的基数(底数底数)是是 10。如：如：(123.45)10=1 102+3
11、 101+3 100+4 10-1+5 10-2 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(2)二进制二进制 二进制有二进制有 0 和和 1 两个数码，基数是两个数码，基数是2，计数规则，计数规则“逢二进一逢二进一”。二进制数可转换为十进制数，例如二进制数可转换为十进制数，例如 (110101.01)2=1 25+1 24+0 23+1 22+0 21+1 20+0 2-1 +1 2-2 =(53.25)10(3)八进制八进制 八进制有八进制有 0 8 八个数码，基数是八个数码，基数是8，计数规则计数规则计数规则计数规则“逢八进一逢八进一逢八进一逢八进一”。八进制数可转换为十进制数
12、，例如八进制数可转换为十进制数，例如 (32.4)8=3 81+2 80+4 8-1 =(26.5)10下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(4)十六进制十六进制 十六进制有十六进制有 0 9,A(10),A(10),B(11),C(12)，D(13)，E(14)，F(15)十六个数码，基数是十六个数码，基数是16，计数，计数规则规则“逢十六进一逢十六进一”。十六进制数可转换为十进制数，例如十六进制数可转换为十进制数，例如 (3B.6)16=3 161+B 160+6 16-1 (59.4)102.十进制数转换为任意进制计数十进制数转换为任意进制计数 (1)十十 二进制转换二进
13、制转换 十进制转换为二进制分整数和净小数两部分进行。十进制转换为二进制分整数和净小数两部分进行。整数部分的转换采取除整数部分的转换采取除2取余法，直到商为零取余法，直到商为零 为止。为止。例如将十进制数例如将十进制数 27.35 转换成二进制数。转换成二进制数。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 余数余数 1(d0)余数余数 1(d1)余数余数 0(d2)余数余数 1(d3)余数余数 1(d4)2 27 2 13 2 6 2 3 2 1 0 整数部分的转换采取除整数部分的转换采取除整数部分的转换采取除整数部分的转换采取除2 2取余法，直到商为零取余法，直到商为零取余法，直到商
14、为零取余法，直到商为零 为止。为止。为止。为止。净小数部分的转净小数部分的转净小数部分的转净小数部分的转换采取乘换采取乘换采取乘换采取乘 2 2取整法，取整法，取整法，取整法，直到满足规定的位直到满足规定的位直到满足规定的位直到满足规定的位数为止。数为止。数为止。数为止。0.35 2=0.7 整数整数0(d-1)0.7 2=1.4 整数整数1(d-2)0.4 2=0.8 整数整数0(d-3)0.8 2=1.6 整数整数1(d-2)0.6 2=1.2 整数整数1(d-5)0.2 2=0.4 整数整数0(d-6)(27.35)10=(d4d3 d2d1d0.d-1d-2d-3d-4d-5d-6)=
15、(11011.010110)2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(2)(2)十十十十 八进制转换八进制转换八进制转换八进制转换 十进制数十进制数十进制数十进制数二进制二进制二进制二进制将二进制数整数部分从低位开始每将二进制数整数部分从低位开始每将二进制数整数部分从低位开始每将二进制数整数部分从低位开始每3 3位划为一组；位划为一组；位划为一组；位划为一组；将小数部分从高位开始每将小数部分从高位开始每将小数部分从高位开始每将小数部分从高位开始每3 3位划为一组。位划为一组。位划为一组。位划为一组。例：将十进制数例：将十进制数 27.35 转换成八进制数。转换成八进制数。(27.
16、35)10=(33.26)8(0 1 1 0 1 1.0 1 0 1 1 0)2(3 3 .2 6)8(3)(3)十十十十 十六进制转换十六进制转换十六进制转换十六进制转换 (0 0 0 1 1 0 1 1.0 1 0 1 1 0 0 0)2(1 B .5 8)16(27.35)10=(1B.58)16下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录脉冲幅度脉冲幅度脉冲幅度脉冲幅度 A A脉冲上升沿脉冲上升沿脉冲上升沿脉冲上升沿 t tr r 脉冲周期脉冲周期脉冲周期脉冲周期 T T脉冲下降沿脉冲下降沿脉冲下降沿脉冲下降沿 t tf f 脉冲宽度脉冲宽度脉冲宽度脉冲宽度 t tp p 脉冲
17、信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：实际的矩形波实际的矩形波实际的矩形波实际的矩形波20.1.2 20.1.2 脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号有正和负之分脉冲信号有正和负之分脉冲信号有正和负之分脉冲信号有正和负之分0+3V0-3V0+3V0-3V正脉冲：正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高脉冲跃变后的值比初始值高负脉冲：负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高脉冲跃变后的值比初始值高下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合 逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元
18、件。逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因因果关系果关系)，所以门电路又称为，所以门电路又称为逻辑门电路逻辑门电路。20.2.1 逻辑门电路的基本概念逻辑门电路的基本概念 基本逻辑关系为基本逻辑关系为与、或、非与、或、非与、或、非与、或、非三种。三种。下面通过例子说明逻辑电路的概念及下面通过例子说明逻辑电路的概念及与、或、非与、或、非与、或、非
19、与、或、非 的意义。的意义。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 设：开关断开、灯不亮用逻辑设：开关断开、灯不亮用逻辑设：开关断开、灯不亮用逻辑设：开关断开、灯不亮用逻辑 0 0 表示表示表示表示,开关闭合、开关闭合、开关闭合、开关闭合、灯亮用灯亮用灯亮用灯亮用 逻辑逻辑逻辑逻辑 1 1 表示。表示。表示。表示。逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A B1.1.与逻辑关系与逻辑关系与逻辑关系与逻辑关系 与与与与逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备时
20、，该事件才发生。时，该事件才发生。时，该事件才发生。时，该事件才发生。000101110100ABYBYA状态表状态表状态表状态表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2.2.或逻辑关系或逻辑关系或逻辑关系或逻辑关系 或或或或逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时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。该事件就发生。该事件就发生。该事件就发生。逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A+B状态表状态表状态表状态表000111110110ABY下一页下一页返回返回上一页上一
21、页退出退出章目录章目录3.3.非逻辑关系非逻辑关系非逻辑关系非逻辑关系非非非非逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A状态表状态表状态表状态表101AY0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信号都是用电位号都是用电位号都是用电位号都是用电位(或称电平或称电平或称电平或称电平)的高低表示的。
22、高电平和低的高低表示的。高电平和低的高低表示的。高电平和低的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值电平都不是一个固定的数值电平都不是一个固定的数值电平都不是一个固定的数值,而是有一定的变化范围。而是有一定的变化范围。而是有一定的变化范围。而是有一定的变化范围。门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与前面门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与前面门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与前面门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。所讲过的基本逻辑关系相对应。所讲过的基本逻辑关系相对应。所讲过的基本逻辑关系相对应。门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或门电路主要
23、有：与门、或门、非门、与非门、或门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。非门、异或门等。非门、异或门等。非门、异或门等。20.2.2 分立元件基本逻辑门电路分立元件基本逻辑门电路20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 电平的高低一电平的高低一电平的高低一电平的高低一般用般用般用般用 1 1 和和和和 0 0两种两种两种两种状态区别状态区别状态区别状态区别,若规若规若规若规定定定定高电平为高电平为高电平为高电平为 1 1，低电平为低电平为低电平为低电平为 0 0 则称则称则称则
24、称为为为为正逻辑正逻辑正逻辑正逻辑。反之。反之。反之。反之则称为则称为则称为则称为负逻辑负逻辑负逻辑负逻辑。若无特殊说明若无特殊说明若无特殊说明若无特殊说明,均采用正逻辑。均采用正逻辑。均采用正逻辑。均采用正逻辑。100VUCC高电平高电平低电平低电平下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1.1.二极管与门电路二极管与门电路二极管与门电路二极管与门电路(1)电路电路(2)工作原理工作原理输入输入A、B 全为高电平全为高电平“1”，输出输出 Y 为为“1”。输入输入A、B 不全为不全为“1”，输出输出 Y 为为“0”。000101110100ABY输输 入入输出输出0V0V0V3V
25、3V3V与门逻辑状态表与门逻辑状态表与门逻辑状态表与门逻辑状态表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1.1.二极管与门电路二极管与门电路二极管与门电路二极管与门电路(3)(3)逻辑关系：逻辑关系：逻辑关系：逻辑关系：“与与与与”逻辑逻辑即：有即：有 0 出出 0，全全 1 出出 1。逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A B逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：&ABY000101110100ABY输输 入入输出输出 与门逻辑状态表与门逻辑状态表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(2)(2)工作原理工作原理工作原理工作原理输入输入A、B全为低
26、电平全为低电平“0”，输出输出 Y 为为“0”。输入输入A、B有一个为有一个为“1”，输出输出 Y 为为“1”。11100V0V0V3V3V3V000111012.2.二极管或门电路二极管或门电路二极管或门电路二极管或门电路 (1)(1)电路电路电路电路 或门逻辑状态表或门逻辑状态表ABY输输 入入输出输出下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2.2.二极管或门电路二极管或门电路二极管或门电路二极管或门电路(3)逻辑关系逻辑关系：或或或或逻辑逻辑即：有即：有 1 出出 1，全全 0 出出 0。Y=A+B逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：111000011101 或门
27、逻辑状态表或门逻辑状态表ABY输输 入入输出输出下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3.3.晶体管非门电路晶体管非门电路晶体管非门电路晶体管非门电路截止截止截止截止(2)逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A01 (1)(1)电路电路电路电路01 1 010AY 非门逻辑状态表非门逻辑状态表非门逻辑状态表非门逻辑状态表逻辑符号逻辑符号1AY饱和饱和下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1.1.与非门电路与非门电路与非门电路与非门电路有有 0 出出 1，全，全 1 出出 0。与非门与非门与非门与非门20.2.3 基本逻辑门电路的组合基本逻辑门电路的组合00011110011
28、1ABY输输 入入输出输出 或非逻辑状态表或非逻辑状态表逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A B下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 或非门或非门或非门或非门20.2.3 基本逻辑门电路的组合基本逻辑门电路的组合2.2.或非门电路或非门电路或非门电路或非门电路有有 1 出出 0，全，全 0 出出 1。000101100101ABY输输 入入输出输出 或非逻辑状态表或非逻辑状态表Y=A+B 逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：或或或或 门门门门 非非非非 门门门门下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&A例：根据输入波形画出输出波形例：
29、根据输入波形画出输出波形例：根据输入波形画出输出波形例：根据输入波形画出输出波形ABY1有有 0 出出 0，全全 1 出出 1。有有 1 出出 1，全全 0 出出 0。Y2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3.3.与或非门电路与或非门电路与或非门电路与或非门电路20.2.3 基本逻辑门电路的组合基本逻辑门电路的组合Y=A.B+C.D逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑符号逻辑符号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20.3 TTL门电路门电路(三极管三极管三极管逻辑门电路三极管逻辑门电路)TTL门电路是双极型集成电路，与分立元件相门电路是双极型
30、集成电路，与分立元件相比，比，具有速度快、可靠性高和微型化等优点具有速度快、可靠性高和微型化等优点，目前，目前分立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成分立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成 与非门电路的工作原理、特性和参数。与非门电路的工作原理、特性和参数。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录输入级输入级输入级输入级中间级中间级中间级中间级 输出级输出级输出级输出级20.3.1 TTL与非门电路与非门电路1.1.电路电路电路电路E2E3E1B等效电路等效电路等效电路等效电路C多发射极多发射极多发射极多发射极三极管三极管三极管三极管下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章
31、目录章目录(1)(1)输入全为高电平输入全为高电平输入全为高电平输入全为高电平 1(3.6V)1(3.6V)时时时时2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理4.3VT T2 2、T T5 5饱和导通饱和导通饱和导通饱和导通钳位钳位2.1VE E结反偏结反偏结反偏结反偏截止截止截止截止 0(0.3V)负载电流负载电流负载电流负载电流（灌电流）（灌电流）（灌电流）（灌电流）输入全高输入全高 1 输出为低输出为低 0 1VT1R1+Ucc3.6V 1 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T12.2.工作原理工作原理工作原理
32、工作原理T T2 2、T T5 5截止截止截止截止 负载电流负载电流负载电流负载电流（拉电流）（拉电流）（拉电流）（拉电流）(0.3V)1 0 输入有低输入有低 0 输出为高输出为高 1 1V(2)(2)输入端有任一低电平输入端有任一低电平输入端有任一低电平输入端有任一低电平 0(0.3V)0(0.3V)流过流过 E结的电流结的电流为正向电流为正向电流5VVY 5-0.7-0.7 =3.6V下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录有有有有 0 0 出出出出 1 1 全全全全 1 1 出出出出 0 0 与非逻辑关系与非逻辑关系与非逻辑关系与非逻辑关系00010011101111011
33、001011101011110ABYC 与非逻辑状态表与非逻辑状态表与非逻辑状态表与非逻辑状态表逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A B C 与非与非与非与非 门门门门下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录74LS00、74LS20管脚排列示意图管脚排列示意图下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(1)(1)电压传输特性电压传输特性电压传输特性电压传输特性输出电压输出电压输出电压输出电压 U UOO与与与与输入电压输入电压输入电压输入电压 U Ui i的的的的关系。关系。关系。关系。C CD DE E3.TTL与非门特性及参数与非门特性及参数电压传
34、输特性电压传输特性电压传输特性电压传输特性测试电路测试电路测试电路测试电路A AB BO O1 12 23 31 12 23 34 4 U Ui i /V/VU UOO/V/V下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录A AB BC CD DE E(2)TTL“(2)TTL“与非与非与非与非”门的参数门的参数门的参数门的参数电压传输特性电压传输特性电压传输特性电压传输特性典型值典型值典型值典型值3.6V3.6V，2.4V2.4V为合格为合格为合格为合格典型值典型值典型值典型值0.3V0.3V，0.4V0.4V为合格为合格为合格为合格输出高电平电压输出高电平电压输出高电平电压输出高电平
35、电压U UOHOH输出低电平电压输出低电平电压输出低电平电压输出低电平电压U UOLOL输出高电平输出高电平输出高电平输出高电平电压电压电压电压U UOHOH和输出低电平电压和输出低电平电压和输出低电平电压和输出低电平电压U UOLOLU UOO/V/VO O1 12 23 31 12 23 34 4 U Ui i /V/V下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABDE低电平噪声容限电压低电平噪声容限电压低电平噪声容限电压低电平噪声容限电压U UNL NL 保证输出高电保证输出高电保证输出高电保证输出高电平电压不低于额定值平电压不低于额定值平电压不低于额定值平电压不低于额定值90
36、%90%的条件下所允许的条件下所允许的条件下所允许的条件下所允许叠加在输入低电平电叠加在输入低电平电叠加在输入低电平电叠加在输入低电平电压上的最大噪声压上的最大噪声压上的最大噪声压上的最大噪声 (或或或或干扰干扰干扰干扰)电压。电压。电压。电压。U UNLNL=U UOFF OFF U UILIL允许叠加干扰允许叠加干扰定量说明门电路抗干扰能力定量说明门电路抗干扰能力定量说明门电路抗干扰能力定量说明门电路抗干扰能力UOFF U UOFF OFF 是保证输出为是保证输出为是保证输出为是保证输出为额定高电平的额定高电平的额定高电平的额定高电平的90%90%时时时时所对应的所对应的所对应的所对应的最
37、大输入低最大输入低最大输入低最大输入低电平电压电平电压电平电压电平电压。0.9UOH输入输入输入输入低电平低电平低电平低电平电压电压电压电压U UILILO O1231234 Ui/V/VU UOO/V/V下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 输入高电平输入高电平输入高电平输入高电平电压电压电压电压U UIHIHAB 高电平噪声容限高电平噪声容限高电平噪声容限高电平噪声容限电压电压电压电压UNH保证输保证输保证输保证输出低电平电压的条出低电平电压的条出低电平电压的条出低电平电压的条件下所允许叠加在件下所允许叠加在件下所允许叠加在件下所允许叠加在输入高电平电压上输入高电平电压上输
38、入高电平电压上输入高电平电压上的最大噪声的最大噪声的最大噪声的最大噪声 (或干或干或干或干扰扰扰扰)电压。电压。电压。电压。UNH=UIHUON允许叠加干扰允许叠加干扰允许叠加干扰允许叠加干扰定量说明门电路抗干扰能力定量说明门电路抗干扰能力定量说明门电路抗干扰能力定量说明门电路抗干扰能力 UON是保证输出是保证输出为额定低电平时所为额定低电平时所对应的对应的最小输入高最小输入高电平电压电平电压。DEO O1231234 Ui/V/VU UOO/V/VUON下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 指一个指一个指一个指一个“与非与非与非与非”门能带同类门的最大数目，它表示门能带同类门
39、的最大数目，它表示门能带同类门的最大数目，它表示门能带同类门的最大数目，它表示带负载的能力。对于带负载的能力。对于带负载的能力。对于带负载的能力。对于TTL“TTL“与非与非与非与非”门门门门 N NOO 8 8。输入高电平电流输入高电平电流输入高电平电流输入高电平电流 I IIHIH和输入低电平电流和输入低电平电流和输入低电平电流和输入低电平电流 I IILIL 当某一输入端接当某一输入端接当某一输入端接当某一输入端接高电平高电平高电平高电平，其余输入端接低电平时，其余输入端接低电平时，其余输入端接低电平时，其余输入端接低电平时，流流流流入该输入端的电流，入该输入端的电流，入该输入端的电流，
40、入该输入端的电流，称为高电平输入电流称为高电平输入电流称为高电平输入电流称为高电平输入电流 I IIHIH(A)A)。当某一输入端接当某一输入端接当某一输入端接当某一输入端接低电平低电平低电平低电平，其余输入端接高电平时，其余输入端接高电平时，其余输入端接高电平时，其余输入端接高电平时，流出该输入端的电流，流出该输入端的电流，流出该输入端的电流，流出该输入端的电流，称为低电平输入电流称为低电平输入电流称为低电平输入电流称为低电平输入电流 I IILIL(mA(mA)。扇出系数扇出系数扇出系数扇出系数N NOO下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录10 当某一输入端接当某一输入端接
41、当某一输入端接当某一输入端接低电平，低电平，其余输入端接高电平时，其余输入端接高电平时，其余输入端接高电平时，其余输入端接高电平时，流出该输入端的电流，称为低电平输入电流流出该输入端的电流，称为低电平输入电流流出该输入端的电流，称为低电平输入电流流出该输入端的电流，称为低电平输入电流 I IILIL(mAmA)。若要保证输出为高电平，则对电阻值有限制若要保证输出为高电平，则对电阻值有限制若要保证输出为高电平，则对电阻值有限制若要保证输出为高电平，则对电阻值有限制R IR IILIL U UNLNL&Y11R下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录平均传输延迟时间平均传输延迟时间平均
42、传输延迟时间平均传输延迟时间 t tpdpd 50%50%tpd1tpd2 TTLTTL的的的的 t tpdpd 约在约在约在约在 10ns 40ns10ns 40ns，此值愈小愈好。此值愈小愈好。此值愈小愈好。此值愈小愈好。输入波形输入波形ui输出波形输出波形uO下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 DE20.3.2 三态输出与非门三态输出与非门当控制端当控制端当控制端当控制端为高电平为高电平为高电平为高电平1 1时时时时,实现正实现正实现正实现正常的与非常的与非常的与非常的与非逻辑关系逻辑关系逻辑关系逻辑关系Y Y=A BA B 1 1.1.电路电路电路电路 D控制端控制端
43、截止截止截止截止下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20.3.2 三态输出与非门三态输出与非门 0 1.1.电路电路电路电路1V1V当控制端为当控制端为当控制端为当控制端为低电平低电平低电平低电平0 0 时时时时,输出输出输出输出Y Y 处于处于处于处于开路状态，开路状态，开路状态，开路状态，也称为高阻也称为高阻也称为高阻也称为高阻状态。状态。状态。状态。控制端控制端导通导通导通导通下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 逻辑符号逻辑符号 0 高阻高阻0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 1 0 表示任意态表示任意态表示任意态表示任意态20.3.2
44、 三态输出三态输出“与非与非”门门 三态输出与非状态表三态输出与非状态表三态输出与非状态表三态输出与非状态表ABEY功能表功能表输出高阻输出高阻输出高阻输出高阻下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录三态门应用：三态门应用：三态门应用：三态门应用：可实现用可实现用可实现用可实现用一条一条一条一条总线分时传送几个不同总线分时传送几个不同总线分时传送几个不同总线分时传送几个不同的数据或控制信号。的数据或控制信号。的数据或控制信号。的数据或控制信号。1 0 0 A1 B1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1.1.电路电路电路电路有有有有源源源源负负负负载载载载20.3.
45、3 集电极开路集电极开路“与非与非”门电路门电路(OC门门)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录OCOC门的特点：门的特点：门的特点：门的特点：1.1.输出端可直接驱动负载输出端可直接驱动负载输出端可直接驱动负载输出端可直接驱动负载如：如：如：如：2.2.几个输出端可直接相联几个输出端可直接相联几个输出端可直接相联几个输出端可直接相联 1 0 0 0 0 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录OCOC门的特点：门的特点：门的特点：门的特点：1.1.输出端可直接驱动负载输出端可直接驱动负载输出端可直接驱动负载输出端可直接驱动负载如：如：如：如：2.2.几个输出端可直
46、接相联几个输出端可直接相联几个输出端可直接相联几个输出端可直接相联 1 0 0 1 线与线与线与线与功能功能功能功能0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20.4.1 CMOS非门电路非门电路20.4 CMOS门电路门电路 PMOSPMOS管管管管NMOSNMOS管管管管CMOS CMOS 管管管管负载管负载管负载管负载管驱动管驱动管驱动管驱动管(互补对称管互补对称管互补对称管互补对称管)A A=1=1 时，时，时，时，T T1 1导导通，通，通，通，T T2 2截止，截止，截止，截止，Y Y=0=0 A A=0=0 时，时，时，时，T T1 1截止，截止，截止，截止，T T2
47、 2导导通，通，通，通，Y Y=1=1 Y=AY=A下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录T4与与T3并联，并联，T1与与T2 联；联；当当 AB 都是高电平时都是高电平时,T1 与与 T2 同同时时导导通通，T4 与与 T3 同同时时截截止止；输输出出 Y 为为低电平。低电平。当当AB中中有有一一个个是是低低电电平平时时，T1与与T2中中有有一一个个截截止止，T4与与T3中中有有一一个个导导通通,输出输出Y为高电平。为高电平。20.4.2 CMOS与非与非门电路门电路1.1.电路电路电路电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章
48、目录 当当 AB 中中有有一一个个是是高高电电平平时时，T1 与与 T2 中中有有一一个个导导通通，T4 与与 T3 中中有有一一个个截截止止，输输出出 Y 为低电平。为低电平。当当AB都都是是低低电电平平时时，T1 与与 T2 同同时时截截止止，T4 与与 T3 同同时时导导通通；输输出出 Y 为高电平。为高电平。20.4.3 CMOS或非门电路或非门电路1.1.电路电路电路电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20.4.4 CMOS传输传输门电路门电路1.1.电路电路电路电路 2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理设：设：设：设：
49、10V10V0V0V 可见可见可见可见u ui 在在在在 0 10V0 10V连续变连续变连续变连续变化时，至少有一个管子导化时，至少有一个管子导化时，至少有一个管子导化时，至少有一个管子导通通通通,传输门打开传输门打开传输门打开传输门打开,(,(相当于相当于相当于相当于开关接通开关接通开关接通开关接通 )u ui 可传输到输可传输到输可传输到输可传输到输出端出端出端出端,即即即即 u uOO=u ui,所以所以所以所以COMSCOMS传输传输传输传输门可以传输模门可以传输模门可以传输模门可以传输模拟信号拟信号拟信号拟信号,也称为也称为也称为也称为模拟开关模拟开关模拟开关模拟开关。（07V07
50、V）导通导通导通导通（310V310V）导通导通导通导通下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录0V0V10V10V 可见可见可见可见 u ui 在在在在 0 10V 0 10V 连续变连续变连续变连续变化时，两管子均截止化时，两管子均截止化时，两管子均截止化时，两管子均截止,传输传输传输传输门关断，门关断，门关断，门关断，(相当于开关断开相当于开关断开相当于开关断开相当于开关断开)u ui不能传输到输出端。不能传输到输出端。不能传输到输出端。不能传输到输出端。（010V010V）截止截止截止截止截止截止截止截止结论：结论：结论：结论：C C=1(=1(C C=0)=0)时传输门开