电工学下册——电子技术艾永乐第六章节.ppt

工艺： 双极型（TTL型） 单极型（MOS型）两类。 （2）工作可靠性高、抗干扰能力强。 二进制： 基数为2的进位计数制称为二进制。它只有0和1两个有效数码，低位向相邻高位“逢二进一，借一当二”。如 (101)2 ，(1101)B等。 八进制： 基数为8的进位计数制称为八进制，低位向相邻高位“逢八进一，借一当八”。如 (617)8，（547)o （2）不同数制之间的相互转换 小数部分采用乘2取整法。 例6-2 将十进制数0.6875转换为二进制数。 解 采用乘2取整法整数部分 ② 二进制、八进制、十六进制之间的转换 例6-3 将二进制数1001101.100111转换成十六进制 解： (1001101.100111)B ＝(0100 1101.1001 1100)B ＝(4D.9C)H 表6-1：几种常用的BCD码 6.2 逻辑代数与逻辑函数 逻辑代数：用于研究逻辑变量和逻辑运算的代数系统。 逻辑变量：逻辑代数中的变量称为逻辑变量。逻辑变量只有两种可能的取值：0、1，称为逻辑值。例如低电平表示为逻辑值“0”，高电平表示为逻辑值“1”。 逻辑值“0”和“1”没有大小之分，只表示两种相对的状态。表示开关的开和关、指示灯的亮和灭、命题的真与假这类只有两种取值的事件。 逻辑运算：数字系统中的信号被抽象表示为逻辑变量，信号之间的相互关系被抽象表示为逻辑运算。 “与”逻辑关系：当决定事件的诸变量全部存在，这件事才会发生，这样的因果关系称为“与”逻辑关系。 “或”逻辑关系：当决定该事件的诸变量中只要有一个存在，这件事就会发生，这样的因果关系称为“或”逻辑关系 例 在图6-5所示电路中，灯P亮这个事件有两个条件决定，只要开关A与B中有一个闭合时，灯P就亮。因此灯P与开关A与B满足或逻辑关系，表示为 P=A+B （6-5） P= （6-6） 6.2.2 复合逻辑运算 将基本逻辑运算进行各种组合，可以获得与非、或非、与或非、异或、同或等复合逻辑运算。其逻辑符号见图6-9。 最小项标准表达式：任何一个逻辑函数都能表示成最小项之和的形式，且这种表示形式是唯一的，称为标准与或式，也叫最小项标准表达式。 （2）根据真值表写出输出逻辑函数的“最小项之和”表达式。如果逻辑电路的设计比较简单，也可以直接根据要求写出逻辑函数表达式。 （3）对输出逻辑函数进行化简。将得到的逻辑函数化成最简与或表达式，并根据具体要求转换成相应的形式。 （4）根据最简逻辑函数式画逻辑图。 上述是组合逻辑电路设计的一般步骤，具体设计问题应根据实际情况进行取舍，灵活掌握，下面举例说明一般组合逻辑电路的设计方法。 解：（1） 分析设计要求，确定输入输出变量。取甲、乙、丙三台电机的状态为输入变量，分别用A、B和C表示，并且规定电机运转为1，停转为0，取报警信号为输出变量，以Y表示，Y=0表示正常状态，否则为报警状态。 （2）根据题意可列出表6-17所示真值表。 中规模集成电路译码器 逻辑表达式分别为： 多路信号传递的基本原理：以输入111为例加以说明。当C2C1C0=111时，数据选择器是把XIN7的状态送到输出端。对数据分配器而言，则是把送来的XIN7分配到XOUT1端。这种分时传送的多路数据传送，传输线数目明显减少，设备复杂度降低。 本 章 小 结 （1）数字信号与模拟信号的基本概念 （2）逻辑代数的基本运算。三种基本运算是与、或、非运算。分析数字电路或数字系统的数学工具是逻辑代数。逻辑函数化简的目的是为了获得最简逻辑函数式，从而使逻辑电路简单、成本低、可靠性高。化简的方法主要有公式法和卡诺图法两种。 （3）逻辑门电路是构成数字电路的基本单元电路。最基本的门电路有与、或、非门电路。基本门电路可以组成与非、或非、与或非、异或等常用逻辑门电路。 （4）组合逻辑电路是由门电路组合而成的，其特点是电路在任何时刻的输出只取决于当时的输入信号，而与电路原来所处的状态无关。 分析组合逻辑电路的步骤是：由逻辑图写出逻辑表达式→逻辑表达式化简和变换→列真值表→分析逻辑功能。 设计组合逻辑电路的步骤是：由实际逻辑问题列出真值表→写出逻辑表达式→逻辑表达式化简和变换→画逻辑图。 (5) 常用的组合逻辑电路有加法器、数值比较器、编码器、译码器、数据选择器、数据分配器等。 加法器是实现二进制数加法运算的电路。 数值比较器可对两组数据进行比较。 编码器可将