电工学-门电路和组合逻辑电路课件

第20章

门电路和组合逻辑电路电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.1

数制和脉冲信号20.2

基本门电路及其组合20.3

TTL门电路20.4

CMOS门电路目录20.5

逻辑代数电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7

加法器20.8

编码器20.9

译码器和数字显示20.10

应用举例目录20.6

组合逻辑电路的分析和设计电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、数制20.1数制和脉冲信号1常用数制

八进制八进制有0~7八个数码，进位规则是“逢八进一”。八进制数可转换为十进制。例如(32.4)8=381+280+48-1=(26.5)10电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、数制20.1数制和脉冲信号1常用数制

十六进制有0~9，A(10)，B(11)，C(12)，D(13)，E(14)，F(15)十六个数码，进位规则是“逢十六进一”。十六进制数可转换为十进制。例如(3B.6E)16=3161+11160+616-1+1416-2(59.4)10电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、数制20.1数制和脉冲信号2十进制数转换为任意进制数

十-二进制数转换十-八进制数转换十-十六进制数转换电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号1模拟信号和模拟电路若物理量的变化在时间上是连续的，则把这一类物理量称为模拟量，把表示模拟量的信号称为模拟信号，并把工作在模拟信号下的电子电路称为模拟电路。模拟电路主要研究输出信号与输入信号之间的大小和相位等方面的关系。在模拟电路中，晶体管工作于放大状态。电子电路的信号分模拟信号和数字信号。电子电路分模拟电路和数字电路。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号2数字信号和数字电路若物理量的变化在时间上是不连续的，则把这一类物理量称为数字量，把表示数字量的信号称为数字信号，并把工作在数字信号下的电子电路称为数字电路。数字电路主要研究输出信号与输入信号之间的逻辑关系，数字电路又叫做逻辑电路。在数字电路中，晶体管工作于饱和状态或截止状态。电子电路的信号分模拟信号和数字信号。电子电路分模拟电路和数字电路。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号3常见的脉冲信号矩形波尖顶波因为数字信号随时间变化是不连续的，而是跃变的。所以数字信号又称为脉冲信号。脉冲信号是一种跃变信号，且持续时间短暂。可短至几个微秒甚至几个纳秒。最常见的脉冲信号如下：电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号5脉冲信号的参数

A0.9A0.5A0.1AtrtPtfT脉冲幅度A：脉冲信号变化的最大值脉冲上升时间tr：从脉冲幅度的10%上升到90%所需时间。脉冲下降时间tf：从脉冲幅度的90%下降到10%所需时间。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、脉冲信号20.1数制和脉冲信号5脉冲信号的参数

A0.9A0.5A0.1AtrtPtfT脉冲宽度tp：与脉冲幅度50%对应的上下沿之间脉冲持续时间。脉冲周期T：脉冲幅度的10%对应的相邻两个上升沿之间的

时间。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、逻辑电路的基本概念20.2基本门电路及其组合1逻辑关系逻辑关系是指“条件”和“结果”的因果关系。基本的逻辑关系有与逻辑关系、或逻辑关系和非逻辑关系。2逻辑门电路3逻辑运算逻辑门电路是实现各种逻辑关系的基本逻辑电路，逻辑门电路简称为门电路。基本的门电路对应基本的逻辑关系，有与门电路、或门电路和非门电路。逻辑运算表示的是逻辑变量以及常量之间逻辑状态的推理运算，而不是数量之间的运算。基本的逻辑运算对应基本的逻辑关系，有与运算、或运算和非运算。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、逻辑电路的基本概念20.2基本门电路及其组合4逻辑函数如果以逻辑运算中的逻辑变量作为输入，以运算结果作为输出，当输入变量的取值确定后，输出的取值便随之而定。因此，输出与输入是一种函数关系。这种函数关系称为逻辑函数，写作5逻辑函数的表示方法5.2逻辑函数式将输入和输出之间的逻辑关系写成与、或、非等运算的组合式，即可得到逻辑函数式。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、逻辑电路的基本概念20.2基本门电路及其组合4逻辑函数如果以逻辑运算中的逻辑变量作为输入，以运算结果作为输出，当输入变量的取值确定后，输出的取值便随之而定。因此，输出与输入是一种函数关系。这种函数关系称为逻辑函数，写作5逻辑函数的表示方法5.3逻辑图将逻辑函数式中各变量之间的与、或、非等逻辑关系用图形符号表示出来，即可画出逻辑图。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、逻辑电路的基本概念20.2基本门电路及其组合4逻辑函数如果以逻辑运算中的逻辑变量作为输入，以运算结果作为输出，当输入变量的取值确定后，输出的取值便随之而定。因此，输出与输入是一种函数关系。这种函数关系称为逻辑函数，写作5逻辑函数的表示方法5.4波形图如果将逻辑函数输入变量每一种可能出现的取值与对应的输出值按时间顺序依次排列起来，即可得到波形图。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、分立元器件基本逻辑门电路20.2基本门电路及其组合1二极管与门电路与逻辑：在决定某一事件的各种条件中，只有当所有的条件都具备时，事件才会发生，符合这一规律的逻辑关系叫做与逻辑。

与门电路：实现与逻辑关系的电路叫做与门电路。DARDB5VYAB电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、分立元器件基本逻辑门电路20.2基本门电路及其组合1二极管与门电路与门逻辑状态表

与门逻辑符号ABYA

BY

000

010

100

111A

BY

与门逻辑函数式电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、分立元器件基本逻辑门电路20.2基本门电路及其组合2二极管或门电路或逻辑：在决定某一事件的各种条件中，只要有一个或一个以上的条件具备，事件就会发生，符合这一规律的逻辑关系叫做或逻辑。

或门电路：实现或逻辑关系的电路叫做或门电路。DARDBYAB电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、分立元器件基本逻辑门电路20.2基本门电路及其组合3晶体管非门电路非逻辑：决定某一事件的条件只有一个，而在条件不具备时，事件才会发生，即事件的发生与条件处于对立状态，符合这一规律的逻辑关系叫做非逻辑。

非门电路：实现非逻辑关系的电路叫做非门电路。+UCCRBRCAY电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、分立元器件基本逻辑门电路20.2基本门电路及其组合3晶体管非门电路非门逻辑状态表

非门逻辑符号AY

01101AY

非门逻辑函数式电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作三、基本逻辑门电路的组合20.2基本门电路及其组合3与或非门电路与或非门逻辑图和逻辑符号与或非门逻辑函数式Y1ABCDCD1YAB1电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作三、基本逻辑门电路的组合20.2基本门电路及其组合3与或非门电路与或非门逻辑状态表A

B

C

DY

00001

00011

00101

00110

01001

01011

01101

01110

10001

10011

10101

10110

11000

11010

11100

11110电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.2.1试根据与非门和或非门的输入A和B的波形，画出与非门和或非门输出Y1和Y2的波形。ABY1Y2与非门或非门【解】电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路R2+5VD1D2R1T4T2R3T1R4T3D3ABY中间级输入级输出级1TTL74系列与非门逻辑电路电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路R2+5VD1D2R1T4T2R3T1R4T3D3ABY多发射极晶体管E1E2等效电路CBT1的作用和二极管与门的作用完全相似。1TTL74系列与非门逻辑电路电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路R2+5VD1D2R1T4T2R3T1R4T3D3ABY2工作原理-输入端有0的情况VY=5-R2IB3-UBE3-UD3R2IB3可忽略不计，于是VY5-0.7-0.7=3.6VY=1即拉电流电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路R2+5VD1D2R1T4T2R3T1R4T3D3ABYVY=UCE40.3VY=1即灌电流2工作原理-输入端全1的情况电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路3引脚排列图及逻辑符号

74LS20的引脚排列图及逻辑符号156789101423411121374LS20UCCD2

C2

B2

A2

Y2

A1B1C1D1

Y1GND91012131245A1B1C1D1Y174LS2068电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路3引脚排列图及逻辑符号

74LS00的引脚排列图及逻辑符号156789101423411121374LS00UCCB4

A4

Y4

B3

A3

Y3

A1B1Y1A2B2

Y2GND91012138111245A1B174LS00Y136电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路4主要参数输出高电平电压UOH和输出低电平电压UOLTTL与非门的电压传输特性0.32.73.60.51.31.42UI/VUO/V0ABCDE当UI0.5V时，UO3.6V，即图中的AB段。当UI在0.5~1.3V之间时UO随UI的增大而线性地减小，即BC段。当UI增至1.4V左右时，T4管开始导通，输出迅速转为低电平UO0.3V，即CD段。当UI1.4V时保持输出为低电平，即DE段。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路4主要参数输出高电平电压UOH和输出低电平电压UOLTTL与非门的电压传输特性0.32.73.60.51.31.42UI/VUO/V0ABCDE对于通用的TTL与非门：输出高电平电压UOH是对应于AB段的输出电压。输出低电平电压UOL是对应于DE段的输出电压。在额定负载下测出：电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路4主要参数扇出系数NO扇出系数是指一个与非门能带同类门的最大数目，它表示带负载能力。TTL与非门，NO8。输入高电平电流IIH和输入低电平电流IIL

当某一输入端接高电平，其余输入端接低电平时，流入该

输入端的电流，称为高电平输入电流IIH。当某一输入端接低电平，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IIL。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、TTL与非门电路20.3TTL门电路4主要参数平均传输延迟时间tpd50%输入波形50%tpd1tpd2输出波形电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、三态输出与非门电路20.3TTL门电路R2+5VR1T4T2R3T1R4T3D3ABYDE三态输出与非门电路的输出端除出现高电平和低电平外，还可以出现第三种状态---高阻状态。使能控制端电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、三态输出与非门电路20.3TTL门电路1逻辑符号高电平有效ENYABE低电平有效ENYABE2三态输出与非门逻辑状态表逻辑功能高电平有效E=0Y=ZE=1Y=AB低电平有效E=1Y=ZE=0Y=AB电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、三态输出与非门电路20.3TTL门电路3应用A3B3E3ENA2B2E2ENA1B1E1EN三态门最重要的一个用途是可以实现用一根导线轮流传送几个不同的数据或控制信号，这根导线称为总线。即三态门可构成多路开关，数据双向传递，多路数据分时传送等。只要各三态门的控制端轮流处于高电平，即任何时间只能有一个三态门处于工作状态，而其余三态门均处于高阻状态，这样总线就会轮流接受各三态门的输出。这种用总线来传送数据或控制信号的方法，在计算机中被广泛采用。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、CMOS非门电路20.4CMOS门电路CMOS非门电路+UDDT1T2驱动管负载管GSAYDDGS当输入端A为1时，驱动管T1的栅源电压大于开启电压，它处于导通状态；而负载管T2的栅源电压小于开启电压的绝对值，它不能开启，处于截止状态。这时，T2的电阻比T1高得多，电源电压便主要降在T2上，故输出端Y为0。当输入端A为0时，T1截止，而T2导通。电源电压便主要降在T1上故输出端Y为1。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、CMOS与非门电路20.4CMOS门电路当输入端全为1时，驱动管T1和T2都导通，电阻很低；而负载管T3和T4都不能开启，都处于截止状态，电阻很高这时电源电压主要降在负载管上故输出端Y为0。CMOS与非门电路+UDDT2T4T1T3YBAGDGSDS电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、CMOS与非门电路20.4CMOS门电路当输入端有一个或全为0时，则串联的驱动管截止而相应的负载管导通，负载管的总电阻很低，驱动管的总电阻却很高。这时电源电压便主要降在串联的驱动管上故输出端Y为1。CMOS与非门电路+UDDT2T4T1T3YBAGDGSDS电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作三、CMOS或非门电路20.4CMOS门电路当输入端全为1或其中一个为1时，输出端Y为0。只有当输入端全为0时，输出端才为1。CMOS或非门电路T2T1T3T4+UDDYBAGGDDSS电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作四、门电路多余输入端的处理20.4CMOS门电路

TTL门电路的输入端悬空相当于高电平1，CMOS门电路

的输入端不允许悬空。

对与逻辑(与、与非)门电路，应将多余输入端直接接直流

电源正端或经电阻(1~3k)接直流电源正端。

对或逻辑(或、或非)门电路，应将多余输入端接地。

如果前级(驱动级)有足够的驱动能力，也可将多余输入端

与信号输入端连在一起。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.4.1【解】为了实现Y=A，图中各门电路多余输入端的处理是否正确？那些电路能实现Y=A？YAYA+UCCAY(a)(b)(c)1YA1YA+UCC1AY(d)(e)(f)图(b)、(f)处理正确；图(a)、(b)、(d)、(f)能实现。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.5逻辑代数概述逻辑代数中也是用字母表示变量，这种变量称为逻辑变量

逻辑变量的取值只有0和1两种可能，只能表示两种相反的

逻辑状态。逻辑运算表示的是逻辑变量以及常量之间逻辑状态的推理

运算，而不是数量之间的运算。逻辑代数所表示的是逻辑关系，不是数量关系，这是它与

普通代数本质上的区别。在逻辑代数中只有与运算、或运算和非运算三种基本逻辑

运算。根据这三种运算可以推导出逻辑代数运算法则。逻辑代数或称布尔代数，它是分析和设计数字电路的工具。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、逻辑代数运算法则20.5逻辑代数法则名称法则内容自等律0-1律重叠律吸收律互补律复原律电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.5逻辑代数一、逻辑代数运算法则法则名称法则内容交换律反演律结合律分配律电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.5逻辑代数二、逻辑函数各种表示方法间的相互转换1逻辑状态表与逻辑函数式的相互转换既然同一个逻辑函数可以用多种不同的方法描述，那么这几种方法之间必能相互转换。由状态表写出函数式的方法找出状态表中使逻辑函数Y=1的那些输入变量取值的组合。每组输入变量取值的组合对应一个与项，其中取值为1的写入原变量，取值为0的写入反变量。将这些与项逻辑加，即得Y的逻辑函数式。由函数式列出状态表的方法将输入变量取值的所有组合状态逐一代入函数式求出函数值列成表，即可得到状态表。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.5.1逻辑函数式为【解】试由逻辑函数式列出逻辑状态表。A

B

CY00000101010001110111011101101000电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.5.2逻辑状态表为【解】试由逻辑状态表写出逻辑函数式。A

B

CY00000101010001110111011101101000电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.5逻辑代数二、逻辑函数各种表示方法间的相互转换2逻辑函数式与逻辑图的相互转换既然同一个逻辑函数可以用多种不同的方法描述，那么这几种方法之间必能相互转换。由函数式画出逻辑图的方法从给定的函数式转换为相应的逻辑图时，只要用逻辑图形符号代替函数式中的逻辑运算，并按运算优先顺序将它们连接起来，即可画出逻辑图。由逻辑图写出函数式的方法从给定的逻辑图转换为相应的函数式时，只要由输入端到输出端逐级写出每个逻辑图形符号的输出逻辑函数式，即可在输出端写出逻辑函数式。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.9【解】用与非门和非门实现下列逻辑关系，画出逻辑图。(1)

Y=AB+AC1ABCY电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.9【解】用与非门和非门实现下列逻辑关系，画出逻辑图。(2)

Y=A+B+CCAB11Y电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.9【解】用与非门和非门实现下列逻辑关系，画出逻辑图。(3)

Y=AB+(A+B)C111YBAC电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.9用与非门和非门实现下列逻辑关系，画出逻辑图。(4)

Y=AB+AC+ABC【解】111YABC电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.11【解】试根据下列逻辑图写出逻辑函数式。(a)11YAB1电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.11【解】试根据下列逻辑图写出逻辑函数式。(b)ABCYC电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.5逻辑代数1常见逻辑函数式的表达形式与或表达形式三、逻辑函数式的表达形式与非与非表达形式或与非表达形式

最简与或的表达形式在与或的表达形式中，与项的个数最少；在与或的表达形式中，每个与项所含变量的个数最少。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作三、逻辑函数式的表达形式20.5逻辑代数2最小项的表达形式在n变量逻辑函数中，若m为包含n个因子的与项，而且这n个变量均以原变量或反变量的形式在m中出现一次，则称m为该组变量的最小项。例如，A、B两个变量的最小项有共4个(即22个)。n变量的最小项应有2n个。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作四、逻辑函数的化简方法20.5逻辑代数1公式化简法并项法：应用A+A=1，将两项合并为一项，并消去一个或两个变量。如电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作四、逻辑函数的化简方法20.5逻辑代数1公式化简法配项法：应用B=B

(A+A)，将(A+A)与某乘积项相乘，而后

展开、合并化简。如电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作四、逻辑函数的化简方法20.5逻辑代数1公式化简法加项法：应用A+A=A，在逻辑函数式中加相同的项，而后合并化简。如电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作四、逻辑函数的化简方法20.5逻辑代数1公式化简法吸收法：应用A+AB=A，消去多样变量。如电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.12【解】应用逻辑代数运算法则化简下列各逻辑函数式。(1)并项法由A+AB=A+B得电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.12【解】应用逻辑代数运算法则化简下列各逻辑函数式。(2)并项法电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.12【解】应用逻辑代数运算法则化简下列各逻辑函数式。(3)电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.12【解】应用逻辑代数运算法则化简下列各逻辑函数式。(4)电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.5.12【解】应用逻辑代数运算法则化简下列各逻辑函数式。(5)电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作三、逻辑函数的化简方法20.5逻辑代数2卡诺图化简法电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、组合逻辑电路的分析20.6组合逻辑电路的分析和设计1组合逻辑电路

特点：组合电路输出电平的高低仅取决于当时的输入，与以前的输出状态无关，无记忆功能。

任务：已知逻辑图分析逻辑功能。由门电路组成的逻辑电路，简称组合电路。2分析方法已知逻辑图写逻辑函数式化简或变换列逻辑状态表分析逻辑功能

步骤：电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.6.1【解】分析该逻辑电路的逻辑功能。第一，写出逻辑函数式，并化简ABY电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.6.1分析该逻辑电路的逻辑功能。第二，列逻辑状态表A

BY000011101110异或门的逻辑符号ABY=1第三，确定电路的逻辑功能A、B状态相同时，Y的状态为0；A、B状态不同时，Y的状态为1。符合这一规律的逻辑关系叫做异或逻辑对应的逻辑电路叫做异或门。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.6.2【解】分析该逻辑电路的逻辑功能。第一，写出逻辑表达式，并化简ABY电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.6.2分析该逻辑电路的逻辑功能。第二，列逻辑状态表A

BY001010100111第三，确定电路的逻辑功能A、B状态相同时，Y的状态为1；A、B状态不同时，Y的状态为0。符合这一规律的逻辑关系叫做同或逻辑对应的逻辑电路叫做同或门。同或门的逻辑符号ABY=1电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、组合逻辑电路的设计20.6组合逻辑电路的分析和设计1组合逻辑电路

特点：组合电路输出电平的高低仅取决于当时的输入，与以前的输出状态无关，无记忆功能。

任务：已知逻辑要求画逻辑图。由门电路组成的逻辑电路，简称组合电路。2设计方法已知逻辑要求列逻辑状态表写逻辑函数式化简或变换画逻辑图

步骤：电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.6.3【解】第一，列逻辑状态表某汽车驾驶员培训班进行结业考试，有三名评判员，其中A为主评判员，B和C为副评判员。在评判时，按照少数服从多数的原则通过，但主评判员认为合格，亦可通过。试用与非门构成逻辑电路实现此评判规定。A

B

CY00000101010001110111011101111001电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.6.3某汽车驾驶员培训班进行结业考试，有三名评判员，其中A为主评判员，B和C为副评判员。在评判时，按照少数服从多数的原则通过，但主评判员认为合格，亦可通过。试用与非门构成逻辑电路实现此评判规定。【解】第三，画逻辑图第二，写逻辑函数式YBAC电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.6.16【解】第一，列逻辑状态表两处控制照明灯的电路如图所示，单刀双投开关A装在一处，B装在另一处，两处都可以开关电灯。设Y=1表示灯亮，Y=0表示灯灭；A=1表示开关向上扳，A=0表示开关向下扳，B亦如此。试写出灯亮的逻辑函数式，并用与非门实现。A

BY001010100111220VBAY电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.6.16【解】第二，写逻辑函数式两处控制照明灯的电路如图所示，单刀双投开关A装在一处，B装在另一处，两处都可以开关电灯。设Y=1表示灯亮，Y=0表示灯灭；A=1表示开关向上扳，A=0表示开关向下扳，B亦如此。试写出灯亮的逻辑函数式，并用与非门实现。220VBAY电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.6.16【解】第三，画逻辑图两处控制照明灯的电路如图所示，单刀双投开关A装在一处，B装在另一处，两处都可以开关电灯。设Y=1表示灯亮，Y=0表示灯灭；A=1表示开关向上扳，A=0表示开关向下扳，B亦如此。试写出灯亮的逻辑函数式，并用与非门实现。220VBAYYAB电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作【解】第一，列逻辑状态表习题20.6.17旅客列车分特快、直快和普快，并依此为优先通行次序。某站在同一时间只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号，试画出满足上述要求的逻辑电路。设A、B、C分别代表特快、直快和普快，开车信号分别为YA、YB、YC。YA

YB

YC000001010100010100100100A

B

C000001010100011101110111电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作【解】第二，写逻辑函数式习题20.6.17旅客列车分特快、直快和普快，并依此为优先通行次序。某站在同一时间只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号，试画出满足上述要求的逻辑电路。设A、B、C分别代表特快、直快和普快，开车信号分别为YA、YB、YC。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作【解】第三，画逻辑图习题20.6.17旅客列车分特快、直快和普快，并依此为优先通行次序。某站在同一时间只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号，试画出满足上述要求的逻辑电路。设A、B、C分别代表特快、直快和普快，开车信号分别为YA、YB、YC。11ABCYAYBYC电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作习题20.6.20某同学参加四门课程考试，规定如下：

(1)课程A及格得1分，否则得0分；

(2)课程B及格得2分，否则得0分；

(3)课程C及格得4分，否则得0分；

(4)课程D及格得5分，否则得0分。若总得分大于或等于8分，就可结业。试用与非门画出实现上述要求的逻辑电路。【解】第一，列逻辑状态表电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作【解】第一，列逻辑状态表习题20.6.20A

B

C

DY0000000100100100001101010110011101001000A

B

C

DY1000100110101100101111011110111101101000电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作【解】第二，写逻辑函数式习题20.6.20某同学参加四门课程考试，规定如下：

(1)课程A及格得1分，否则得0分；

(2)课程B及格得2分，否则得0分；

(3)课程C及格得4分，否则得0分；

(4)课程D及格得5分，否则得0分。若总得分大于或等于8分，就可结业。试用与非门画出实现上述要求的逻辑电路。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作【解】第三，画逻辑图习题20.6.20某同学参加四门课程考试，规定如下：

(1)课程A及格得1分，否则得0分；

(2)课程B及格得2分，否则得0分；

(3)课程C及格得4分，否则得0分；

(4)课程D及格得5分，否则得0分。若总得分大于或等于8分，就可结业。试用与非门画出实现上述要求的逻辑电路。YABCD电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加

法

器两个二进制数之间的算术运算无论是加、减、乘、除，目前在数字计算机中都是化做若干步加法运算进行的。因此，加法器是构成算术运算器的基本单元。加法器有半加器和全加器。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加

法

器一、半加器半加器是一种不考虑低位送来的进位数，只能对本位上的两个二进制数求和的组合电路。1列半加器的逻辑状态表ABSC

0000

0110

1010

1101电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加

法

器一、半加器2

写半加器的逻辑函数式半加器是一种不考虑低位送来的进位数，只能对本位上的两个二进制数求和的组合电路。电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加

法

器一、半加器3

画半加器的逻辑图半加器是一种不考虑低位送来的进位数，只能对本位上的两个二进制数求和的组合电路。ABS=1C半加器的逻辑符号ABSCOC电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加

法

器二、全加器全加器是将低位送来的进位数连同本位的两个二进制数三者一起求和的组合电路。1列全加器的逻辑状态表AiBiCi-1SiCi0000010100111001011101110010100110010111电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加

法

器二、全加器全加器是将低位送来的进位数连同本位的两个二进制数三者一起求和的组合电路。2写全加器的逻辑函数式电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加

法

器二、全加器全加器是将低位送来的进位数连同本位的两个二进制数三者一起求和的组合电路。2写全加器的逻辑函数式电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.7加

法

器二、全加器全加器是将低位送来的进位数连同本位的两个二进制数三者一起求和的组合电路。3画全加器的逻辑图AiSiCOCi-1CO1BiCi全加器的逻辑符号ABSCOCCI电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.7.1【解】用四个1位全加器组成一个逻辑电路以实现两个4位二进制数A---1101和B---1011的加法运算。C3A3B3S3COCIA2B2S2COCIA1B1S1COCIA0B0S0COCIC0C1C21110011100011电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、二进制编码器用一个n位的二进制数码来表示2n个控制信息的编码器。2n个n位编码器高低电平信号二进制代码把二进制数码按一定规律编排，使其具有特定的含义，称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。编码器有二进制、二-十进制编码器和优先权编码器。20.8编

码

器电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、二进制编码器1逻辑图Y1I1I2I3Y01112逻辑式20.8编

码

器电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、二进制编码器3编码表输入输出Y1

Y0I0I1I2I30001000020.8编

码

器电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、二-十进制编码器将十进制的十个数码0~9编成二进制代码的电路。输入的是0~9十个数码，输出的是对应的二进制代码。十进制数10个4位编码器高低电平信号二进制代码20.8编

码

器电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、二-十进制编码器8421编码表输入输出Y3

Y2

Y1

Y0I0I1I2I3I40101011001111000输入输出I5I6I7I8I91001Y3

Y2

Y1

Y00000000100100011010020.8编

码

器电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作三、二-十进制优先编码器优先权编码器的逻辑功能是允许输入端上同时有多个信号输入，输出的则是与数码大的输入信号相对应的二进制代码。274LS147型优先编码器的引脚排列图1优先编码器的逻辑功能74LS147+UCCGND1234567816151413121110920.8编

码

器电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作三、二-十进制优先编码器374LS147型优先编码器的功能表20.8编

码

器

1111

0110

0111

1000

1001

1010

1011输

入

1100

1101

1110输

出电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作三、二-十进制优先编码器4逻辑图20.8编

码

器1k10+5VS0S1S2S3S4S5S6S7S8S9012345678974LS147电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作译码和编码的过程相反。译码是将二进制代码按其编码时的原意译成对应的信号或十进制数码。2n个n位译码器高低电平信号二进制代码一、二进制译码器把输入的一组n位二进制代码译成对应的2n个输出高低电平信号的译码器。译码器有二进制译码器和二-十进制显示译码器。20.9译码器和数字显示电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、二进制译码器174LS139型双2线-4线译码器的逻辑图11111A1A020.9译码器和数字显示电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、二进制译码器2由逻辑图写出逻辑式11111A1A020.9译码器和数字显示电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、二进制译码器输入输出1111111011011011A1

A01

000001010011101174LS139型译码器的功能表3由逻辑式列出状态表20.9译码器和数字显示电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作一、二进制译码器4引脚排列图和逻辑符号74LS139型译码器内部含有两个独立的2线-4线译码器，使能控制端低电平有效。74LS139源地1234567816151413121110920.9译码器和数字显示74LS139型二进制译码器的引脚排列图和逻辑符号电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作20.9译码器和数字显示12111094567A0A174LS139Y1Y0Y2Y3123151413SUCC:16,GND:8一、二进制译码器4引脚排列图和逻辑符号74LS139型二进制译码器的引脚排列图和逻辑符号电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作74LS138型译码器内部含有一个独立的3线-8线译码器，一个使能控制端高电平有效，两个控制端低电平有效。74LS138源地12345678161514131211109使能控制端高电平有效，为1时，可以译码；为0时，禁止译码。控制端低电平有效，全为0，可以译码；有1，禁止译码。20.9译码器和数字显示一、二进制译码器4引脚排列图和逻辑符号74LS138型二进制译码器的引脚排列图电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作例题20.9.2【解】逻辑式可用门电路来实现，也可用译码器来实现。试用译码器实现逻辑式Y=AB+BC+CA。由逻辑式可知是三变量函数，故选用74LS138型3线

-8线译码器。并将逻辑式用最小项表示因为所以74LS138ABCY1电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、二-十进制显示译码器1半导体数码管20.9译码器和数字显示在数字仪表、计算机和其他数字系统中，常常要把测量数据和运算结果用十进制数显示出来。这就要用显示译码器，它能把“8421”二-十进制代码译成能用显示器件显示出的十进制数。半导体数码管又称为LED数码管，它将十进制数码分成七个字段，每段为一发光二极管。agdfebccdeabgf半导体数码管的字形结构若图中增加表示小数点，则称为八段显示电工学Ｉ电子技术部分哈理工大学王亚军制作二、二-十进制显示译码器1半导体数码管20.9译码器和数字显示半导体数码管又称为LED数码管，它将十进制数码分成七