计算机组成原理4-数字逻辑2.ppt

逻 辑 门 电 路 门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，门电路主要有： 与门、或门、与非门、或非门、异或门等。 *（2）封装形式 ? 双列直插封装 （DIP） ? 扁平封装 （QFP） ? 阵列封装 · 针式阵列 （PGA） · 球栅阵列 （BGA） * 集成逻辑门使用中的实际问题 多余输入端的处理 (1) TTL门 TTL门的输入端悬空，相当于输入高电平 但是，为防止引入干扰，通常不允许其输入端悬空。 对于与门和与非门的多余输入端，可以使其输入高电平。具体措施是将其通过上拉电阻R(1K?～3K?）接+VCC 在前级门的扇出系数有富余的情况下，也可以和有用输入端并联连接。 对于或门及或非门的多余输入端，可以使其输入低电平。具体措施是通过小于500Ω的电阻接地或直接接地。在前级门的扇出系数有富余时， 也可以和有用输入端并联连接。 (2) MOS门 MOS门的输入端是MOS管的绝缘栅极， 它与其它电极间的绝缘层很容易被击穿。虽然内部设置有保护电路，但它只能防止稳态过压，对瞬变过压保护效果差，因此MOS门的多余端不允许悬空。 CMOS输入端悬空会造成输入电平不确定 MOS门的多余输入端处理方法与TTL门相同。 四、 TTL其它逻辑门——OC门和TS门 * (1) 集电极开路门(OC门) OC门(Open Collector Gate ）特点： 是一种输出端可以直接相互连接的特殊逻辑门。 OC门电路将一般TTL与非门电路的推拉式输出级改为三极管集电极开路输出。 集电极开路与非门只有在外接负载电阻RL和电源U’CC后才能正常工作。 集电极开路与非门的应用广泛： 可实现“线与”逻辑 直接驱动发光二极管 直接驱动干簧继电器等 OC门 例：下图所示电路中，只要有一个门输出为低电平，输出F便为低电平；仅当两个门的输出均为高电平时，输出F才为高电平。即  F=F1 · F2=A1B1C1 · A2B2C2 该电路实现了两个与非门输出相“与”的逻辑功能。 由于该“与” 逻辑功能是由输出端引线连接实现的，故称为线与 逻辑。 OC门的应用 输出高电平、输出低电平和高阻状态 (2) 三态输出门(TS门) 三态输出门简称三态门(Three state Gate) 三态门不是指具有三种逻辑值。 工作状态 禁止状态(隔离状态) TS门有三种输出状态： 三态门经常作为输出级与其它逻辑电路集成为一个逻辑器件 最简单的器件有三态恒等门、三态非门、三态与非门等，商品名称为缓冲器（驱动门）。 如何使电路处在工作状态和禁止状态？ 通过外加控制信号！ TS门 A B EN F A B EN F EN=0, F=AB EN=1, F高阻 EN=1, F=AB EN=0, F高阻 TS门 三态与非门主要应用于总线传送，它既可用于单向数据传送，也可用于双向数据传送。 ? 器件型号： 74XX244 , 74XX126 等 ? 用途： 作为多个数据源到公共数据线的开关 TS门 例：三态门构成的单向数据总线。 A1 B1 EN1 A2 B2 EN2 A2 B2 EN2 总线 当某个三态门的控制端为1时，该逻辑门的输入数据经反相后送至总线。 为保证数据传送的正确性，任意时刻，n个三态门的控制端只能有一个为1，其余均为0，即只允许一个数据端与总线接通，其余均断开，以便实现 n 个数据的分时传送。 TS门 例：用两种不同控制输入的三态门可构成双向总线。 EN=1时: G1工作，G2处于高阻状态，数据D1被取反后送至总线； EN=0时:G2工作，G1处于高阻状态，总线上的数据被取反后送到数据端D2。 G1 EN G2 总线 D1 D2 数据分时双向传送: TS门 三态门的重要用途就是使多个发送信号的部件可以共用总线传输数据。 实际的系统中，总线是由多条传输线组成，可以并行传送多位信号，每一输出端应通过一个三态门与一条传输线相连接。 在比较复杂的系统中，三态门是一种扩展逻辑功能的输出级，也是一种控制开关。 TS门 § 组合逻辑电路的分析方法 给定—— 逻辑图 待求—— 真值表 步骤： 根据逻辑图写出表达式 根据表达式化简 根据最简表达式列真值表 根据真值表说明逻辑功能 对电路进行评价和改进 例 1: + A B F1 F2 表达式为： F1=AB AB F2F1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 真值表 AB F2