电子技术第15讲(逻辑门电路、组合逻辑电路)技术分析.ppt

第13章 组合逻辑电路 第15讲 13.6 TTL集成门电路 13.7 其它类型的TTL门电路 13.8 组合逻辑电路的分析 13.9 组合逻辑电路的设计 13.10 集成组合逻辑电路 TTL — 晶体管-晶体管逻辑集成电路 集成门电路 MOS — 金属氧化物半导体场效应管集成电路 13.6.1 TTL与非门的基本原理 13.6 TTL集成门电路 1. 任一输入为低电平（0.3V）时 1V 不足以让 T2、T5导通 T2、T5截止 uo=5-uR2-ube3-ube4?3.4V 高电平！ 电位被嵌 在2.1V 全反偏 ?1V 2. 输入全为高电平（3.4V）时或输入全甩空 T2、T5饱和导通 uo =0.3V 输出低电平 输入甩空，相当于输入“1” 与非门表示符号 逻辑表示式 如：TTL门电路芯片（四2输入与非门，型号74LS00 ) 地GND TTL门电路芯片简介 电源VCC（+5V） 4、常用TTL逻辑门电路 13.6.2 TTL门电路的主要技术参数 1) 输出高电平、低电平 高电平: 3.4V--4V 以上 低电平: 0.3V--0.4V以下 2) 阈值电压： UTH=1.4V 3) 扇出系数: N =10 TTL门电路的主要参数 扇出系数— 输出端允许驱动的门电路的最大数目。 输入A、B波形如图所示, 请画出与非门的输出（Y）波形。 A B Y 课堂练习: 13.7 其它类型的TTL门电路 1. 集电极开路的与非门（OC门） 输入全1时，输出=0； 输入任0时，输出悬空 应用时输出端要接一上拉负载电阻 RL 。 OC门可以实现“线与”功能。 分析：F1、F2、F3任一导通，则F=0。 F1、F2、F3全截止，则F=1 。 ?F=F1F2F3 负载电阻RL和电源 UCC可以根据情况选择。 2. 三态门 E— 控制端 一、结构 二、工作原理 (1) 控制端E=0时的工作情况： (2) 控制端E=1时的工作情况 三、三态门的符号及功能表 三态门主要作为TTL电路与总线间的接口电路。 四、三态门的用途 工作时，E1、E2、E3分时接入高电平。 13.8 组合逻辑电路的分析 特点:某一时刻的输出状态仅由该时刻电路的输入信号决定, 而与该电路在此输入信号之前所具有的状态无关。 组合逻辑电路：用各种门电路组成的，用于实现某种功能的复杂逻辑电路。 例1： 组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的分析 例2： 本图功能：二选一电路。 M=0时：门1输出恒为1， A信号被拒之门外。 13.9 组合逻辑电路的设计 方法步骤: 根据题意列真值表 例1: 交通灯故障监测逻辑电路的设计。 红灯R 黄灯Y 绿灯G 单独亮?正常 黄、绿同时亮?正常 其他情况?不正常 组合逻辑电路的设计 2、卡诺图?化简 3、写最简逻辑式 设：灯亮为“1”，不亮为“0”， 正常为“0”，不正常为“1”。 例1 4、用基本逻辑门构成逻辑电路 若要求用与非门构成逻辑电路呢？ 组合逻辑电路的设计例1 5、用与非门构成逻辑电路 组合逻辑电路的设计例1 例2 设计一个三人表决逻辑电路，要求: 三人A、B、C各控制一个按键，按下为“1”，不按为“0”。多数（?2）按下为通过。通过时L＝1，不通过L＝0。用与非门实现。 组合逻辑电路的设计 2、用画卡诺图化简 L= AC + BC + AB 3、 写出最简“与或”式 组合逻辑电路的设计 1、列真值表 4、用与非门实现逻辑电路 组合逻辑电路的设计例2 13.10 集成组合逻辑电路 13.10.1 数据选择器 13.10.2 七段显示译码器 13.10.3 译码器 13.10.4 加法器 13.10.1 数据选择器 集成组合逻辑电路 从多个数据中选择出一个选择，也叫多路转换器 其功能类似一个多投开关，是一个多输入、单输出的组合逻辑电路。 1、2选1数据选择器 输入数据 输出数据 控制信号 集成化 型号:74LS157 数据选择器 2、4选1数据选择器(集成电路型号:74LS153) 4选1数据选择器 TTL集成电路：双4选1数据选择器 型号:74LS153（国产T1153--T4153) 13.10.2 七段显示译码器 显示译码器 用于将数字仪表、计算机、和其它数字系统中的测量数据、运算结果译成十进制数显示出来。 二进制数（8421码） 显示译码器 组成：用0和1两个数字组成， 逢二进一 二进制数（8421码） 每一位上的1所代表的十进制数的大小称为权重 例：十进制数 1 1 1 1 1?103+1?102+1?101+1?100 =1?1000+1?100+1?10+1?1 =1111 例：二进制数 1 1 1 1 1?23+1?22+1?21+1?20