第20章门电路和组合逻辑电路_1

1、电工学之电子技术电工学之电子技术第第2020章章 门电路和组合逻辑电路门电路和组合逻辑电路主讲：马盛林主讲：马盛林电工学之电子技术电工学之电子技术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 2/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式电工学之电子技术电工学之电子技术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 3/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式电工学之电子技术电工学之电子技术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 4/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 电工学之电子技术电工学之电子技术下

2、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5 5/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 电工学之电子技术电工学之电子技术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6 6/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式电工学之电子技术电工学之电子技术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7 7/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 数制是计数进位制的简称。在数字电路中常用的数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

3、进制 各个数码处于十进制数的各个数码处于十进制数的不同数位不同数位时时, 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”值值。整数部。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 、 102 、103 、。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+2 101+3 100+4 10 1+5 10 2 电工学之电子技术电工学之电子技术下一页下一页返回返回上一页上一页

4、退出退出章目录章目录8 8/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式(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，计数规则为，计数规则为 “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， 。 八进制数可转换为十进制数，例如：八进制数可转换为十进制数，例如： (32.4)

5、8 = 3 81 + 2 80 + 4 81 = (26.5)10电工学之电子技术电工学之电子技术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9 9/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式(4) 十六进制十六进制 十六进制有十六进制有 0 9, 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，计数规则为，计数规则为 “逢逢十六进一十六进一” 。 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.6E)16 = 3 161+ B 160 + 6 161 +14 1

6、62 (59.4)102. 十进制数转换为任意进制数十进制数转换为任意进制数(1) 十十 二进制转换二进制转换 十进制数转换为二进制数分十进制数转换为二进制数分整数和净小数两部分进行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)10 转换成二进制数。转换成二进制数。 noiiNNKiS电工学之电子技术电工学之电子技术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1010/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 余数余数 1 (d0) 余数余数 1 (d1

7、) 余数余数 0 (d2) 余数余数 1 (d3) 余数余数 1 (d4)2 272 132 62 32 100.35 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 ) = (11011.010110)2电工学之电子技术电工学之电子技术下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目

8、录章目录1111/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式例：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。 (27.35)10 = (33.26)8(0 1 1 0 1 1 . 0 1 0 1 1 0 )2( 3 3 . 2 6 )8(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电工学之电子技术电工学之电子技术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1212/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 正脉冲：正脉冲：脉冲跃变

9、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。电工学之电子技术电工学之电子技术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1313/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 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通过或不通过。制信号通过或不通过。 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。 基本逻辑关系为基本逻辑关系为三种。三种。 下面通

10、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的意义。的意义。电工学之电子技术电工学之电子技术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1414/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 Y = A B0001011101 00ABYYBA电工学之电子技术电工学之电子技术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1515/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 Y = A + B000111110110ABY电工学之电子技术电工学之电子技术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1616/59/59单击此处编辑母

11、版标题样式单击此处编辑母版标题样式101AY0电工学之电子技术电工学之电子技术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1717/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式电工学之电子技术电工学之电子技术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1818/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式100VUCC高电平高电平低电平低电平电工学之电子技术电工学之电子技术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1919/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式导通导通截止截止K3V0VKRRDR电工学之电子技术电工学之

12、电子技术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2020/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式饱和饱和3V0Vuo 0uo UCC+UCCuiRBRCuoTuo+UCCRCECuo+UCCRCECP21电工学之电子技术电工学之电子技术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2121/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 (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 。1 000电工学之电子技术电工学之电子

13、技术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2222/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式逻辑逻辑即：有即：有 0 出出 0 ， 全全 1 出出 1 。 Y = A B电工学之电子技术电工学之电子技术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2323/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式输入输入A、B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有一个为有一个为 1 ，输出输出 Y 为为 1 。111000011101或或门逻辑状态表门逻辑状态表ABY输输 入入输出输出电工学之电子技术电工学之电子技术下一页

14、下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2424/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式(3) 逻辑关系逻辑关系逻辑逻辑即：有即：有 1 出出 1 ， 全全 0 出出 0 。Y=A+B电工学之电子技术电工学之电子技术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2525/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式(2) 逻辑表达式逻辑表达式 Y=A0101 1 010AY饱和饱和电工学之电子技术电工学之电子技术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2626/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式有有 0 出出 1

15、 ，全，全 1 出出 0 。Y = A B 与非与非逻辑状态表逻辑状态表电工学之电子技术电工学之电子技术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2727/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式有有 1 出出 0 ，全，全 0 出出 1 。Y = A + B 或或非逻辑状态表非逻辑状态表电工学之电子技术电工学之电子技术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2828/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式&AABY1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电工学之电子技术电

16、工学之电子技术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2929/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式Y = AB +CD逻辑符号逻辑符号电工学之电子技术电工学之电子技术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3030/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式BABABAL 电工学之电子技术电工学之电子技术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3131/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 BABAL电工学之电子技术电工学之电子技术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3232/59

17、/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式(晶体管晶体管晶体管逻辑门电路晶体管逻辑门电路) TTL门电路是门电路是双极型集成电路双极型集成电路，与分立元件相，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, 目前分目前分立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成 与非与非门电路的工作原理、特性和参数。门电路的工作原理、特性和参数。电工学之电子技术电工学之电子技术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3333/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式E2E3E1BC电工学之电

18、子技术电工学之电子技术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3434/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式4.3V钳位钳位2.1V 0 (0.3V)输入全高输入全高 1 输出为低输出为低 0 1VT1R1+UCC3.6V 1 电工学之电子技术电工学之电子技术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3535/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T1(0.3V) 1 0 输入有低输入有低 0 输出为高输出为高 1 1V流过流过 发射结的电发射结的电流为正向电流流为正向

19、电流5VVY (5 0.7 0.7) V = 3.6V电工学之电子技术电工学之电子技术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3636/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式Y = A B C电工学之电子技术电工学之电子技术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3737/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式74LS20、74LS00引脚排列示意图引脚排列示意图电工学之电子技术电工学之电子技术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3838/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式电工学之电子技术电

20、工学之电子技术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3939/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式电工学之电子技术电工学之电子技术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4040/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式ABDE允许叠加干扰允许叠加干扰UOFF0.9UOH01231234 UiUo电工学之电子技术电工学之电子技术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4141/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式01231234 UiUoABUON UON是保证输出为额是保证输出为额定低电平时所

21、对应的定低电平时所对应的最最小输入高电平电压小输入高电平电压。DE10Ucc高电平高电平低电平低电平标准标准TTL门的输入输出逻辑电平门的输入输出逻辑电平0V电工学之电子技术电工学之电子技术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4343/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式2 2pd2pd2pd1pd1pdpdttt 电工学之电子技术电工学之电子技术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4444/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 电工学之电子技术电工学之电子技术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454

22、5/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式电工学之电子技术电工学之电子技术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4646/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式“1”控制端控制端使能端使能端 DE T5Y R3R5AB R4R2R1 T3 T4T2+5V T1电工学之电子技术电工学之电子技术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4747/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 0 1V1V控制端控制端电工学之电子技术电工学之电子技术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4848/59/59单击

23、此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 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 0ABEY功能表功能表1E0EABY 电工学之电子技术电工学之电子技术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4949/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 1 0 0 A1 B1电工学之电子技术电工学之电子技术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5050/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式逻辑符号逻辑符号电工学之电子技术电工学之电子技术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

24、5151/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 1 0 0 0 0 电工学之电子技术电工学之电子技术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5252/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 1 0 0 1 0电工学之电子技术电工学之电子技术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5353/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式20.4.1 CMOS非非门电路门电路电工学之电子技术电工学之电子技术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5454/59/59单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式T4与与T3并联并联, T1与与T2 串串联。联。 当当 A、B 都是高电平时都是高