第六讲-真值表与基本逻辑运算课件

第六讲真值表与基本逻辑运算——数字电子技术

主讲人：巢伟

12级维修组

1模拟信号与数字信号---时间和幅值均连续变化的电信号，如正弦波、三角波等

（1）模拟信号uOt

Otu（2）数字信号

---在时间上和数值上均是离散的信号。模拟电路：处理模拟信号的电路，注重研究的是输入、输出信号间的大小及相位关系。晶体管三极管通常工作在放大区。数字电路：处理数字信号的电路，注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。晶体管一般工作在截止区和饱和区，起开关的作用。分析、设计方法以及所用的数学工具也相应不同。（3）模拟信号的数字表示

由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号。

0

0

模拟信号

模数转换器

数字输出

0

0

0

0

1

1

模数转换的实现采样保持、量化、编码（4）数字信号的描述方法电压(V)二值逻辑电平+5（3.3~5）1H(高电平)0（0~1.5）0L(低电平)逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）

0、1数码---表示数量时称二进制数表示方式二值数字逻辑---表示事物状态时称二值逻辑2二值逻辑变量与基本逻辑运算逻辑代数——研究逻辑电路的数学工具。由英国数学家George·Boole提出的，所以又称布尔代数。逻辑，指的是条件和结果的关系，电路的输入信号即条件，输出信号即结果。条件满足和结果发生用“1”表示，反之用“0”表示。此时的“1”和“0”，只表示两个对立的逻辑状态，而不表示数值的大小。称为二值逻辑。在逻辑代数中，有三种最基本的逻辑运算：“与运算”、“或运算”、“非运算”只有当A和B同时闭合时，灯泡才能点亮1.与运算－用开关串联电路实现AB灯断开断开闭合闭合断开闭合断开闭合不亮不亮不亮亮AB

L001101010001=A·B定义：某事件有若干个条件，只有当所有条件全部满足时，这件事才发生。功能：有0出0，全1为1逻辑符号ABL&ABL

L=A·Ｂ=AB

只要开关A和B中有一个闭合，或两个都闭合，灯泡就会亮。定义：某事件有若干个条件，只要其中一个或一个以上的条件得到满足，这件事就发生。2.或运算－用开关并联电路实现有1出1，全0为0或逻辑符号ABLBL≥1AL=A+Ｂ图1.5.3非逻辑运算下图表示一个简单的非逻辑电路，当继电器通电，灯泡熄灭；继电器不通电，灯泡点亮。定义：某一事件的产生取决于某一条件的否定，这种关系称为非逻辑。3.非运算上述三种是最基本的逻辑运算，经过组合，可以构成各种复杂的逻辑运算。非运算的逻辑符号：A1

LALL=A

两输入变量与非

逻辑真值表ABL001010111110ABLAB&L与非逻辑符号4.几种常用复合逻辑运算与非逻辑表达式L=A·B1)与非运算

两输入变量或非

逻辑真值表ABL001010111000B≥1AABLL或非逻辑符号2)或非运算L=A+B或非逻辑表达式

3)异或运算

若两个输入变量的值相异，输出为1，否则为0。

异或逻辑真值表ABL000101011110BAL=1ABL异或逻辑符号异或逻辑表达式L=A

B

4)同或运算

若两个输入变量的值相同，输出为1，否则为0。同或逻辑真值表ABL001010111001B=ALABL同或逻辑逻辑符号同或逻辑表达式L=AB+=A⊙B

3基本逻辑门电路1逻辑门:实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。2逻辑门电路的分类二极管门电路三极管门电路TTL门电路MOS门电路PMOS门CMOS门逻辑门电路分立门电路集成门电路NMOS门（1）CMOS集成电路:广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路4000系列74HC74HCT74VHC74VHCT速度慢与TTL不兼容抗干扰功耗低74LVC74AUC速度加快与TTL兼容负载能力强抗干扰功耗低速度两倍于74HC与TTL兼容负载能力强抗干扰功耗低低(超低)电压速度更加快与TTL兼容负载能力强抗干扰功耗低

74系列74LS系列74AS系列74ALS系列（2）TTL集成电路:广泛应用于中大规模集成电路1.CMOS门电路和TTL门电路1)电压兼容性驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围，包括高、低电压值；不同类型器件连接时，要满足驱动器件和负载器件以下两个条件：2)扇出数是指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目。驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流。2.各种门电路之间的连接问题vOvI驱动门

负载门1

1

VOH(min)vO

VOL(max)

vI

VIH(min)VIL(max)

负载器件所要求的输入电压VOH(min)≥VIH(min)VOL(max)≤VIL(max)灌电流IILIOLIIL拉电流IIHIOHIIH10111…1n个01110…1n个对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流

IOH(max)≥IIH(total)IOL(max)≥IIL(total)高电平扇出数:低电平扇出数:驱动电路必须能为负载电路提供足够的驱动电流

驱动电路负载电路1）VOH(min)≥VIH(min)2）VOL(max)≤VIL(max)4）IOL(max)≥IIL(total)驱动电路必须能为负载电路提供合乎相应标准的高、低电平

IOH(max)≥IIH(total)3）3.74LS00—四2输入与非门

74LS00是常用的2输入四与非门集成电路，他的作用很简单,顾名思义就是实现一个与非门的功能。引脚图真值表4.74LS20—双4输入与非门

74LS20是常用的双4输入与非门集成电路，常用在各种数字电路和单片机系统中，他的CMOS版本是74HC20引脚图真值表5.74LS02—四2输入或非门

74LS02是常用的四2输入或非门集成电路，它的CMOS版本是74HC02引脚图6.74LS86—四2输入异或门

74LS86是常用的四2输入异或门集成电路，它的CMOS版本是74HC86引脚图真值表7.CD4077—四2输入同或门引脚图真值表拓展知识：74LS151—8选1数据选择器74LS151为互补输出的8选1数据选择器，数据选择端（ABC）按二进制译码，以从8个数据（D0---D7）中选取1个所需的数据。只有在选通端STROBE为低电平时才可选择数据。151有互补输出