1逻辑代数基础2012.ppt

嵌入式（电赛） 主讲: 舒振宇QQ:嵌入式（电赛） 数字逻辑基础(2次) 逻辑代数 组合逻辑电路 可编程逻辑器件(4次) 嵌入式平台基础（6次） 51单片机硬件结构、原理 51单片机编程 相关软件 课程目标及特点 目标 为电赛、创新大赛等实践活动提供人才储备 内容 为想参加电赛、创新大赛等实践活动的同学提前提供基础培训 特点：提前、快速接触处理器平台 时间短 涉及知识广 轻理论、重实践 本课程无固定教材 教学内容 逻辑代数 数字电路 EDA技术 单片机技术 两类信号 模拟信号 在时间上和幅值上均连续的信号称为模拟信号 数字信号 在时间上和幅值上均离散的信号称为数字信号 数字电路 处理数字信号的电路 数字电路特点 工作信号 二进制 ：“0”、“1”，信息表示形式统一. 电路中器件工作于“开”和“关”两种状态,电路的输出和输入为逻辑关系 电路工作可靠，精度高，抗干扰性好 制造工艺成熟、可以大规模集成 数字集成电路的发展 集成度 SSI（1-10门，逻辑门电路） MSI（10-100门，计数器、移位寄存器器） LSI（100-1000门，小型存储器、8位算术逻辑单元） VLSI（1000-100万门，大型存储器、微处理器） ULSI（超过100万门，可编程逻辑器件、多功能集成电路） 摩尔定律 集成度每18个月翻一番 本章要求 掌握逻辑代数的基本公式和基本定理 掌握逻辑函数的化简方法 能够进行简单的逻辑功能设计 逻辑代数概述 二值逻辑：例如是和非、对和错、真和假等等。 在逻辑代数中，通常用“1”代表“真”，用“0”代表“假”。 二值逻辑的“1”与“0”是逻辑概念，仅代表真与假，没有数量大小。 在数字逻辑中，有时也用“1”与“0”表示二进制数。这仅仅是一种代码，实际的运算规律还是依照逻辑运算进行。 数制 所谓“数制”，指进位计数制，即用进位的方法来计数。 数制包括计数符号（数码）和进位规则（基）两个方面。 十进制、二进制、八进制、十六进制等。 进制转换 二进制 位（bit）、字节（byte）、字（word） BCD码:十进制的二进制编码 8421BCD码 四位二进制对应一位十进制 有权BCD码 压缩与非压缩 十进制：97 八进制：97 二进制逻辑函数的表示方法 真值表 逻辑函数 逻辑图 卡诺图 硬件描述语言（HDL） 以上5种表示方法可以相互转换，各有特定用途 基本逻辑运算 1. 与逻辑运算 2. 或逻辑运算 3. 非逻辑运算 复合逻辑运算 复合逻辑运算 复合逻辑运算 复合逻辑运算 复合逻辑运算 逻辑图：基本逻辑单元 逻辑图符号标注规定（GB4728.12-1996） 所有逻辑符号都由方框（或方框的组合）和标注在方框内的总限定符号组成 组合形式的逻辑图 逻辑电平及正、负逻辑 门电路的输入、输出为二值信号,用“0”和“1”表示.这里的“0”、“1”一般用两个不同电平值来表示. 正逻辑 若用高电平VH表示逻辑“1”,用低电平VL表示逻辑“0”,则称为正逻辑约定 负逻辑 若用高电平VH表示逻辑“0”,用低电平VL表示逻辑“1”,则称为负逻辑约定 逻辑电平及正、负逻辑 在本课程中,如不作特殊说明,一般都采用正逻辑表示. 两种常用的集成电路 TTL电路,电源电压为5伏,VH约为3V左右,VL约为0.2伏左右 CMOS电路,电源电压范围较宽,CMOS4000系列的电源电压VDD为3~18伏. CMOS电路的VH约为0.9 VDD,而VL约为0伏左右 逻辑代数简介 /view/812755.htm 趣闻：/forum.php?mod=viewthreadtid=72420 生与死：??逻辑学家，被关一牢房，牢房有两个门，一个是生门，一个是死门。牢房有两个看守，一个永远说真话，一个永远说假话，现在假设你是逻辑学家，只给你问他们一次的机会，问你有没有办法判断出哪个门是生门，然后你就可以逃出去。 基本定律和规则 逻辑函数的相等 基本定律 逻辑代数的三条规则 代入规则 反演规则 对偶规则 常用公式 2、 基本定律 4.常用公式 4.常用公式 4.常用公式 逻辑函数的标准形式 1、“与–或”式 指一个函数表达式中包含若干个与”项，这些“与”项的“或”表示这个函数。 2、“或–与”式 指一个函数表达式中包含若干个“或”项，这些“或”项的“与”表示这个函数。 逻辑函数的两种标准形式 最小项 最小项：“与”项。 最大项 最大项：“或”项。 任一逻辑函数都可以表达为最小项之和的形式，而且是唯一的。 任一逻辑函数都可以表达为最大项之积的形式，而且是唯一的。 由逻辑函数式列真值表 将A、B、C三变量的所有取值的组合（共八 种），分别代入函数式，逐一算出函数值，填入真值表中。 先将函数式F表示