门电路和组合逻辑电路ppt课件.ppt
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1、第12章 逻辑门 和组合逻辑电路,12.1 逻辑门电路,12.3 组合逻辑电路的分析和设计,12.4 常用中规模组合逻辑功能器件,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。,门电路是用以实现逻辑关系的电子电路,与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。,门电路主要有:与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。,12.1.1 基本逻辑门电路,12.1 基本门电路,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,
2、0,高电平,低电平,1. 与 门电路,(1) 电路,(2) 工作原理,输入A、B、C全为高电平“1”,输出 Y 为“1”。,输入A、B、C不全为“1”,输出 Y 为“0”。,0V,0V,3V,1. 与 门电路,即:有“0”出“0”, 全“1”出“1”,2. 或门电路,(1) 电路,0V,3V,3V,(2) 工作原理,输入A、B、C全为低电平“0”,输出 Y 为“0”。,输入A、B、C有一个为“1”,输出 Y 为“1”。,2. 或门电路,即:有“1”出“1”, 全“0”出“0”,3. 非门电路,“0”,“1”,(1) 电路,“0”,“1”,1. 与非门,有“0”出“1”,全“1”出“0”,“非”
3、门,12.1.2 复合门,2. 或非门,12.1.2 复合门,有“1”出“0”,全“0”出“1”,例:根据输入波形画出输出波形,A,B,有“0”出“0”,全“1”出“1”,有“1”出“1”,全“0”出“0”,&,A,3. 与或非门电路,12.1.2 复合门,逻辑表达式:,逻辑符号,例: 用 “与非”门构成基本门电路,(2)应用“与非”门构成“或”门电路,(1) 应用“与非”门构成“与”门电路,由逻辑代数运算法则:,由逻辑代数运算法则:,(3) 应用“与非”门构成“非”门电路,(4) 用“与非”门构成“或非”门,由逻辑代数运算法则:,TTL门电路是双极型集成电路,与分立元件相比,具有速度快、可靠
4、性高和微型化等优点,目前分立元件电路已被集成电路替代。,12.1.3 集成逻辑门,“与非”逻辑关系,“与非”门,12.1.3 集成逻辑门,74LS00、74LS20管脚排列示意图,12. 6 组合逻辑电路的分析和设计,组合逻辑电路框图,12. 2. 1 组合逻辑电路的分析,(1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式,(2) 运用逻辑代数化简或变换,(3) 列逻辑状态表,(4) 分析逻辑功能,已知逻辑电路,确定,逻辑功能,分析步骤:,例 1:分析下图的逻辑功能,(1) 写出逻辑表达式,(2) 应用逻辑代数化简,反演律,反演律,(3) 列逻辑状态表,逻辑式,(1) 写出逻辑式,例 2:分析下图的逻辑功
5、能,化简,(2) 列逻辑状态表,(3) 分析逻辑功能 输入相同输出为“1”,输入相异输出为“0”,称为“判一致电路”(“同或门”) ,可用于判断各输入端的状态是否相同。,逻辑式,例3:分析下图的逻辑功能,Y,&,&,1,B,A,&,C,1,0,1,A,设:C=1,封锁,打开,选通A信号,B,Y,&,&,1,B,A,&,C,0,0,1,设:C=0,封锁,选通B信号,打开,例 3:分析下图的逻辑功能,12. 2. 2 组合逻辑电路的设计,设计步骤如下:,例1:设计一个三人(A、B、C)表决电路。每人有一按键,如果赞同,按键,表示“1”;如不赞同,不按键,表示 “0”。表决结果用指示灯表示,多数赞同
6、,灯亮为“1”,反之灯不亮为“0”。,(1) 列逻辑状态表,(2) 写出逻辑表达式,取 Y=“1”( 或Y=“0” ) 列逻辑式,(3) 用“与非”门构成逻辑电路,在一种组合中,各输入变量之间是“与”关系,各组合之间是“或”关系,三人表决电路,例2: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。,(1) 列逻辑状态表,(2) 写出逻辑表达式,(3) 用“与非”门构成逻辑电路,解:,(4) 逻辑图,Y,C,B,A,0,1,0,1,0,例 3: 某工厂有A、B、C三个车间和一个自备电站,站内有两台发电机G1和G2。
7、G1的容量是G2的两倍。如果一个车间开工,只需G2运行即可满足要求;如果两个车间开工,只需G1运行,如果三个车间同时开工,则G1和 G2均需运行。试画出控制G1和 G2运行的逻辑图。,设:A、B、C分别表示三个车间的开工状态: 开工为“1”,不开工为“0”; G1和 G2运行为“1”,不运行为“0”。,(1) 根据逻辑要求列状态表,首先假设逻辑变量、逻辑函数取“0”、“1”的含义。,逻辑要求:如果一个车间开工,只需G2运行即可满足要求;如果两个车间开工,只需G1运行,如果三个车间同时开工,则G1和 G2均需运行。,开工,“1”,不开工,“0”,运行,“1”,不运行,“0”,(1) 根据逻辑要求
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