电工学 第11章组合逻辑电路.ppt

数字量：变化在时间上和数量上都是不连续的。（存在一个最小数量单位△） 模拟量：数字量以外的物理量。 数字电路和模拟电路：工作信号、研究的对象、分析/设计方法以及所用的数学工具都有显著的不同 基本概念 逻辑： 事物的因果关系 逻辑运算的数学基础： 逻辑代数 在二值逻辑中的变量取值： 0/1 逻辑变量、真值表 基本运算：与、或、非 条件之一具备，结果发生 Y= A OR B = A+B Y= =A ? B Y= =A ⊙B （二) 逻辑代数的基本公式 根据与、或、非的定义，得下表的基本公式 (三） 逻辑代数的常用公式 逻辑函数 Y=F(A,B,C,…) 若以逻辑变量为输入，运算结果为输出，则输入变量值确定以后，输出的取值也随之而定。 输入/输出之间是一种函数关系。 注：在二值逻辑中，输入/输出都只有两种取值0/1。 （一） 逻辑函数的表示方法 真值表 逻辑式 逻辑图 卡诺图 各种表示方法之间可以相互转换 1、逻辑真值表 例：一裁判电路 各种表现形式的相互转换： 1.真值表 逻辑式 例：奇偶判别函数的真值表 A=0,B=1,C=1使 ABC=1 A=1,B=0,C=1使 ABC=1 A=1,B=1,C=0使 ABC=1 这三种取值的任何一种都使Y=1, 所以 Y= ? 真值表 逻辑式： 找出真值表中使 Y=1 的输入变量取值组合 每组输入变量取值对应一个乘积项，其中取值为1的写原变量，取值为0的写反变量 将这些变量相加即得 Y 把输入变量取值的所有组合逐个逻辑式中求出Y，列表 逻辑式 逻辑图 用图形符号代替逻辑式中的逻辑运算符,实现逻辑式到逻辑图的变换 （二） 逻辑函数的化简 逻辑函数式的常见形式 一个逻辑函数的表达式不是唯一的，可以有多种形式，并且能互相转换。 最简式： 门的个数少、门的种类少和连线少。 2、逻辑函数的代数化简法 三极管的开关特性 饱和 截止 3V 0V uO ? 0 相当于 开关断开 相当于 开关闭合 uO ? UCC +UCC ui RB RC uO T uO +UCC RC E C uO +UCC RC E C 3V 0V 由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值，而是有一定的变化范围。 （一） 分立元件逻辑门电路 门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。 门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。 门电路的概念 A 二极管“与” 门电路 1. 电路 2. 工作原理 输入A、B、C全为高电平“1”，输出 Y 为“1”。 输入A、B、C不全为“1”，输出 Y 为“0”。 0V 0V 0V 0V 0V 3V +U 12V R DA DC A B Y DB C 3V 3V 3V 0V 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 A B Y C “与” 门逻辑状态表 0V 3V 3. 逻辑关系： “与”逻辑 即：有“0”出“0”， 全“1”出“1” Y=A B C 逻辑表达式： 逻辑符号： A B Y C 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 A B Y C “与” 门逻辑状态表 B 二极管“或” 门电路 1. 电路 0V 0V 0V 0V 0V 3V 3V 3V 3V 0V 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 A B Y C “或” 门逻辑状态表 3V 3V -U 12V R DA DC A B Y DB C 2. 工作原理 输入A、B、C全为低电平“0”，输出 Y 为“0”。 输入A、B、C有一个为“1”，输出 Y 为“1”。 3. 逻辑关系： “或”逻辑 即：有“1”出“1”， 全“0”出“0” Y=A+B+C 逻辑表达式： 逻辑符号： A B Y C 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 A B Y C “或” 门逻辑状态表 C 三极管“非” 门电路 +UCC -UBB A R