电工电子技术 教案 第6章 逻辑门和组合逻辑电路

电工电子技术教案6第6章逻辑门和组合逻辑电路1.数字电路的基本单元---逻辑门2.逻辑代数及其化简3.组合逻辑电路数字电路和模拟电路相比有以下几个主要不同点：（1）数字电路：离散的脉冲信号，模拟电路：随时间连续变化的信号。（2）数字电路：输入输出之间的逻辑关系，模拟电路：输入输出之间的大小、相位等问题。（3）晶体管的工作状态不同。数字电路中晶体管工作在开关状态，即工作在饱和与截止；模拟电路中晶体管多工作在放大状态。（4）数字电路的数学工具是逻辑代数，表达数字电路逻辑功能的方法：真值表、逻辑表达式和波形图等。6.1数字电路的基本单元---逻辑门一、与运算和与门1.与逻辑关系:当决定事件的各个条件全部具备之后，事件才会发生。2.符号及表达式6.2集成门电路集成数字电路具有体积小、耗电量小、可靠性高、转换速度快等优点。输入和输出都由双极型晶体管组成的晶体管－晶体管逻辑电路，按英文缩写称为TTL电路，又称双极型逻辑电路。本节介绍应用最广的TTL与非门电路。TTL—晶体管-晶体管逻辑集成电路TTL与非门电路三态输出与非门电路6.3逻辑代数及其化简一、逻辑代数的运算公式1.基本运算规则与：A•0=0，A•1=A，A•A=0，A•A=A或：A+0=A，A+1=1，A+A=1，A+A=A非：A=A基本定律交换律：A+B=B+A，AB=BA结合律：A+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)+B，A(BC)=(AB)C=(AC)B分配律：A(B+C)=AB+AC，A+BC=(A+B)(A+C)反演律(德•摩根定理)吸收律逻辑表达式的某些项（或因子）可能被其他项所包含，因而是多余的或无关的，可以“取消”或“吸收”。二、利用逻辑代数化简逻辑函数6.4组合逻辑电路组合逻辑电路：逻辑电路在某一时刻的输出状态仅由该时刻电路的输入信号所决定。一、组合逻辑电路的分析已知组合逻辑电路图，确定它们的逻辑功能。分析步骤：（1）根据逻辑图，写出逻辑函数表达式（2）对逻辑函数表达式化简（3）根据最简表达式列出真值表（4）由真值表确定逻辑电路的功能二、组合逻辑电路的设计根据给定的逻辑要求，设计出逻辑电路图。设计步骤：（1）根据逻辑要求，定义输入输出逻辑变量，列出真值表（2）由真值表写出逻辑函数表达式（3）化简逻辑函数表达式（4）画出逻辑图三、常用组合逻辑电路1.加法器——实现二进制加法运算的电路(1)一位加法器a.半加器两个一位二进制数相加时不考虑进位信号，称为“半加”，实现半加操作的电路叫做半加器。b.全加器被加数、加数以及低位的进位三者相加称为“全加”，实现全加操作的电路叫做全加器。多位加法器根据进位的方式不同，有串行加法器和超前进位加法器。编码器编码：用数字或符号来表示某一对象或信号的过程称为编码。数字系统是用二进制数来表示信号的，如计算机中的数据、指令和地址都是用二进制数来表示的。多位二进制数的排列组合，可称之为代码。如果给一组代码分别赋以一定的含义，即为编码。n位二进制代码可以表示2n个信号。（1）二进制编码器二进制编码器—将输入信号编成二进制代码的电路(2)二–十进制编码器二－十进制编码——从由0和1二进制数码组成的4位十六种状态中，按一定规则选取十个状态代表十进制的十个数码。二–十进制优先编码器当有两个或两个以上的信号同时输入编码电路，电路只能对其中一个优先级别高的信号进行编码。3.译码器译码是编码的逆过程，将二进制代码按编码时的原意