第6章门电路和组合逻辑电路

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1、第6章门电路和组合逻辑电路第第6章章 门电路和组合逻辑电路门电路和组合逻辑电路6.1 数字电路概述数字电路概述6.2逻辑代数基础逻辑代数基础6.3逻辑门电路逻辑门电路6.4集成门电路集成门电路6.5逻辑组合电路的分析与设计逻辑组合电路的分析与设计6.6常用集成组合逻辑电路常用集成组合逻辑电路6.7组合逻辑电路的组合逻辑电路的Multisim仿真仿真小结小结第第6章章 重点重点 各种逻辑门各种逻辑门(与门、或门、非门、与与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、非门、或非门、与或非门、异或门、传输门、三态门等）的逻辑符号、传输门、三态门等）的逻辑符号、逻辑表达式和真值表逻辑表达式和真值

2、表 组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路的分析与设计方法 编码器、译码器编码器、译码器 TTL电路、电路、MOS电路的特点电路的特点6.1 数字电路概述数字电路概述u正弦波信号正弦波信号tut方波信号方波信号电子电路中的信号电子电路中的信号模拟信号模拟信号数字信号数字信号随时间连续变化随时间连续变化不连续变化不连续变化模拟电路数字电路逻辑电路逻辑电路数字电路组合逻辑电路时序逻辑电路电路的输出状态完全由电路的输出状态完全由当时的输入状态决定，当时的输入状态决定，与电路原来的状态无关，与电路原来的状态无关，没有记忆功能。没有记忆功能。电路的输出状态不仅与电路的输出状态不仅与当时的输入状态有关，

3、当时的输入状态有关，而且还与电路原来的状而且还与电路原来的状态有关，具有记忆功能。态有关，具有记忆功能。主要由触发器组成主要由门电路组成一、数字电路的特点一、数字电路的特点1、晶体管工作在开关状态；、晶体管工作在开关状态；2、对信号大小的要求减弱，抗干扰能力强；、对信号大小的要求减弱，抗干扰能力强；3、主要研究输出与输入之间的逻辑关系，用逻、主要研究输出与输入之间的逻辑关系，用逻辑代数方法，表达功能用真值表、逻辑表达式、辑代数方法，表达功能用真值表、逻辑表达式、波形图。波形图。二、二进制数二、二进制数 （开关通断，三极管饱和截止，低电平高电平等开关通断，三极管饱和截止，低电平高电平等）二进制数

4、（二进制数（Binary,B）：逢二进一）：逢二进一二二十进制（十进制（Decimal，D）转换，）转换，09的转换码的转换码八进制（八进制（Octonary，O)十六进制（十六进制（Hexadecimal，H）三、数字脉冲信号三、数字脉冲信号正脉冲正脉冲负脉冲负脉冲脉冲幅度脉冲幅度A脉冲前沿脉冲前沿脉冲后沿脉冲后沿脉冲宽度脉冲宽度tp脉冲周期脉冲周期T脉冲频率脉冲频率f上升时间上升时间tr下降时间下降时间tf占空比占空比Atrtf后沿后沿前沿前沿0110正逻辑系统正逻辑系统负逻辑系统负逻辑系统四、逻辑电平与正负逻辑四、逻辑电平与正负逻辑 ViVoKUccR只要能判断只要能判断高低电平即高低电

5、平即可，如可，如TTL电平电平10VLVH模拟信号速度测量例模拟信号速度测量例脉冲信号速度测量例脉冲信号速度测量例五、举例五、举例0 0=0 1=1 0=01 1=10+0=00+1=1+0=1+1=110 = =01= =逻辑代数的基本定律逻辑代数的基本定律（一）基本运算规则（一）基本运算规则A+0=AA+1=1A 0 =0 A=0A 1= 1 A =A1AA= = AAA= = 0AA= = AAA= = AA = =常量与常量常量与常量常量与变量常量与变量基本逻辑：逻辑与基本逻辑：逻辑与 :A B=AB逻辑或逻辑或:A+B逻辑非逻辑非:6.2 逻辑代数基础逻辑代数基础A（二）基本代数规律

6、（二）基本代数规律交换律交换律结合律结合律分配律分配律A+B=B+AA B=B AA+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)+BA (B C)=(A B) CA(B+C)=A B+A CA+B C=(A+B)(A+C)普通代普通代数不适数不适用用!（三）吸收规则（三）吸收规则1.原变量的吸收：原变量的吸收：A+AB=A证明：证明：A+AB=A(1+B)=A1=A利用运算规则可以对逻辑式进行化简。利用运算规则可以对逻辑式进行化简。例如：例如：CDAB)FE(DABCDAB = = 被吸收被吸收2.反变量的吸收：反变量的吸收：BABAA = = 证明：证明：BAABABAA = = BA)AA(B

7、A = = = =例如：例如：AABCDEABCDE=被吸收被吸收3.混合变量的吸收：混合变量的吸收：CAABBCCAAB = = 证明：证明：BC)AA(CAABBCCAAB = = CAABBCAABCCAAB = = = =例如：例如：CAABBCCAABBCDBCCAABBCDCAAB = = = = = = 1吸收吸收4. 反演定理：反演定理：BABABABA = = = = ABAB0001111010110110010111110000BA ABBA 可以用列真值表的方法证明：可以用列真值表的方法证明：逻辑表达式的化简：逻辑表达式的化简：逻辑表达式的转换：逻辑表达式的转换：（要求

8、与非门实现时）（要求与非门实现时）1. 与门电路与门电路“与与”逻辑：所有条件满足，事件才发生。逻辑：所有条件满足，事件才发生。开关：闭合为开关：闭合为1，打开为，打开为0。灯：亮为灯：亮为1，不亮为，不亮为0。逻辑表达式逻辑表达式F=ABC&ABCF逻辑符号逻辑符号AFBC00001000010011000010101001101111真值表真值表有有0出出0，全，全1出出1有低出低，全高出高有低出低，全高出高电路电路EFABC6.3 逻辑门电路逻辑门电路6.3.1 基本逻辑门基本逻辑门门：即开关，条件满足，信号通过；条件不满足，门：即开关，条件满足，信号通过；条件不满足，信号不能通

9、过。信号不能通过。“与与”逻辑实现电路：逻辑实现电路：如二极管与门电路。如二极管与门电路。2. 或门电路或门电路“或或”逻辑：只要有条件满足，事件就发生。逻辑：只要有条件满足，事件就发生。逻辑表达式逻辑表达式F=A+B+C有有1出出1，全，全0出出0有高出高，全高出高有高出高，全高出高电路电路AEFBC真值表真值表AFBC00001001010111010011101101111111逻辑符号逻辑符号 1ABCF“或或”逻辑实现电路：逻辑实现电路：如二极管或门电路。如二极管或门电路。3. 非门电路非门电路“非非”逻辑：条件满足，事件不发生；条件不满足，事件发生。逻辑：条件满足，事件不发生；条件

10、不满足，事件发生。有有1出出0，有，有0出出1有高出低，有低出高有高出低，有低出高取反取反逻辑符号逻辑符号AF1逻辑表达式逻辑表达式F=A电路电路AEF真值表真值表AF0110“非非”逻辑实现电路：逻辑实现电路：如三极管非门电路。如三极管非门电路。“与与”、“或或”、“非非”是三种基本的逻辑关系，任何其它的是三种基本的逻辑关系，任何其它的逻辑关系都可以以它们为基础表示。逻辑关系都可以以它们为基础表示。1.与非门与非门F=ABC有有0出出1，全，全1出出0 。（两步）。（两步）2.或非门或非门F=A+B+C有有1出出0，全，全0出出1。 6.3.2 复合门电路复合门电路ABCDF& 13

11、.与或非门与或非门F=AB+CD真值表？真值表？F=1，A、B、C、D=？4.异或门异或门F=A B=1ABFABF000011101110ABF0010101001115.同或门同或门=1ABFF=A B例例： 与门、或门、与非门、或非与门、或门、与非门、或非门、异或门、同或门的输入门、异或门、同或门的输入A、B的波形如图所示，输出分别为的波形如图所示，输出分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6。根据输入。根据输入A、B的波形，画出各输出端的波形。的波形，画出各输出端的波形。 解：解： 根据它们的逻辑关系，可根据它们的逻辑关系，可画出波形图如图所示。画出波形图如图所示。 注意！注意！作图时