单元8电工电子技术课件.ppt

单元八 门电路和组合逻辑电路的分析及设计 ;单元八 门电路与组合逻辑电路;8．1 数字电路概述;①脉冲幅度A 脉冲信号变化的最大值。 ②脉冲上升时间tr 从脉冲10%的幅度上升到90%所需的时间。 ③脉冲下降时间tf 从脉冲90%的幅度下降到10%所需的时间。 ④脉冲宽度tp 从上升沿50%幅度到下降沿50%幅度所需时间。 ⑤脉冲周期T 周期性脉冲信号前后两次出现的间隔时间。 ⑥脉冲频率f 单位时间内的脉冲数，f=1/T。;　数字电路中没有脉冲信号时的状态称为静态，静态时的电压值可以为正、为负或为零 （一般在0V左右）。脉冲出现时电压大于静态电压值称正脉冲，小于静态电压值称为负脉冲（图7-3）。;2．数字电路 　　数字电路通常是根据脉冲信号的有无、个数、频率、宽度来进行工作的，而与脉冲幅度无关，所以抗干扰能力强，准确度高，如图7-1b所示。虽然数字信号的处理电路比较复杂，但因信号本身波形十分简单，它只有两种状态：有或无，在电路中具体表现为高电位和低电位(通常用1和0表示)，所以用于数字电路的晶体管不是工作在放大状态而是工作在开关状态，要么饱和导通，要么截止。因此制作时要求低、功耗小，易于集成化，随着数字集成电路制作技术的发展，数字电路获得了广泛的应用。;3.数值与码 数值： 数值可以表示长度、质量、时间、温度等物理量的大小程度。 表示数值大小的各种计数方法称为计数体制，简称数制。按进位的原则进行计数称进位计数制。常用的数制有十进制、二进制、十六进制等。每一种进制有一组特定的数码，如十进制数有0、1、2、…、9共10个数码。数码总数称为基数，如十进制基数是10。每位数的“1”代表的值称为权，如十进制各位的权分别是100、101、102、…及10-1、10-2、10-3、…等。; 二进制数的数码有“0”、“1”两个，基数是2，每位的权是2的幂，如20、21、22、…及2-1、2-2、…等，进位规则是 “逢二进一”。 数字电路中，存在高、低电平两种工作状态，可以方便地表示二进制数（对于正脉冲，高电平为“1”低电平为“0”。因此数字电路中普遍使用二进制。 　日常生活中，人们习惯使用的是十进制数。但是十进制数可以和二进制数按数值的大小相互等值转换。 　二进制数转换成十进制数的方法是按权展开，再求各位数值之和。; 例8-1将二进制数11011转换为十进制数。 解 （11011）2=1×24+1×23+0×22+1×21+1×20 =16+8+0+2+1=（27）10 十进制整数转换为二进制数的常用方法是除二取余法，即将十进制数连续除以2，并依次记下余数，一直除到商为0为止。以最后所得的余数力最高位，依次从后向前排列即为转换后对应的二进制数。;例8-2 将十进制数218转换为二进制数。 解 用竖式除法表示除二取余法的过程。; 码:数字系统中的信息，除数据外还包括文字、符号和各种对象、信号等，这些信息都是用若干位“0”和“1”组成的二进制数表示的。这些二进制数分别称为十进制数码、文字、符号和某对象、信号等的代码。; 每组（4位）二一十进制码表示一位十进制数，M位十进制数需用M组4M位二—十进制码表示。例如(16)10=(0001 0110)8421码。 842l BCD码是最基本、常见的BCD码，选用了4位二进制数的前10种组合。每组（4位）内8421码符合二进制规则，而组与组之间则是十进制。 二—十进制码与自然二进制数形式相似，但本质不同。二进制数是按二进制的规则表示数值的大小，而二—十进制码是用二进制数表示十进制数码，它们的值并不一定相等，实际上往往不等。 例如： (0110)8421码=(0110)2， 但(0110)余3码≠(0110)2， (0001 0110)8421码≠(0001 0110)2。;例8-3 分别用8421码表示十进制数218。 解 每位十进制数由来 位二进制代码表示，218是3位十进制数，需12位二进制代码表示。 （218）10=（0010 0001 1000）8421码;　逻辑代数又叫布尔代数，它是分析和设计数字电路的数学工具。 1.逻辑函数及其表示法 　逻辑函数的建立： 　①逻辑表达式：由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。在逻辑表达式中，等式右边的字母A、B、C、D等称为输入逻辑变量，等式左边的字母Y称为输出逻辑变量，字母上面没有非运算符的叫做原变量，有非运算符的叫做反变量。 　逻辑表达式描述了逻辑变量与逻辑函数间的逻辑关系，是实际逻辑问题的抽象表达。 　②逻辑函数：如果对应于输入逻辑变量A、B、C