门电路和组合逻辑电路讲述.ppt

第 13 章 门电路和组合逻辑电路 13.1　基本门电路及其组合 13.3　CMOS 门电路 13.2　TTL 门电路 13.4　组合逻辑电路的分析和设计 13.5　加法器 13.6　编码器 13.7　译码器和数字显示 *13.8　半导体存储器和可编程逻辑器件 *13.9　应用举例 　　一类称为模拟信号，它是指时间上和数值上的变化都是连续平滑的信号，如图(a)中的正弦信号，处理模拟信号的电路称为模拟电路。 电子电路中的信号分为两大类： 　　另一类称为数字信号，它是指时间上和数值上的变化都是不连续的，如图(b)中的信号，处理数字信号的电路称为数字电路。 13.1.1　逻辑门电路的基本概念 门电路：实现各种逻辑关系的电路。 　　分析逻辑电路时只用两种相反的工作状态，并用 1 或 0 表示。如开关接通用 1 表示，开关断开用 0 表示。灯亮可用 1 表示，灯灭可用 0 表示。 　　正逻辑系统：高电位用 1 表示，低电位用 0 表示。 　　负逻辑系统：高电位用 0 表示，低电位用 1 表示。 1．与逻辑　如(a)图所示。 全部条件具备结果才发生 记为： A · B = Y 2．或逻辑　如(b)图所示。 　　一个或一个以上条件具备结果就发生。 记为：A + B = Y 3．非逻辑　如(c)图 条件具备结果不发生；条件不具备结果发生 1．二极管与门电路 　　设：uA = 0， uB = uC = 3 V 则 DA导通，DB、DC 截止。 uY = 0.3 V uY = 0.3 V Y = 0 uA，uB，uC 中任意一个或两个为 0， Y = 0。 　　设：3 V 为高电位 1，0.3 V 为低电位 0，二极管管压降为 0.3 V。 +12V A B C DA DB DC 设：uA = uB = uC = 0 DA、DB、DC 都导通 Y = 0 uY = 0.3 V Y uY = 0.3 V R uY = 3.3 V 设： uA = uB = uC = 3 V uY = 3.3 V， Y = 1 DA、DB、DC 都截止 　　由以上分析可知：只有当 A、B、C 全为高电平时，输出端 Y 才为高电平。正好符合与门的逻辑关系。 结论： 与逻辑关系式：　　Y = A B C 与门逻辑状态表 例：两输入与门波形图 Y = A · B 设：uA = 3 V，uB = uC = 0 V 则 DA 导通。 uY = (3 – 0.3) V = 2.7 V DB 、DC 截止， Y = 1 uY = 2.7 V uA， uB， uC 中任意一个或两个为 1， Y = 1。 2．二极管或门电路 DA –12V Y A B C DB DC 设： uA = uB = uC = 3 V DA 、DB、DC 都导通 uY = 2.7 V uY = 2.7 V，Y = 1 R uY= – 0.3V 设： uA = uB = uC = 0 V DA、 DB、DC 都导通 uY = – 0.3 V， Y = 0 或逻辑关系式：Y = A + B + C 或门逻辑状态表 　　结论： 　　由以上分析可知，当 A、B、C 任一为高电平时，输出端 Y 才为高电平。正好符合或门的逻辑关系。 或逻辑关系式：Y = A + B 例：二输入或门波形图 3．晶体管非门电路 当 A 为高电平时(即 A = 1) 晶体管饱和 集电极电位为低电平(0 V 附近) 即　Y = 0 当 A 为低电平时(即 A = 0) 晶体管截止 集电极电位为高电平 (近似等于 UCC) 即　Y = 1 结论：Y 等于 A 的非；记为 非门电路也称为反相器。 1．与非门电路 逻辑表达式 2．或非门电路 逻辑表达式 3．与或非门电路 逻辑表达式 13.2.1　TTL 与非门电路 +5V A B C T1 R1 R2 T2 T3 T4 T5 R3 R5 R4 Y 设：uA= 0.3V uB= uC=3.6V，则 VB1= (0.3+0.7) V= 1V RL uY = 5 – ube3 – ube4 – uR2 拉电流 VB1 = 1 V uY = 3.6 V T2 、T5 截止， T3、 T4 导通， 小 = (5 – 0.7 – 0.7)V = 3.6 V Y = 1 1．输入不全为 1 +5 V A B C T1 R1 R2 T2 T3 T4 T5 R3 R5 R4 Y 　　设 uA = uB = uC = 3.6 V ，输入端全部是高电平， VB1 升高，足以使 T2 、T5 导通，uo = 0.3 V，Y = 0。且 VB1 = 2.1 V，T1 发射结全部反偏。 VC2 = UCE2 + UBE5 = (0.3 + 0.7) V = 1 V，