《电工电子基本技能操作项目教程》课件项目二十四

项目二十四基本逻辑门与组合逻辑电路能力目标1．分析简单的组合逻辑电路；2．在实际中能根据要求，设计简单的组合逻辑电路；3．具有独立解决问题的能力。知识目标1．知道基本逻辑门的功能；2．知道分析实际组合逻辑电路的步骤；3．知道设计简单组合逻辑电路的步骤。基本逻辑门与组合逻辑电路项目内容与原理一、基本逻辑门与复合门

1、与门图24-1中，只有当所有的开关闭合时，灯泡才会亮；只要其中有一个断开，灯泡都不会亮。如果有若干个条件，只有当所有条件都满足时，事件才能发生，否则不会发生。这种因果关系就是与逻辑。构成与逻辑的电路(或器件)常称为与门，其逻辑符号如图24-2所示。与门的逻辑表达式为F

= AB基本逻辑门与组合逻辑电路基本逻辑门与组合逻辑电路图24-1与逻辑关系示意图

图24-2与门逻辑符号基本逻辑门与组合逻辑电路逻辑状态表(真值表)如表24-1所示。所以与门的逻辑关系可概括为：有0出0，全1才1。输入A00001111B00110011C01010101输出F00000001表24-1与门状态表2、或门图24-3中，当所有开关中只要有一个开关闭合，灯泡就会亮；只有当所有的开关断开，灯泡才会不亮。如果有若干个条件，当其中任意一个条件满足时，事件就会发生，这种因果关系就是或逻辑。构成或逻辑的电路(或器件)称为或门，其逻辑符号如图24-4所示。或门逻辑表达式为F = A

+ B基本逻辑门与组合逻辑电路基本逻辑门与组合逻辑电路图24-3或逻辑关系示意图图24-4或门逻辑符号基本逻辑门与组合逻辑电路或门的逻辑状态表(真值表)如表24-2所示。所以或门的逻辑关系可概括为：有1出1，全0才0。输入A00001111B00110011C01010101输出F01111111表24-2或门状态表基本逻辑门与组合逻辑电路

3、非门如图24-5所示，当开关断开时，灯泡会亮；当开关闭合时，灯泡不亮。即当条件满足时，事件不发生；条件不满足时，事件发生，这种因果关系就是非逻辑。逻辑符号如图24-6所示。逻辑表达式为逻辑状态表(真值表)如表24-3所示。输入A01输出F10表24-3非门状态表基本逻辑门与组合逻辑电路图24-5非逻辑关系示意图图24-6非门逻辑符号基本逻辑门与组合逻辑电路图24-7与非门逻辑符号4、与非门与非门是与门和非门的组合。与非门的逻辑符号如图24-7所示。逻辑表达式为基本逻辑门与组合逻辑电路逻辑状态表如表24-4所示。与非门的逻辑功能可概括为：有0出1，全1出0。输入A00001111B00110011C01010101输出F11111110表24-4与非门状态表基本逻辑门与组合逻辑电路

5、或非门或非门是或门和与非门的组合。或非门的逻辑符号如图24-8所示。逻辑表达式为图24-8或非门逻辑符号基本逻辑门与组合逻辑电路逻辑状态表(真值表)如表24-5所示。

或非门的逻辑功能概括为：有1出0，全0出1。输入A00001111B00110011C01010101输出F10000000表24-5或非门状态表基本逻辑门与组合逻辑电路二、组合逻辑电路

1、组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析是指分析实际构成的逻辑电路的作用，判断其逻辑功能。组合逻辑电路往往用基本逻辑符号表示，称为逻辑电路图。分析组合逻辑时，要从输入端开始，逐步写出各级输出端的逻辑表达式，化简或变换，列出逻辑状态表，由状态表或表达式判断电路的逻辑功能。

一般步骤为：已知逻辑电路图——逐级写出逻辑表达式——写出总逻辑表达式并化简或变换转化——列出逻辑状态表——分析确定逻辑功能。基本逻辑门与组合逻辑电路2、组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计是分析的逆过程，它是根据给定的逻辑功能设计出逻辑电路。一般步骤为：明确实际问题——抽象为逻辑问题——明确输入、输出变量——列出逻辑状态表——写逻辑表达式并简化或变换——画逻辑电路图。项目训练准备(1)与门集成块一块；(2)或门集成块一块；(3)非门集成块一块；(4)与非门集成块一块；(5)万用表一块；(6)开关四个；(7)连接导线若干；(8)功率三极管(3DJ)一个；(9)电磁继电器(6V)一个；(10)小灯珠(6V)一个；(11)电阻(510Ω)一个。基本逻辑门与组合逻辑电路项目操作与测量(一)基本门电路1、与门(1)将+5V电源接入集成块74LS08。(2)任选一个与门。输入端通过开关接地，改变开关的状态，观察输出端发光二极管的亮灭，并测量输入/输出端的电压，将数据填入表24-6中。(注意：输入端开关闭合接地为0，断开悬空为1；输出端灯亮为1，灭为0。为了确保输入端的高电平1，可以取直流3.6V送至输入端。)基本逻辑门与组合逻辑电路基本逻辑门与组合逻辑电路输

入输

出ABY开关状态逻辑电平实测电平开关状态逻辑电平实测电平LED状态逻辑电平实测电平

表24-6基本逻辑门与组合逻辑电路2、或门(1)将+5V电源加入集成块74LS32。(2)任选一个或门，输入端通过开关接地，改变开关的状态，观察输出端发光二极管的亮灭，并测量输入端和输出端的实际电压，将数据填入表24-7中。基本逻辑门与组合逻辑电路输

入输

出ABY开关状态逻辑电平实测电平开关状态逻辑电平实测电平LED状态逻辑电平实测电平

表24-7基本逻辑门与组合逻辑电路3、非门(1)将+5V电源加入集成块74LS04。(2)任选一个非门，输入端通过开关接地，改变开关的状态，观察输出端灯的亮灭，并测量输入端和输出端的实际电压，将数据填入表24-8中。A(输入)Y(输出)逻辑电平实测电压逻辑电平实测电压0

1

表24-8基本逻辑门与组合逻辑电路4、与非门(1)将+5V电源加入集成块74LS00。(2)任选一个与非门，输入端通过开关接地，改变开关的状态，观察输出端灯的亮灭，并测量输入端和输出端的实际电压，将数据填入表24-9中。基本逻辑门与组合逻辑电路输

入输

出ABY逻辑电平实测电压逻辑电平实测电压逻辑电平实测电压0

0

0

1

1

0

1

1

表24-9基本逻辑门与组合逻辑电路(二)基本门电路(1)利用上述给定的基本门，设计一个三地控制一灯的电路。①确定输入、输出量，并赋予“0”、“1”的含义。②请列出状态表。③写出逻辑代数式并化简。④画出逻辑电路图。⑤验证电路功能。基本逻辑门与组合逻辑电路(2)设计一个交通信号灯报警电路。正常情况下，红灯亮——停车；黄灯亮——准备；绿灯亮——通行；正常时只有一个灯亮，有两个或三个灯亮或全不亮为故障。①确定输入、输出量，并赋予“0”、“1”的含义。②请列出状态表。③写出逻辑代数式并化简。④画出逻辑电路图。⑤验证电路功能。基本逻辑门与组合逻辑电路(3)用红、黄、绿三个指示灯表示三台设备的工作情况，绿灯亮表示全部正常；红灯亮表示有一台不正常；黄灯亮表示两台不正常；红黄全亮表示三台都不正常。试设计出故障提示电路。①确定输入、输出量，并赋予“0”、“1”的含义。②请列出状态表。③写出逻辑代数式并化简。④画出逻辑电路图。⑤验证电路功能。(注：三个电路设计，可任选一个或两个完成)基本逻辑门与组合逻辑电路(三)操作注意事项(1)+5V电源由实验操作台上E