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1、电工与电子技术门电路与组合逻电工与电子技术门电路与组合逻辑电路辑电路第1页，此课件共72页哦l20.1 20.1 数制和脉冲信号数制和脉冲信号l20.2 20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合l20.3 20.3 和和 20.4 TTL 20.4 TTL门电路门电路 CMOS CMOS门电路门电路l20.5 20.5 逻辑代数逻辑代数l20.6 20.6 组合逻辑电路的分析与综合组合逻辑电路的分析与综合l20.7 20.7 加法器加法器l20.8 20.8 编码器编码器l20.9 20.9 译码器和数字显示译码器和数字显示第2页，此课件共72页哦1.1.掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符
2、号、真值表掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表（逻辑状态表）和逻辑表达式。了解（逻辑状态表）和逻辑表达式。了解（逻辑状态表）和逻辑表达式。了解（逻辑状态表）和逻辑表达式。了解 TTL TTL门电路、门电路、门电路、门电路、CMOSCMOS门电路的特点门电路的特点门电路的特点门电路的特点;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;4.4.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
3、常用组合逻辑 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3页，此课件共72页哦l20.1 20.1 数制和脉冲信号数制和脉冲信号l20.2 20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合l20.3 20.3 和和 20.4 TTL 20.4 TTL门电路门
4、电路 CMOS CMOS门电路门电路l20.5 20.5 逻辑代数逻辑代数l20.6 20.6 组合逻辑电路的分析与综合组合逻辑电路的分析与综合l20.7 20.7 加法器加法器l20.8 20.8 编码器编码器l20.9 20.9 译码器和数字显示译码器和数字显示第4页，此课件共72页哦数制数制l十进制（0 1 2 3 4 5 6 7 8 9）l二进制（0 1）21l八进制 （0 1 2 3 4 5 6 7）23l十六进制（0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F ）24第5页，此课件共72页哦数制间相互转化数制间相互转化十进制-二进制转换：分为整数和小数部分十进制-八
5、进制转换十进制-十六进制转换整数：除以2，提取余数，直到商为1，1作为最高位小数：除以1/2，提取整数，直到小数为0或者满足规定的位数第6页，此课件共72页哦模拟信号：模拟信号：模拟信号：模拟信号：随时间连续变化的信号随时间连续变化的信号随时间连续变化的信号随时间连续变化的信号20.1 20.1 脉冲信号脉冲信号模拟信号模拟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1.1.模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号正弦波信号正弦波信号t t三角波信号三角波信号t t第7页，此课件共72页哦 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。如整流如整流电路、放大电路等，注重研究的是
6、输入和输出电路、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。信号间的大小及相位关系。在模拟电路中在模拟电路中，晶体管三极管通常工作在放晶体管三极管通常工作在放大区。大区。2.2.脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号 是一种跃变信号，并且持续时间短暂。是一种跃变信号，并且持续时间短暂。是一种跃变信号，并且持续时间短暂。是一种跃变信号，并且持续时间短暂。尖顶波尖顶波t矩形波矩形波t第8页，此课件共72页哦 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，它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。研究的是输入、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
7、止区和在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区，起开关的作用。饱和区，起开关的作用。脉冲信号脉冲信号正脉冲：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低脉冲跃变后的值比初始值低如：如：0+3V0-3V正脉冲正脉冲0+3V0-3V负脉冲负脉冲第9页，此课件共72页哦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 t tr r 脉冲周期脉冲周期 T T脉冲下降沿脉冲下降沿 t tf f 脉冲宽度脉冲宽度 t tp p A0.9A0.5A0.1AtptrtfT实际的矩形波实际的矩形波脉冲信号的部分参数：第10页，此课件共72页哦l
8、20.1 20.1 数制和脉冲信号数制和脉冲信号l20.2 20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合l20.3 20.3 和和 20.4 TTL 20.4 TTL门电路门电路 CMOS CMOS门电路门电路l20.5 20.5 逻辑代数逻辑代数l20.6 20.6 组合逻辑电路的分析与综合组合逻辑电路的分析与综合l20.7 20.7 加法器加法器l20.8 20.8 编码器编码器l20.9 20.9 译码器和数字显示译码器和数字显示第11页，此课件共72页哦20.2 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件。逻辑门电路是数字电路中
9、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(因果关因果关系系)，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。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“与与与与”、“或或或或”、“非非非非”三三种。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“与与与与”、“或或或或”、“非非非非”的意义。的意义。第12页，此课
10、件共72页哦BY220VA+-2.“或或”逻辑关系逻辑关系 “或或或或”逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具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。备时，该事件就发生。备时，该事件就发生。备时，该事件就发生。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第13页，此课件共72页哦220V+-设：开关断开、灯不亮用逻辑设：开关断开、灯不亮用逻辑“0”表示，开关表示，开关闭合、灯亮用闭合、灯亮用 逻辑逻辑“1”表示。表示。逻辑表达式逻辑表达式：Y=A B1.“与与”逻辑
11、关系逻辑关系 “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，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状态表状态表第14页，此课件共72页哦3.“3.“非非非非”逻辑关系逻辑关系逻辑关系逻辑关系 “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：Y=A状态表状态表101AY0Y220VA+-R第15页，此课件共72页哦
12、电平的高低一电平的高低一般用般用“1”和和“0”两种状态区两种状态区别，若规定别，若规定高电高电平为平为“1”，低电，低电平为平为“0”则称为则称为正逻辑正逻辑。反之则。反之则称为称为负逻辑负逻辑。若。若无特殊说明，均无特殊说明，均采用正逻辑。采用正逻辑。100VUCC高电平高电平低电平低电平第16页，此课件共72页哦1.二极管二极管“与与”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输入输入A、B、C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、C不全为不全为“1”，输出输出 Y 为为“0”。0V0V0V0V0V3V+U 12V
13、RDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC“与与”门逻辑状态表门逻辑状态表0V3V第17页，此课件共72页哦1.二极管二极管“与与”门电路门电路(3)逻辑关系：逻辑关系：“与与”逻辑逻辑即：有即：有“0”出出“0”，全全“1”出出“1”Y=A B C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：&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC“与与”门逻辑状态表门逻辑状态表第18页，此课件共72页哦2.二极管二极管“或或”门电路门电路(1)(1)电路电路电路电路0V0V0
14、V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC“或或”门逻辑状态表门逻辑状态表3V3V-U 12VRDADCABYDBC(2)工作原理工作原理输入输入A、B、C全为低电平全为低电平“0”，输出输出 Y 为为“0”。输入输入A、B、C有一个为有一个为“1”，输出输出 Y 为为“1”。第19页，此课件共72页哦2.二极管二极管“或或”门电路门电路(3)逻辑关系逻辑关系：“或或”逻辑逻辑即：有即：有“1”出出“1”，全全“0”出出“0”Y=A+B+C逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑符号：逻辑符号：ABYC 100000011101111011001
15、011101011111ABYC“或或”门逻辑状态表门逻辑状态表第20页，此课件共72页哦3.晶体管晶体管“非非”门电路门电路+UCC-UBBARKRBRCYT 1 0截止截止截止截止饱和饱和(2)逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A“0”10“1”(1)(1)电路电路电路电路“0”“1”AY“非非”门逻辑状态门逻辑状态表表逻辑符号逻辑符号1AY第21页，此课件共72页哦1.与非门电路与非门电路有有“0”出出“1”，全，全“1”出出“0”“与与”门门&ABCY&ABC“与非与非”门门00010011101111011001011101011110ABYC“与非与非”门逻辑状态表门逻辑状态表Y=A B
16、 C逻辑表达式：逻辑表达式：1Y“非非”门门基本基本逻辑门电路的逻辑门电路的组合组合第22页，此课件共72页哦2.2.或非门电路或非门电路或非门电路或非门电路Y&ABC“或非或非”门门1Y“或或”门门ABC 1有有“1”出出“0”，全，全“0”出出“1”00010010101011001000011001001110ABYC“或非或非”门逻辑状态表门逻辑状态表Y=A+B+C逻辑表达式：逻辑表达式：第23页，此课件共72页哦ABC&1&D1Y3.与或非门电路与或非门电路逻辑表达式：逻辑表达式：1&YABCD逻辑符号逻辑符号Y=A B+C D第24页，此课件共72页哦例：根据输入波形画出输出波形例
17、：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”&ABY1 1ABY2Y2有有“1”出出“1”，全全“0”出出“0”第25页，此课件共72页哦l20.1 20.1 数制和脉冲信号数制和脉冲信号l20.2 20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合l20.3 20.3 和和 20.4 TTL 20.4 TTL门电路门电路 CMOS CMOS门电路门电路l20.5 20.5 逻辑代数逻辑代数l20.6 20.6 组合逻辑电路的分析与综合组合逻辑电路的分析与综合l20.7 20.7 加法器加法器l20.8 20.
18、8 编码器编码器l20.9 20.9 译码器和数字显示译码器和数字显示第26页，此课件共72页哦20.3 TTL门电路门电路(三极管三极管三极管三极管三极管逻辑门电路三极管逻辑门电路三极管逻辑门电路三极管逻辑门电路)TTL门电路是双极型晶体管构成的门电路是双极型晶体管构成的集成门电集成门电路路，与由，与由分立元器件构成的门电路分立元器件构成的门电路相比，相比，具具有速度快、可靠性高和微型化等优点有速度快、可靠性高和微型化等优点。目前分。目前分立元件电路已被集成电路替代。立元件电路已被集成电路替代。应用最普遍的应用最普遍的是是“与非与非”门电路门电路。下面介绍集成。下面介绍集成“与非与非”门电路
19、的工作原理、特性和参数。门电路的工作原理、特性和参数。第27页，此课件共72页哦 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T1输入级输入级中间级中间级输出级输出级TTL“与非与非”门电路门电路l l1.1.电路电路电路电路E2E3E1B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第28页，此课件共72页哦 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T1(1)输入全为高电平输入全为高电平“1”(3.6V)时时l l2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理4.3VT T2、T T5 5饱和导通饱和导通饱和导通饱和导通钳位钳位2.1
20、VE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”,输出为输出为低低“0”1VT1R1+Ucc T4第29页，此课件共72页哦 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T1l l2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理1VT2 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）(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)(0.3V)“1”“0”输入有低
21、输入有低“0”输出为输出为高高“1”流过流过 E结的电结的电流为正向电流流为正向电流5VVY 5-0.7-0.7 =3.6V第30页，此课件共72页哦有有“0”出出“1”全全“1”出出“0”“与非与非”逻逻辑关系辑关系00010011101111011001011101011110ABYC“与非与非”门逻辑状态表门逻辑状态表Y=A B C逻辑表达式：逻辑表达式：Y&ABC“与非与非与非与非”门门门门第31页，此课件共72页哦74LS00、74LS20管脚排列示意图管脚排列示意图&1211109814133456712&UCC4B 4A 4Y3B 3A3Y1B1A1Y2B2A2Y GND(a)7
22、4LS001211109814133456712&UCC2D 3C 2BNC 2A2Y1B1ANC1D1C1Y GND74LS20(b)第32页，此课件共72页哦(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 UOO与输入电压与输入电压与输入电压与输入电压 U Ui i的关系。的关系。CDE3.TTL“与非与非”门特性及参数门特性及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测试电路测试电路测试电路测试电路ABOO1231234 U Ui i/V/VU UOO/V/V&+5V+5VU Ui iU Uo oVV第33页，此课件共72页哦ABC CDE
23、(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输出高电平电压输出高电平电压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 UOLU UOO/V/VOO1231234 Ui/V/V第34页
24、，此课件共72页哦平均传输延迟时间平均传输延迟时间平均传输延迟时间平均传输延迟时间 t tpd pd 50%50%tpd1tpd2 TTL的的 t tpd pd 约在约在 10ns 40ns，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第35页，此课件共72页哦l扇出系数扇出系数l输入高电平电流输入高电平电流IIH和输入低电平电流输入低电平电流IILl低电平噪声容限电压低电平噪声容限电压:保证输出高电平电压不低于额定值90%的条件下所允许叠加在输入低电平电压上的最大噪声（或干扰）电压。l高电平噪声容限电压高电平噪声容限电压:保证输出低电平电压的条件下所允许叠加在输入高
25、 电平电压上的最大噪声（或干扰）电压。第36页，此课件共72页哦&YEBA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三态输出三态输出“与非与非”门门三态输出三态输出“与非与非”状态表状态表ABEY功能表功能表输出高阻输出高阻电路分析时高阻态可做开路理解电路分析时高阻态可做开路理解 第37页，此课件共72页哦三态门应用：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总线分时传送几总线分时传送几总线分时传送几个不同的数据或控制信号。个不同的数据或控制信号。个不同的数据或控制信号。个
26、不同的数据或控制信号。“1”“0”“0”如图所示：如图所示：总总线线&A1B1E1&A2B2E2&A3B3E3A1 B1第38页，此课件共72页哦CMOS 非门电路非门电路AYT2+UDDT1N 沟道沟道P 沟道沟道GGDSS20.4 CMOS门电路门电路 PMOS管管NMOS管管CMOS 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)A=“1”时，时，T1 1导通，导通，T T2截止，截止，截止，截止，Y=“0 0”A A=“0”=“0”时，时，时，时，T T1 1截止，截止，T T2导通，导通，Y Y=“1 1”Y=A第39页，此课件共72页哦T4 与与 T3
27、 并联，并联，T1 与与 T2 串联；串联；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 同时截止；输出同时截止；输出 Y 为低电平。为低电平。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与非门电路与非门电路ABT4T3T1T2+UDDY1.1.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第40页，此课件共72页哦CMOSCMOS电路优点电路优点(1)(1)静态功耗低（每门只有静态功耗低（每门只有静态功耗低
28、（每门只有静态功耗低（每门只有0.01mW,TTL0.01mW,TTL每门每门每门每门10mW)10mW)(2)(2)抗干扰能力强抗干扰能力强抗干扰能力强抗干扰能力强(3)(3)扇出系数大扇出系数大扇出系数大扇出系数大(4)允许电源电压范围宽允许电源电压范围宽(3 18V)TTLTTL电路优点电路优点(1)速度快速度快(2)抗干扰能力强抗干扰能力强(3)(3)带负载能力强带负载能力强带负载能力强带负载能力强第41页，此课件共72页哦l20.1 20.1 数制和脉冲信号数制和脉冲信号l20.2 20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合l20.3 20.3 和和 20.4 TTL 20.4
29、TTL门电路门电路 CMOS CMOS门电路门电路l20.5 20.5 逻辑代数逻辑代数l20.6 20.6 组合逻辑电路的分析与综合组合逻辑电路的分析与综合l20.7 20.7 加法器加法器l20.8 20.8 编码器编码器l20.9 20.9 译码器和数字显示译码器和数字显示第42页，此课件共72页哦20.5 20.5 逻辑代数逻辑代数 逻辑代数逻辑代数逻辑代数逻辑代数（又称布尔代数），（又称布尔代数），（又称布尔代数），（又称布尔代数），它是分析设计逻辑电路它是分析设计逻辑电路它是分析设计逻辑电路它是分析设计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，的数学工具。虽然它和普
30、通代数一样也用字母表示变量，的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，但变量的取值只有但变量的取值只有“0”，“1”两种，分别称为逻两种，分别称为逻辑辑“0”和逻辑和逻辑“1”。这里这里这里这里“0”“0”和和和和“1”“1”并不表示数量并不表示数量并不表示数量并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。逻辑代数所表示的是逻辑代数所表示的是逻辑关系逻辑关系，而不是数量关系。而不是数量关系。这是它与普通代数的本质
31、区别这是它与普通代数的本质区别。第43页，此课件共72页哦1.1.常量与变量的关系常量与变量的关系常量与变量的关系常量与变量的关系逻辑代数运算法则逻辑代数运算法则逻辑代数运算法则逻辑代数运算法则自等律自等律0-1律律重叠律重叠律还原律还原律互补律互补律第44页，此课件共72页哦2.逻辑代数的基本运算法则逻辑代数的基本运算法则普通代数普通代数普通代数普通代数不适用！不适用！不适用！不适用！结合律结合律分配律分配律分配律分配律反演律反演律反演律反演律交换律交换律交换律交换律吸收律吸收律吸收律吸收律第45页，此课件共72页哦逻辑函数的表示方法逻辑函数的表示方法表示方法表示方法表示方法表示方法逻辑表达
32、式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑状态表逻辑状态表逻辑状态表逻辑状态表 （状态表、真值表）（状态表、真值表）（状态表、真值表）（状态表、真值表）逻辑图（逻辑符号构成的电路图）逻辑图（逻辑符号构成的电路图）逻辑图（逻辑符号构成的电路图）逻辑图（逻辑符号构成的电路图）下面举例说明这三种表示方法。下面举例说明这三种表示方法。例：例：例：例：有一有一T形走廊，在相会处有一路灯形走廊，在相会处有一路灯,在进入走廊在进入走廊的的A A、B B、C C三地各有控制开关，都能独立进行控制。任意三地各有控制开关，都能独立进行控制。任意三地各有控制开关，都能独立进行控制。任意三地各有控制开关，都能独立进行控制。
33、任意闭合一个开关，灯亮；任意闭合两个开关，灯灭；三个开闭合一个开关，灯亮；任意闭合两个开关，灯灭；三个开闭合一个开关，灯亮；任意闭合两个开关，灯灭；三个开闭合一个开关，灯亮；任意闭合两个开关，灯灭；三个开关同时闭合，灯亮。设关同时闭合，灯亮。设关同时闭合，灯亮。设关同时闭合，灯亮。设A A、B B、C C代表三个开关（输入变量）代表三个开关（输入变量）代表三个开关（输入变量）代表三个开关（输入变量）；Y Y代表灯（输出变量）。代表灯（输出变量）。代表灯（输出变量）。代表灯（输出变量）。第46页，此课件共72页哦 1.1.列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表设：开关闭合其状态为设：开
34、关闭合其状态为“1”，断开为，断开为“0”灯亮状态为灯亮状态为“1”，灯灭为，灯灭为“0”用输入、输出变用输入、输出变量的逻辑状态量的逻辑状态(“1”或或“0”)以表格形式来表以表格形式来表示逻辑函数。示逻辑函数。三输入变量有八种组合状态三输入变量有八种组合状态n输入变量有输入变量有2n n种组合状态种组合状态 0 0 0 0 A B C Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1第47页，此课件共72页哦 2.2.逻辑式逻辑式逻辑式逻辑式取取 Y=“1”(或或Y=“0”)列逻辑式列逻辑式 用用用用“与与与与”“”“或或或或”“”“非非
35、非非”等运算来表达逻辑函数的等运算来表达逻辑函数的等运算来表达逻辑函数的等运算来表达逻辑函数的表达式。表达式。表达式。表达式。(1)由逻辑状态表写出逻辑式由逻辑状态表写出逻辑式对应于对应于Y=1，若输入变量为若输入变量为“1”，则取输入变量本身，则取输入变量本身(如如 A)；若输入变量为若输入变量为“0”则取则取其反变量其反变量(如如 A)。一种组合中，输入变一种组合中，输入变量之间是量之间是“与与”关系，关系，0 0 0 0 A B C Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1第48页，此课件共72页哦各组合之间各组合之间各组合之间
36、各组合之间是是是是“或或或或”关系关系关系关系 2.逻辑式逻辑式反之，也可由逻辑式列出状态表。反之，也可由逻辑式列出状态表。反之，也可由逻辑式列出状态表。反之，也可由逻辑式列出状态表。0 0 0 0 A B C Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1第49页，此课件共72页哦 3.3.逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图YCBA&1CBA第50页，此课件共72页哦逻辑函数的化简逻辑函数的化简 由逻辑状态表直接写出的逻辑式及由此画出由逻辑状态表直接写出的逻辑式及由此画出的逻辑图，一般比较复杂；若的逻辑图，一般比较复杂；若经过简化，则可使用经过简化
37、，则可使用经过简化，则可使用经过简化，则可使用较少的逻辑门实现同样的逻辑功能。较少的逻辑门实现同样的逻辑功能。较少的逻辑门实现同样的逻辑功能。较少的逻辑门实现同样的逻辑功能。从而从而从而从而可节省器件，可节省器件，可节省器件，可节省器件，降低成本，提高电路工作的可靠性。降低成本，提高电路工作的可靠性。降低成本，提高电路工作的可靠性。降低成本，提高电路工作的可靠性。利用逻辑代数变换，可用不同的门电路实现相同利用逻辑代数变换，可用不同的门电路实现相同利用逻辑代数变换，可用不同的门电路实现相同利用逻辑代数变换，可用不同的门电路实现相同的逻辑功能。的逻辑功能。的逻辑功能。的逻辑功能。化简方法化简方法公
38、式法公式法卡诺图法卡诺图法第51页，此课件共72页哦1.1.用用用用“与非与非与非与非”门构成基本门电路门构成基本门电路门构成基本门电路门构成基本门电路(2)应用应用“与非与非”门构成门构成“或或”门电路门电路(1)应用应用“与非与非”门构成门构成“与与”门电路门电路AY&B&BAY&由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：第52页，此课件共72页哦&YA(3)(3)应用应用应用应用“与非与非与非与非”门构成门构成门构成门构成“非非非非”门电路门电路门电路门电路(4)(4)用用用用“与非与非与非与非”门构成门构成门构成门构成“或非或非或非或非”门门门门Y
39、BA&由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：第53页，此课件共72页哦例例1：化简化简2.2.应用逻辑代数运算法则化简应用逻辑代数运算法则化简应用逻辑代数运算法则化简应用逻辑代数运算法则化简（1）并项法）并项法例例2：化简化简（2）配项法）配项法第54页，此课件共72页哦例例3：化简化简（3 3）加项法）加项法）加项法）加项法（4）吸收法）吸收法吸收吸收吸收吸收例例4：化简化简第55页，此课件共72页哦 3.3.应用卡诺图化简应用卡诺图化简应用卡诺图化简应用卡诺图化简卡诺图卡诺图卡诺图卡诺图:是与变量的最小项对应的按一定规则排列的是与变量的最小项对应的按一定规则排列的是与变量的最小项对应的按
40、一定规则排列的是与变量的最小项对应的按一定规则排列的方格图方格图方格图方格图，每一小方格填入一个最小项。每一小方格填入一个最小项。（1 1）最小项：）最小项：）最小项：）最小项：对于对于对于对于n n输入变量有输入变量有输入变量有输入变量有2 2n n种组合种组合种组合种组合,其相应的乘积其相应的乘积其相应的乘积其相应的乘积项也有项也有项也有项也有2 2n n n n个，则每一个个，则每一个个，则每一个个，则每一个乘积项就称为一个最小项。其特乘积项就称为一个最小项。其特乘积项就称为一个最小项。其特乘积项就称为一个最小项。其特点是每个输入变量均在其中以原变量和反变量形式出现点是每个输入变量均在其
41、中以原变量和反变量形式出现点是每个输入变量均在其中以原变量和反变量形式出现点是每个输入变量均在其中以原变量和反变量形式出现一次，且仅一次。一次，且仅一次。一次，且仅一次。一次，且仅一次。如：三个变量，有如：三个变量，有如：三个变量，有如：三个变量，有8 8种组合，最小项就是种组合，最小项就是种组合，最小项就是种组合，最小项就是8 8个，卡诺图也相个，卡诺图也相个，卡诺图也相个，卡诺图也相应有应有应有应有8 8个小方格。个小方格。个小方格。个小方格。在卡诺图的行和列分别标出变量及其状态。在卡诺图的行和列分别标出变量及其状态。第56页，此课件共72页哦 (2)(2)卡诺图卡诺图卡诺图卡诺图BA01
42、01二变量二变量BCA0010011110三变量三变量二进制数对二进制数对二进制数对二进制数对应的十进制应的十进制应的十进制应的十进制数编号数编号数编号数编号AB00011110CD00011110四变量四变量任意两任意两任意两任意两个相邻个相邻个相邻个相邻最小项最小项最小项最小项之间只之间只之间只之间只有一个有一个有一个有一个变量改变变量改变变量改变变量改变第57页，此课件共72页哦(2)(2)卡诺图卡诺图卡诺图卡诺图(a)根据状态表画出卡诺图根据状态表画出卡诺图如如如如:ABC00100111101111将输出变量为将输出变量为将输出变量为将输出变量为“1”“1”的填的填的填的填入对应的小
43、方格入对应的小方格入对应的小方格入对应的小方格,为为为为“0”“0”的可不填。的可不填。的可不填。的可不填。0 0 0 0 A B C Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1第58页，此课件共72页哦(3)应用卡诺图化简逻辑函数应用卡诺图化简逻辑函数ABC00100111101111例例6.用卡诺图表示并化简。用卡诺图表示并化简。解：解：(a)(a)将取值为将取值为将取值为将取值为“1”“1”的相的相的相的相邻小方格圈成圈邻小方格圈成圈邻小方格圈成圈邻小方格圈成圈;步骤步骤1.卡诺图卡诺图2.合并最小项合并最小项3.写出最简写出最简
44、“与或与或”逻辑式逻辑式(b)所圈取值为所圈取值为“1”的相邻小方格的个数的相邻小方格的个数应为应为2 2n n n n，(n=0,1,2)=0,1,2)第59页，此课件共72页哦(3)应用卡诺图化简逻辑函数应用卡诺图化简逻辑函数ABC00100111101111解：解：三个圈最小项分别为：三个圈最小项分别为：合并最小项合并最小项写出简化逻辑式写出简化逻辑式写出简化逻辑式写出简化逻辑式卡诺图化简法：保留一个圈内最小项的卡诺图化简法：保留一个圈内最小项的卡诺图化简法：保留一个圈内最小项的卡诺图化简法：保留一个圈内最小项的相同变量，相同变量，相同变量，相同变量，而而而而消去消去消去消去相反变量。相
45、反变量。第60页，此课件共72页哦l20.1 20.1 数制和脉冲信号数制和脉冲信号l20.2 20.2 基本门电路及其组合基本门电路及其组合l20.3 20.3 和和 20.4 TTL 20.4 TTL门电路门电路 CMOS CMOS门电路门电路l20.5 20.5 逻辑代数逻辑代数l20.6 20.6 组合逻辑电路的分析与综合组合逻辑电路的分析与综合l20.7 20.7 加法器加法器l20.8 20.8 编码器编码器l20.9 20.9 译码器和数字显示译码器和数字显示第61页，此课件共72页哦组合逻辑电路的分析与综合组合逻辑电路的分析与综合 组合逻辑电路：组合逻辑电路：组合逻辑电路：组合
46、逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只取决于该时任何时刻电路的输出状态只取决于该时任何时刻电路的输出状态只取决于该时任何时刻电路的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。组合逻辑电路框图组合逻辑电路框图X X1 1X Xn nX X2 2Y Y2 2Y Y1 1Y Yn n.组合逻辑电路组合逻辑电路输入输入输出输出第62页，此课件共72页哦20.6.1 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析(1)(1)由逻辑图写出输出端的逻辑表达式由逻辑图写出输
47、出端的逻辑表达式由逻辑图写出输出端的逻辑表达式由逻辑图写出输出端的逻辑表达式(2)运用逻辑代数化简或变换运用逻辑代数化简或变换(3)列逻辑状态表列逻辑状态表(4)(4)分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能已知逻辑电路已知逻辑电路确定确定逻辑功能逻辑功能分析步骤：分析步骤：第63页，此课件共72页哦例例例例 1 1：分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能(1)写出逻辑表达式写出逻辑表达式Y=Y2 Y3=A AB B AB.A B.A B.A.A BBY1AB&YY3Y2第64页，此课件共72页哦(2)(2)应用逻辑代数化简应用逻辑代数化简应用逻辑代数
48、化简应用逻辑代数化简Y=A AB B AB.=A AB+B AB.=AB+AB反演律反演律 =A (A+B)+B (A+B).反演律反演律 =A AB+B AB.第65页，此课件共72页哦(3)(3)列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表Y=AB+AB=A B逻辑式逻辑式逻辑式逻辑式(4)分析逻辑功能分析逻辑功能 输入输入相同相同输出为输出为“0”，输入输入相异相异输出为输出为“1”，称为称为“异或异或”逻辑逻辑关系。这种电路称关系。这种电路称“异或异或”门。门。=1ABY逻辑符号逻辑符号ABY001 100111001第66页，此课件共72页哦(1)写出逻辑式写出逻辑式写出逻辑式写
49、出逻辑式例例例例 2 2：分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能A B.Y=AB AB .AB化简化简化简化简AB=AB+AB&11BAY&第67页，此课件共72页哦(2)列逻辑状态表列逻辑状态表Y=AB+AB(3)(3)分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能 输入输入相同相同相同相同输出为输出为输出为输出为“1”,“1”,输入相异输出为输入相异输出为输入相异输出为输入相异输出为“0”,“0”,称称称称为为为为“判一致电路判一致电路判一致电路判一致电路”(“(“同或门同或门同或门同或门”)”),可用于判断各输入可用于判断各输入可用于判断各输入可用于判断各输入端的状态是否相同。端的状态是
50、否相同。端的状态是否相同。端的状态是否相同。=A B逻辑式逻辑式逻辑式逻辑式=1ABY逻辑符号逻辑符号=A BABY001 100100111第68页，此课件共72页哦20.6.2 组合逻辑电路的综合组合逻辑电路的综合根据逻辑功能要求根据逻辑功能要求逻辑电路逻辑电路设计设计(1)由逻辑要求，列出逻辑状态表由逻辑要求，列出逻辑状态表(2)由逻辑状态表写出逻辑表达式由逻辑状态表写出逻辑表达式(3)简化和变换逻辑表达式简化和变换逻辑表达式(4)画出逻辑图画出逻辑图设计步骤如下：设计步骤如下：第69页，此课件共72页哦 例例例例1 1：设计一个三人设计一个三人设计一个三人设计一个三人(A(A、B B、