基本逻辑关系和门电路.ppt

第16章 基本逻辑关系和门电路;2. 掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。了解 TTL门电路、CMOS门电路的特点。;1. 模拟信号：随时间连续变化的信号;; 处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。;输出信号与输入信号之间的对应逻辑关系;16.2 数字电路;脉冲幅度 A;数码为：0～9；基数（数码个数）是10。 运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。; 若在数字电路中采用十进制，必须要有十个电路状态与十个计数码相对应。这样将在技术上带来许多困难，而且很不经济。;2、二进制;二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。 但是，位数太多，使用不便，不合人们的习惯。;数码为：0～7；基数是8。 运算规律：逢八进一，即：7＋1＝10。;（1）二进制数转换为八进制数： 将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。;2、二进制数与十六进制数的相互转换;整数部分采用基数连除法，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。; 人们在交换信息时，可以通过一定的信号或符号(例如二进制码0和1)来进行。这些信号或符号的含义是人们事先约定而赋予的。同一信号或符号，由于人们约定不同，可以在不同场合有不同的含义。在数字系统中，需要把十进制数的数值、不同的文字、符号等其他信息用二进制数码来表示才能处理。用来表示某一特定信息的二进制数码称为代码。 二进制码不一定表示二进制数。 ;用四位二进制数码表示一位十进制数码的编码方法称为二—十进制码，简称BCD（Binary Coded Decimal）码。 ;　　逻辑代数是按一定的逻辑关系进行运算的代数，是分析和设计数字电路的数学工具。在逻辑代数，只有０和１两种逻辑值，有与、或、非三种基本逻辑运算，还有与或、与非、与或非、异或几种导出逻辑运算。; 设：开关断开、灯不亮用逻辑 “0”表示，开关闭合、灯亮用 逻辑“1”表示。;2. “或”逻辑关系;3. “非”逻辑关系;（1）与非运算：逻辑表达式为??;（3）异或运算：逻辑表达式为：;16.3 门 电 路;;2. 三极管的开关特性; 由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值，而是有一定的变化范围。; 电平的高低一般用“1”和“0”两种状态区别，若规定高电平为“1”，低电平为“0”则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。若无特殊说明，均采用正逻辑。;(1) 二极管“与” 门电路;3. 逻辑关系：; 1. 电路;3. 逻辑关系：;+UCC;“与非” 门电路;“或非” 门电路;例：根据输入波形画出输出波形;(三极管—三极管逻辑门电路);输入级; T5; T5;有“0”出“1”;1. 电路;OC门的特点：;OC门的特点：;当控制端为高电平“1”时，实现正常的“与非”逻辑关系 Y=A?B;“0”;;三态门应用：;一、NMOS门电路 ;2. NMOS“与非”门电路 ;(5) CMOS门电路 ;2.CMOS传输门电路;2.CMOS传输门电路;2.CMOS传输门电路;CMOS电路优点;1) 电压传输特性：;A;A;0; 指一个“与非”门能带同类门的最大数目，它表示带负载的能力。对于TTL“与非”门 NO ? 8。;1;平均传输延迟时间 tpd ;16.4 基本逻辑运算;1. 常量与变量的关系;2. 逻辑代数的基本运算法则;;对偶关系： 将某逻辑表达式中的与( ? )换成或 (+)，或(+)换成与( ? )，得到一个新的逻辑表达式，即为原逻辑式的对偶式。若原逻辑恒等式成立，则其对偶式也成立。;16.4.2 逻辑函数的表示方法; 1. 列逻辑状态表(真值表); 2. 逻辑式;各组合之间 是“或”关系; 3. 逻辑图;16.4.3 逻辑函数的化简;1.用 “与非”门构成基本门电路;;例1：;例3：;例5：; 3.应用卡诺图化简; (2) 卡诺图;( 2)卡诺图;( 2)卡诺图;( 3)应用卡诺图化简逻辑函数;( 3)应用卡诺图化简逻辑函数;00;解：; 卡诺图的性质;　（2）任何4个（22个）标1的相邻最小项，可以合并为一项，并消去2个变量。;ＢＤ;　（3）任何8个（23个）标1的相邻最小项，可以合并为一项，并消去3个变量。;化简的一般步骤 ;两个最小项的合并;两个最小项的合并;四个最小项的合并;八个最小项的合并