可实现用一条 可实现用一条总线分时传送 一条总线分时传送 几个不同的数据或控制信号。 几个不同的数据或控制信号。 &
A1 B1
&
总 线
&
8.2 组合逻辑电路 8.2.1 逻辑代数及应用
逻辑代数（又称布尔代数）， 逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计 ），它是分析设计 逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样 逻辑电路的数学工具。 也用字母表示变量，但变量的取值只有“0”， 也用字母表示变量，但变量的取值只有“0”， 1”两种 分别称为逻辑“0”和逻辑 1”。 两种， 和逻辑“ “1”两种，分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。这 0”和 1”并不表示数量的大小 并不表示数量的大小， 里“0”和“1”并不表示数量的大小，而是表示 两种相互对立的逻辑状态。 两种相互对立的逻辑状态。 逻辑代数所表示的是逻辑关系 逻辑代数所表示的是逻辑关系，而不是数 量关系。这是它与普通代数的本质区别。 量关系。
TTL门电路是双极型集成电路， TTL门电路是双极型集成电路，与分立 门电路是双极型集成电路 元件相比，具有速度快、 元件相比，具有速度快、可靠性高和微型 化等优点， 化等优点，目前分立元件电路已被集成电 路替代。 与非” 路替代。下面介绍集成 “与非”门电路的 基本情况。 基本情况。
1.“与非” 门电路 1.“与非 与非” A & 1 B C “与 ” 门 A B C &
(4) “非” 门电路 “非
①. 电路 +UCC RC “1” A “0” RK RB T 截止 饱和
“非” 门逻辑状态表
A 0 1 Y 1 0
Y “0”” “1
逻辑符号
-UBB
逻辑表达式： 逻辑表达式：Y=A
A
1
Y
8..1.3 复合门电路
(三极管—三极管逻辑门电路) 三极管—三极管逻辑门电路)
状态表 Y A 0 1 Y 1 0
逻辑表达式： 逻辑表达式：Y = A
“非”逻辑关系是否定或相反的意思。 逻辑关系是否定或相反的意思。
2. 基本逻辑门电路
(1). 门电路的概念
门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与 门电路是用以实现逻辑关系的电子电路， 前面所讲过的基本逻辑关系相对应。 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、 门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、 或非门、异或门等。 或非门、异或门等。 由电子电路实现逻辑运算时， 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） 输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示 高电平和低电平都不是一个固定的数值， 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。 而是有一定的变化范围。
R ②. 工作原理
Y 3V 0V
-U 12V
输入A、 有一个为“ ， 输入 、B、C有一个为“1”，输出 Y 为“1”。 有一个为 。 输入A、 全为低电平“ ， 输入 、B、C全为低电平“0”，输出 Y 为“0”。 全为低电平 。
(3) “或” 门电路 “或
逻辑表达式： 逻辑表达式：
Y=A+B+C
高电平 UCC 电平的高低一般 用“1”和“0”两种 和 两种 状态区别， 状态区别，若规定 高电平为“ ， 高电平为“1”，低 电平为“ 则称为 电平为“0”则称为 正逻辑。 正逻辑。反之则称 负逻辑。 为负逻辑。若无特 殊说明， 殊说明，均采用正 逻辑。 逻辑。 1 低电平 0 0V
(2) “与” 门电路 “与
2.“或非” 门电路 2.“或非 或非” A >1 1 B C “或 ” 门 A B C “非 ” 门
Y
“或非” 门逻辑状态表 或非” A B C Y 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0
>1
Y
“或非”门 或非” 逻辑表达式： 逻辑表达式： Y=A+B+C
当控制端 为高电平 1”时 “1”时， A 实现正常 B 的“与非” 与非” 逻辑关系 Y=AB
“1” 控制端
3. 三态与非门
(1). 电路
导通 +5V R4 截止 T4 Y T5 截止 R3 R5
当控制端 为低电平 0”时 “0”时， 输出 Y处 A 于开路状 B 态，也称 为高阻状 态。
R2 R1 1V D 1V T1 T3 T2 E
t
矩形波
t
处理数字信号的电路称为数字电路， 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。 研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。 在数字电路中， 在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和 饱和区，起开关的作用。 饱和区，起开关的作用。 脉冲信号 如： 正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高 正脉冲： 负脉冲： 负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低
(1). “与”逻辑关系 “与
A + 220V B
A Y 0 0 1 1
状态表 B 0 1 0 1
Y 0 0 0 1
逻辑表达式： Y = A B
“与”逻辑关系是指当决定某事件的条件全部 具备时，该事件才发生。 具备时，该事件才发生。 开关断开、 0”表示 表示， 设：开关断开、灯不亮用逻辑 “0”表示，开关 闭合、 逻辑“1”表示 表示。 闭合、灯亮用 逻辑“1”表示。
第8章 数字电路
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 门电路 组合逻辑电路 加法器 编码器 译码器和数字显示
第9章 数字电路
本章要求： 本章要求：
1. 掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻 掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、 辑表达式。 TTL门电路的特点 门电路的特点。 辑表达式。了解 TTL门电路的特点。 2. 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。 3. 会分析简单的组合逻辑电路。 会分析简单的组合逻辑电路。 4. 了解加法器、编码器、译码器和数字显示器件的基本 了解加法器、编码器、 概念和基本知识。 概念和基本知识。
“0”
控制端
(2). 三态与非门 A B E & Y 逻辑符号 功能表 三态输出“与非” 三态输出“与非”状态表 A B E Y
×
0 0 1 1
×
0 1 0 1
E =1
Y = AB
输出高阻
0 高阻 1 1 1 1 1 1 1 0
E =0
×表示任意态
三态门应用： 三态门应用： 如图所示： 如图所示： A1 “1” B1 E1 A2 “0” B2 E2 A3 “0” B3 E3
一. 逻辑代数运算法则
1. 常量与变量的关系 自等律 A+ 0 = A 0-1律 重叠律 还原律
A1 = A A+1 = 1 A 0 = 0 A+ A = A A A = A
A A = 0
A=A 互补律 A+ A = 1
2. 逻辑代数的基本运算法则 交换律 A+ B = B + A A B = B A
逻辑符号： 逻辑符号： A & B C
Y
(3) “或” 门电路 “或
①. 电路 0V A 3V 0V B 3V 3V 0V C 3V
DA DB DC
“或” 门逻辑状态表 A B C Y 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1
逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。 逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。 所谓门就是一种开关， 所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控 制信号的通过或不通过。 制信号的通过或不通过。 门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系 (因果关系 ，所以门电路又称为逻辑门电路。 因果关系)， 逻辑门电路。 因果关系 所以门电路又称为逻辑门电路 基本逻辑关系为“ 基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三 种。 下面通过例子说明逻辑电路的概念及“ 下面通过例子说明逻辑电路的概念及“与”、 的意义。 “或”、“非”的意义。
Y
“与非” 门逻辑状态表 与非” Y A B C Y 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0
“非 ” 门
“与非”门 与非” 逻辑表达式： 逻辑表达式： Y=A B C
见“0”得“1”，全“1”得 得 ， 得 “0”
R D 相当于 开关闭合
3V
R 相当于 开关断开 R
S 0V
(2). 三极管的开关特性
+UCC 3V 0V RB RC uO T 截止 饱和 0V 3V
C E
+UCC RC
uO uO ≈ 0
相当于 开关闭合
ui
+UCC RC
C E
uO
相当于 开关断开
uO ≈ UCC
8.1.2 逻辑门电路
1. 基本逻辑关系
“或 逻辑关系： ③. 逻辑关系： ”逻辑
“或” 门逻辑状态表 A B C Y 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1
即：见“1”得“1”， 得 ， 全“0”得“0” 得
逻辑符号： 逻辑符号： A >1 B C
Y
+3V 0 +3V 0 -3V 0 -3V 0
正脉冲 负脉冲
脉冲信号的部分参数： 脉冲信号的部分参数： 0.9A 0.5A tp 0.1A tr tf
A
T 实际的矩形波 脉冲幅度 A 脉冲宽度 tp 脉冲上升沿 tr 脉冲周期 T 脉冲下降沿 tf
3. 晶体管的开关作用
(1). 二极管的开关特性 S 截止 导通 3V 0V