《控制逻辑电路之》课件

控制逻辑电路之课程目标掌握数字逻辑电路的基本理论和方法熟悉常用逻辑门电路的特性和应用能够进行简单逻辑电路的设计与分析了解时序逻辑电路的工作原理控制逻辑电路概述11.数字逻辑电路定义数字逻辑电路是指以数字信号作为输入和输出的电路。22.数字逻辑电路特点信号只有两种状态:高电平（1）和低电平（0）。33.数字逻辑电路应用广泛应用于计算机、通信、控制等领域。基本逻辑门电路与门只有当所有输入均为高电平时，输出才为高电平。或门只要有一个输入为高电平，输出就为高电平。非门输出与输入取反，输入为高电平，输出为低电平，反之亦然。异或门当输入信号相同时，输出为低电平；当输入信号不同时，输出为高电平。逻辑电平与逻辑运算逻辑电平数字逻辑电路中，信号只有高电平（1）和低电平（0）两种状态。逻辑运算逻辑运算包括：与运算、或运算、非运算、异或运算等。布尔代数基础基本概念布尔代数是一种用于处理逻辑运算的数学系统。基本运算包括与运算、或运算、非运算等。基本定律例如：交换律、结合律、分配律等。简单逻辑表达式化简1利用布尔代数的基本定律进行化简。2使用卡诺图进行化简。3使用逻辑代数定理进行化简。逻辑电路设计步骤1.分析问题明确逻辑电路的功能和要求。2.逻辑表达式用逻辑表达式描述逻辑电路的功能。3.电路设计根据逻辑表达式设计逻辑电路。4.验证测试对设计好的电路进行验证和测试。组合逻辑电路分析1真值表列出所有可能的输入组合及其对应的输出。2逻辑表达式用逻辑表达式描述电路的功能。3电路图绘制电路图，并分析其功能。组合逻辑电路设计11.确定功能明确电路的功能和要求。22.真值表根据功能需求建立真值表。33.逻辑表达式根据真值表写出逻辑表达式。44.电路实现利用逻辑门电路实现逻辑表达式。时序逻辑电路简介1定义时序逻辑电路是指输出不仅取决于当前输入，还取决于电路过去的状态。2特点电路具有记忆功能，可以保存信息。3应用应用于计数器、寄存器、时钟等。触发器的工作原理SR触发器具有置位（Set）和复位（Reset）功能。JK触发器具有置位、复位和保持功能。D触发器数据触发器，输出跟随输入。触发器的分类与应用触发器的分类SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器等。触发器的应用用于存储数据、计数、时钟等。寄存器及其应用计数器电路设计1根据计数功能确定计数器的类型。2根据计数范围选择触发器数量。3设计计数器电路，并进行验证测试。移位寄存器及其应用1.构成多个触发器级联而成，数据逐位移位。2.类型串行输入串行输出、串行输入并行输出等。3.应用用于数据传输、存储、编码等。脉冲产生电路单稳态触发器产生一个脉冲，脉冲宽度由RC时间常数决定。多谐振荡器产生周期性脉冲，脉冲宽度和频率可调。时间延迟电路RC时间延迟电路利用RC电路的时间常数实现时间延迟。数字时间延迟电路利用计数器或移位寄存器实现时间延迟。脉冲调制电路1PWM定义脉冲宽度调制，通过改变脉冲宽度来控制输出信号的平均值。2PWM应用应用于电机控制、电源管理、LED调光等。脉冲编码调制电路PCM定义脉冲编码调制，将模拟信号转换成数字信号。PCM应用应用于数字通信、音频和视频处理等。A/D和D/A转换概述A/D转换将模拟信号转换为数字信号。D/A转换将数字信号转换为模拟信号。模数转换原理1采样：将模拟信号按一定时间间隔进行采样。2量化：将采样值量化为离散的数字值。3编码：将量化后的数字值转换成二进制编码。模数转换电路设计1.选择类型根据精度、速度、价格等因素选择合适的ADC。2.确定参数确定分辨率、采样率、输入电压范围等参数。3.设计电路根据ADC的规格和应用需求设计电路。数模转换原理11.权重分配将数字信号中的每一位分配不同的权重。22.电流或电压叠加根据权重对每一位进行电流或电压叠加。33.滤波输出对叠加后的电流或电压进行滤波，得到模拟信号输出。数模转换电路设计11.选择DAC根据精度、速度、价格等因素选择合适的DAC。22.确定参数确定分辨率、输出电压范围、输出电流等参数。33.设计电路根据DAC的规格和应用需求设计电路。逻辑电路应用举例交通灯控制器使用逻辑电路实现交通灯的控制。报警系统使用逻辑电路实现安全报警功能。课程小结1课程内容介绍了数字逻辑电路的基本理论和方法。2主要内容包括逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路。3学习目标掌握数字逻辑