环境工程电工电子 教学课件 ppt 作者 郝屏 主编 张玉健 副主编第六章 数字基础知识.ppt

第一节 数字电路基础知识;（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离???的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。 （2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态和输出信号的状态之间的逻辑关系。 （3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。;（1）便于集成与系列化生产，成本低廉，使用方便； （2）工作准确可靠，精度高，搞干扰能力强。 （3）不仅能完成数值计算，还能完成逻辑运算和 判断，运算速度快，必威体育官网网址性强。 （4）维修方便，故障的识别和判断较为容易。;（一）逻辑函数和逻辑变量;; 开关 A 或 B 闭合或两者都闭合时，灯 Y 才亮。;（三）逻辑代数运算法则;基本定律 ;1; ;;重要规则 ; 2、 对偶规则 ;[例] 化简逻辑式;[例] 化简逻辑式; 利用公式法化简逻辑函数，没有固定的步骤和系统的方法可循，关键在于需要熟练掌握并能灵活运用逻辑代数的公式，而且要有较高的技巧性。;　 获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的导通、截止（即开、关）两种工作状态。;1. 二极管“与”门电路;“与” 门真值表;2. 二极管“或”门电路; （2）实现或逻辑关系的电路称为或门。;3. 三极管“非”门电路;逻辑非（逻辑反）的运算规则;与门和非门构成与非门: ;或门和非门构成或非门： ;集成门按内部有源器件的不同可分为两大类： 一类为双极型晶体管集成电路：主要有晶体管TTL逻辑、射极耦合逻辑 ECL和集成注入逻辑I2L等几种类型； 一类为单极型MOS集成电路：包括NMOS、 PMOS和CMOS等类型。 集成门电路按其集成度又可分为：小规模集成电路(SSI)、中规模 集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。; TTL门电路在中、小规模集成电路中应用最为普遍。 TTL与非门组件就是将若干个与非门电路，经过集成电路工艺制作在同一心片上。 ;CMOS集成门电路;集成门电路使用注意事项 1.TTL集成门电路使用注意事项 在使用TTL集成门电路时， 应注意以下事项： (1) 电源电压(UCC)应满足在标准值5V±10%的范围内。 (2) TTL电路的输出端所接负载，不能超过规定的扇出系数。 (3) 注意TTL门多余输入端的处理方法。 1)与非门：与非门多余输入端的三种处理方法如下图所示。; 2) 或非门 或非门多余输入端的三种处理方法如下图所示。; 2. CMOS集成电路使用注意事项 ;三、组合逻辑电路分析和设计;例 1：分析下图的逻辑功能;2. 化简或变换逻辑表达式; 3. 列逻辑真值表;2. 组合逻辑电路的设计;例 1：设计一个三变量奇偶检验器。 要求: 当输入变量A、B、C中有奇数个同时为“1”时，输出为“1”，否则为 “0”。用“与非”门实现。; 2. 写出逻辑表达式; 3. 画出逻辑图; 人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题，设计了许多逻辑电路。然而，我们发现，其中有些逻辑电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了方便使用，各厂家已经把这些逻辑电路制造成中规模集成的组合逻辑电路产品;1. 加法器;2 全加器——能同时进行本位数和相邻低位的进位信号的加法运算。;4位串行进位加法器;试用74LS183构成两个四位二进制数相加的电路;2. 编码器;　　对M个信号编码时，应如何确定位数N？ N位二进制代码可以表示多少个信号？ 例：对101键盘编码时，采用几位二进制代码？　　;一、 普通编码器 ;;3位二进制编码器的真值表; ;优先编码器：允许同时在n个输入端有多个输入信号有效，编码器只对同时输入的多个信号中优先权最高的一个进行编码。; ;74LS148电路的功能表; 　　 　　 (1) 编码输入端：逻辑符号输入端 　上面均有“—”号，这表示编码输入低电平有效。　;　　(2) 编码输出端　　　　　 ：从功能表可以看出，74LS148编码器的编码输出是反码。; （3） 选通输入端：只有在 = 0时，编码器才处于工作状态；而在 = 1时，编码器处于禁止状态，所有输出端均被封锁为高电平。;允许编码，但无有效编码请求; 74LS148的逻辑符号 ;3 .译码器; 三位二进制译码器的方框图;变量译码器;7