电工电子-第13章讲述.ppt

N型衬底 P+ P+ G S D 符号： 结构 (4) P沟道增强型 SiO2绝缘层 加电压才形成 P型导电沟道 增强型场效应管只有当UGS ? UGS(th）时才形成导电沟道。 A Y T2 +UDD T1 N 沟道 P 沟道 G G D S S 13.3 CMOS 门电路 PMOS管 NMOS管 CMOS 管 负载管 驱动管 (互补对称管) A=“1”时，T1导通， T2截止，Y=“0” A=“0”时，T1截止， T2导通，Y=“1” Y= A 13.3.1 CMOS 非门电路 T4 与 T3 并联， T1 与 T2 串联； 当 AB 都是高电平时, T1 与 T2 同时导通，T4 与 T3 同时截止；输出 Y 为低电平。 当AB中有一个是低电平时，T1与T2中有一个截止，T4与T3中有一个导通, 输出Y 为高电平。 A B T4 T3 T1 T2 +UDD Y 1. 电路 2. 工作原理 13.3.2 CMOS 与非门电路 当 AB 中有一个是高电平时，T1 与 T2 中有一个导通，T4 与 T3 中有一个截止，输出 Y 为低电平。 当AB都是低电平时，T1 与 T2 同时截止，T4 与 T3 同时导通；输出 Y 为高电平。 1. 电路 2. 工作原理 13.3.3 CMOS 或非门电路 B T4 T3 T1 T2 A Y +UDD 13.4 组合逻辑电路的分析和设计 13.4.1 逻辑代数 逻辑代数：按一定逻辑规律进行运算的代数。 逻辑代数不代表数，而是代表两种相互对立的状态。 逻辑代数中的变量称为逻辑变量。它只能取“0”或“1”。 1. 逻辑代数运算法则 基本运算法则： 交换律： 结合律： 分配律： 证明： 吸收律： 证： 证： 反演律： 2. 逻辑函数的表示方法 (1) 逻辑状态表 A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 (2) 逻辑式 (1) 常采用与—或表达式的形式； (2) 在状态表中选出使函数值为 1 的变量组合； (3) 变量值为 1 的写成原变量，为 0 的写成反变量，得到其值 为 1 的乘积项组合。 (4) 将这些乘积项加起来(逻辑或) 得到 “与—或”逻辑函数式。 (3) 逻辑图 由逻辑式得到逻辑图 A B C 1 1 1 Y 3. 逻辑函数的化简 [例 1] 应用逻辑代数运算法则化简下列逻辑式： [解] 二、分析步骤 13.4.2 组合逻辑电路分析 一、组合逻辑电路分析 给定 逻辑图 确定 逻辑功能 分析 1、由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； 2、对逻辑式进行化简和变换 3、列出真值表并确定电路的逻辑功能。 卡诺图法 公式化简法 最简 与或式 逻辑图 逻辑 表达式 1 1 最简与或表达式 化简 2 2 逐级写 例1：分析图示电路逻辑功能。 解： 13.4.2 组合逻辑电路分析 最简与或表达式 3 真值表 3 4 电路的逻辑功能 当输入A、B、C中有2个或3个为1时，输出Y为1，否则输出Y为0。 4 13.4.2 组合逻辑电路分析 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 L C B A 0 0 0 1 0 1 1 1 [例 2] 分析下图逻辑电路的功能。 状态表 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 功能：当 A、B 取值不相同时， 输出为 1。是异或门。 Y A B 返回 某地区超级女声海选，有三位评委，按“少数服从多数”的原则决定选手是否通过海选。 13.4.3 组合逻辑电路的设计 给定 逻辑功能 画出 逻辑图 设计 13.4.3 组合逻辑电路的设计 二、设计步骤 一、组合逻辑电路设计 1、逻辑抽象：根据逻辑问题的因果关系确定输入、 输出变量，并定义逻辑状态的含义； 2、根据逻辑描述列出真值表； 3、由真值表写出逻辑表达式; 5、画出逻辑图。 4、根据器件的类型,简化和变换逻辑表达式； 逻辑抽象 电路功能描述 例：设计一个控制楼梯照明灯的控制电路，单刀双掷开关A装在楼下，B装在楼上，在楼下开灯后，可在楼上关灯；同样，也可在