逻辑门和组合逻辑电路知识培训教材
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第20章门电路和组合逻辑电路电工电子课件第七版
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
1. “与”逻辑关系
•A •B
•+
•220V
•Y
•-
•逻辑表达式： Y = A • B
•状态表
•A •B •Y
•0 •0 •0 •0 •1 •0 •1 •0 •0 •1 •1 •1
• “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。 • 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。
“1”，
• 全“0”出“0”
•逻辑符号：
•A •B •C
•> 1
•Y
•0 •0 •0 •0 •0 •1 •0 •1 •1 •0 •1 •0 •1 •1 •1 •1
•0 •0 •1 •1 •0 •1 •1 •1 •0 •1 •1 •1 •0 •1 •1 •1
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
20.3 TTL门电路
•(三极管—三极管逻辑门电路)
• 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。下面介绍集成 “与非”门电路的 工作原理、特性和参数。
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
20.3.1 TTL“与非”门电路
•A •B
•&
•C
•1
•Y•“•A与非•B”
门逻辑状态表
•C •Y
•“与”门
•“非”门 •0 •0 •0 •0
•A •B •C
•&
•Y
•0 •1 •0 •1 •1 •0
•1 •0
•“与非”门
•1 •1
•逻辑表达式：•Y=A B C •1 •1
1. “与”逻辑关系
•A •B
•+
•220V
•Y
•-
•逻辑表达式： Y = A • B
•状态表
•A •B •Y
•0 •0 •0 •0 •1 •0 •1 •0 •0 •1 •1 •1
• “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。 • 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。
“1”，
• 全“0”出“0”
•逻辑符号：
•A •B •C
•> 1
•Y
•0 •0 •0 •0 •0 •1 •0 •1 •1 •0 •1 •0 •1 •1 •1 •1
•0 •0 •1 •1 •0 •1 •1 •1 •0 •1 •1 •1 •0 •1 •1 •1
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
20.3 TTL门电路
•(三极管—三极管逻辑门电路)
• 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。下面介绍集成 “与非”门电路的 工作原理、特性和参数。
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
20.3.1 TTL“与非”门电路
•A •B
•&
•C
•1
•Y•“•A与非•B”
门逻辑状态表
•C •Y
•“与”门
•“非”门 •0 •0 •0 •0
•A •B •C
•&
•Y
•0 •1 •0 •1 •1 •0
•1 •0
•“与非”门
•1 •1
•逻辑表达式：•Y=A B C •1 •1
门电路及组合逻辑电路(数字电路与数字信号)知识与技术培训课件PPT82页
二、数字信号的主要参数
V(V)
5
Vm
0
tw
T
t(ms)
一个理想的周期性数字信号，可用以下几个参数来描绘：
Vm——信号幅度。 T——信号的重复周期。
tW——脉冲宽度。 q——占空比。其定义为：
q(%) tW 100% T
V (V)
图中所示为
5
三个周期相同 (a)
（T=20ms），但
幅度、脉冲宽度
一、 逻辑代数的基本运算规则和定理
（1）常量之间的关系
与运算：0 0 0 或运算：0 0 0
非运算： 1 0
01 0 0 11
0 1
1 0 0 1 0 1
111 1 11
（2）基本运算
与运算： A 0 0 A 1 A A A A A A 0 或运算： A 0 A A 1 1 A A A A A 1
＝(5.25)10
各数位的权是２的幂
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。
运算 规则
加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10 乘法规则：0.0=0， 0.1=0 ，1.0=0，1.1=1
（1）数制：十六进制
数码为：0～9、A～F；基数是16。 运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。 十六进制数的权展开式： 如：(D8.A)2＝ 13×161 ＋8×160＋10 ×16－1＝(216.625)10
证明： A AB (A A)( A B)
分配率 A+BC=(A+B)(A+C)
1 (A B)
A+A=1
AB
(ppt版)组合逻辑电路培训课件
电源(diànyuán)VCC
（+154V）13 12 11 10 9 8
&
&
&
&
1 23 4 5 67
地GND
第八页，共六十六页。
外形
管脚
名称
4、常用(chánɡ yònɡ)TTL逻辑
门电路
国际常用 系列型号
国产部标型号
说明
四2输入与非门 四2输入或门 四2输入或非门 四2输入与门 四2异或门
双4输入与门 双4输入与非门
分析方法：
组合逻辑电路图
写出逻辑表达式
化简
得出结论（逻辑功能）。
第二十一页，共六十六页。
例1：
A B
组合逻辑电路(luó jí diàn lù)的
AAB
&
& AB
&
Y
&
BAB
Y=AAB BAB =AAB + BAB =AAB + BAB
=AB (A + B)= (A+B) (A+B)= 0+AB+AB +0
Z= RYG+ RG+ RY
1
1
&
1
R G
&
1
Z
&
Y
若要求用与非门构成
(gòuchéng)逻辑电路呢？
第二十七页，共六十六页。
5、用与非门构成(gòuchéng)逻辑电 路
组合(zǔhé)逻辑电路的设计例1
Z= RYG+ RG+ =RYG + RG + = RYG • RG • RY (利R用Y反演定理A+B=RAY•B , A+B+C=A•B•C)
电子技术之门电路与组合逻辑电路介绍课件
方法
逻辑表达 式的验证
方法
逻辑函数
01
逻辑函数可以表示 电路的输入和输出
之间的关系
02
03
逻辑函数的化简和 优化是组合逻辑电 路设计的重要步骤
04
逻辑函数是描述组 合逻辑电路的数学
表达式
逻辑函数可以用布 尔代数表示，也可
以用真值表表示
逻辑电路优化
01
优化逻辑表达 式：简化逻辑 表达式，降低
电路复杂度
组合逻辑电路的设计
确定逻辑功能：根 据需求确定电路的
逻辑功能
设计逻辑电路：根 据化简后的真值表 设计组合逻辑电路
列出真值表：列出 输入输出之间的真
值表
验证逻辑电路：使 用仿真工具验证设 计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ逻辑电路是否
符合需求
化简真值表：使用 卡诺图等方法化简
真值表
优化逻辑电路：根 据实际情况对逻辑 电路进行优化，提
译码器
功能：将二进制代码 转换为十进制代码
工作原理：根据输入 的二进制代码，输出
相应的十进制代码
应用：数字显示、数 据传输、计算机控制
等领域
特点：速度快、体积 小、功耗低、可靠性
高
结构：由多个与非门 和或非门组成
组合逻辑电路分析
逻辑表达式
组合逻辑 电路的基
本概念
逻辑表达 式的表示
方法
逻辑表达 式的化简
门电路的输入 和输出都是二 进制信号，即 0和1
门电路可以组 合成更复杂的 电路，如组合 逻辑电路和时 序逻辑电路
门电路的分类
01
基本门电路：与门、或门、 非门
02
复合门电路：与非门、或 非门、异或门
03
特殊门电路：三态门、传 输门、时钟门
逻辑表达 式的验证
方法
逻辑函数
01
逻辑函数可以表示 电路的输入和输出
之间的关系
02
03
逻辑函数的化简和 优化是组合逻辑电 路设计的重要步骤
04
逻辑函数是描述组 合逻辑电路的数学
表达式
逻辑函数可以用布 尔代数表示，也可
以用真值表表示
逻辑电路优化
01
优化逻辑表达 式：简化逻辑 表达式，降低
电路复杂度
组合逻辑电路的设计
确定逻辑功能：根 据需求确定电路的
逻辑功能
设计逻辑电路：根 据化简后的真值表 设计组合逻辑电路
列出真值表：列出 输入输出之间的真
值表
验证逻辑电路：使 用仿真工具验证设 计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ逻辑电路是否
符合需求
化简真值表：使用 卡诺图等方法化简
真值表
优化逻辑电路：根 据实际情况对逻辑 电路进行优化，提
译码器
功能：将二进制代码 转换为十进制代码
工作原理：根据输入 的二进制代码，输出
相应的十进制代码
应用：数字显示、数 据传输、计算机控制
等领域
特点：速度快、体积 小、功耗低、可靠性
高
结构：由多个与非门 和或非门组成
组合逻辑电路分析
逻辑表达式
组合逻辑 电路的基
本概念
逻辑表达 式的表示
方法
逻辑表达 式的化简
门电路的输入 和输出都是二 进制信号，即 0和1
门电路可以组 合成更复杂的 电路，如组合 逻辑电路和时 序逻辑电路
门电路的分类
01
基本门电路：与门、或门、 非门
02
复合门电路：与非门、或 非门、异或门
03
特殊门电路：三态门、传 输门、时钟门
电工电子技术 第十二章逻辑门和常用组合逻辑电路 第三节逻辑代数的基本运算规则及定理
例：证明A+AB=A+B 解： A+AB=（A+A）（A+B）
=（A+B）
反演定理：A • B = A+B A+B = A • B
例：证明：若 F=AB+AB 则 F=AB+A B
解：F=AB+AB =AB•AB =(A+B)•(A+B)
=AA+AB+A B+BB =AB+A B
2. 利用逻辑代数公式化简
（1）并项法 A+A=1 （2）吸收法 A+AB=A（1+B）=A （3）消去法 A+AB=A+B （4）配项法 A=A（B+B）
例 ：证明AB+AC+BC=AB+AC 配项法
解：AB+AC+BC=AB+AC+(A+A)BC =AB+AC+ABC+ABC =AB+ABC+AC+ABC
吸收法
=AB(1+C)+A(1+B) =AB+AC
例；：0• 0=0 • 1=1 • 0 1 • 1=1
0+1=1+0=1+1
0+0=0
0=1 1=0
（2）基本定律
交换律：A+B=B+A
A • B=B • A
结合律：A+(B+C)=(A+B)+C A • (B • C)=(A • B) • C
分配律：A(B+C)=A • B+A • C A+B • C=(A+B) • (A+C)
逻辑门电路及组合逻辑电路
一、组合电路的分析 组合电路的分析是根据给出的逻辑电路，从输入端开始逐
级推导出输出端的逻辑函数表达式，并依据该表达式，列出真 值表，从而确定该组合电路的逻辑功能。其分析步骤如下：
① 由逻辑图写出各门电路输出端的逻辑表达式；
②化简和变换各逻辑表达式； ③列写逻辑真值表； ④根据真值表和逻辑表达式，确定该电路的功能。
A ≥1
F B
或门
A
或门的波形为：
B
F
第3页/共39页
F 0 有1出1
全0出0
1
1
1
第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.1 逻辑代数及逻辑门电路
3.非运算、非逻辑、非门
真值表
A
F
有0出1
0
1 有1出0
逻辑关系：决定事件的条件满足，事 件不会发生；条件不满足时，事件才 发生。这就是非逻辑。
10
非逻辑的逻辑表达式为：F=A
真值表（除与或非运算外）
互为非 逻辑关系
逻辑变量 与非逻辑 或非逻辑 异或逻辑 同或逻辑
AB 00 01 10 11
逻辑门符号：
AB
A+B
A B A• B
1
1
0
1
1
Hale Waihona Puke 0101
0
1
0
0
0
0
1
A
=1
F
B
第5页/共39页
第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.1 逻辑代数及逻辑门电路
异或的逻辑式
Y=AB+AB 两个变量取相同值时，输出为0；取不同值时，输出为1
逻辑关系：决定事件的 全部条件都满足时，事 件才发生。这就是与逻 辑。
级推导出输出端的逻辑函数表达式，并依据该表达式，列出真 值表，从而确定该组合电路的逻辑功能。其分析步骤如下：
① 由逻辑图写出各门电路输出端的逻辑表达式；
②化简和变换各逻辑表达式； ③列写逻辑真值表； ④根据真值表和逻辑表达式，确定该电路的功能。
A ≥1
F B
或门
A
或门的波形为：
B
F
第3页/共39页
F 0 有1出1
全0出0
1
1
1
第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.1 逻辑代数及逻辑门电路
3.非运算、非逻辑、非门
真值表
A
F
有0出1
0
1 有1出0
逻辑关系：决定事件的条件满足，事 件不会发生；条件不满足时，事件才 发生。这就是非逻辑。
10
非逻辑的逻辑表达式为：F=A
真值表（除与或非运算外）
互为非 逻辑关系
逻辑变量 与非逻辑 或非逻辑 异或逻辑 同或逻辑
AB 00 01 10 11
逻辑门符号：
AB
A+B
A B A• B
1
1
0
1
1
Hale Waihona Puke 0101
0
1
0
0
0
0
1
A
=1
F
B
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第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.1 逻辑代数及逻辑门电路
异或的逻辑式
Y=AB+AB 两个变量取相同值时，输出为0；取不同值时，输出为1
逻辑关系：决定事件的 全部条件都满足时，事 件才发生。这就是与逻 辑。
电工技术下教学课件第20章门电路和组合逻辑电路
CATALOGUE
相关问题与解答
常见问题解析
01
问题1
什么是门电路？
02
03
04
总结词
门电路是数字逻辑电路的基本 单元，用于实现基本的逻辑运
算。
问题2
组合逻辑电路的特点是什么？
总结词
组合逻辑电路由门电路组成， 其输出仅与输入信号的当前状
态有关，与时间无关。
疑难问题解析
问题1
如何解决门电路中的竞争冒险现象？
在电路设计中的应用。
组合逻辑电路实验
组合逻辑电路实验目的
通过实验掌握组合逻辑电路的设计方 法、工作原理和特性，了解实际应用 中的组合逻辑电路。
组合逻辑电路实验设备
组合逻辑电路实验箱、示波器、信号 发生器、万用表等。
组合逻辑电路实验步骤
设计组合逻辑电路，搭建电路，测试 输入输出信号，观察逻辑功能，验证 电路的特性。
组合逻辑电路实验结果分析
分析实验数据，总结组合逻辑电路的 工作原理和特性，理解其在电路设计 中的应用。
实验注意事项与操作技巧
安全注意事项
确保实验设备和人身安全，遵守 实验室规定，避免触电和设备损 坏。
实验操作技巧
正确使用实验设备，掌握基本测 量方法，合理设计实验步骤，提 高实验效率和准确性。
05
03
CATALOGUE
实际应用
门电路在电路中的应用
基本逻辑门
与门、或门、非门等在电路中用于实现基本的逻辑运算，如AND 、OR、NOT等。
复合逻辑门
与非门、或非门、异或门等用于实现更复杂的逻辑运算。
门电路在数字电路中的应用
数字电路中的逻辑门用于实现各种数字逻辑功能，如计数器、寄存 器、译码器等。
相关问题与解答
常见问题解析
01
问题1
什么是门电路？
02
03
04
总结词
门电路是数字逻辑电路的基本 单元，用于实现基本的逻辑运
算。
问题2
组合逻辑电路的特点是什么？
总结词
组合逻辑电路由门电路组成， 其输出仅与输入信号的当前状
态有关，与时间无关。
疑难问题解析
问题1
如何解决门电路中的竞争冒险现象？
在电路设计中的应用。
组合逻辑电路实验
组合逻辑电路实验目的
通过实验掌握组合逻辑电路的设计方 法、工作原理和特性，了解实际应用 中的组合逻辑电路。
组合逻辑电路实验设备
组合逻辑电路实验箱、示波器、信号 发生器、万用表等。
组合逻辑电路实验步骤
设计组合逻辑电路，搭建电路，测试 输入输出信号，观察逻辑功能，验证 电路的特性。
组合逻辑电路实验结果分析
分析实验数据，总结组合逻辑电路的 工作原理和特性，理解其在电路设计 中的应用。
实验注意事项与操作技巧
安全注意事项
确保实验设备和人身安全，遵守 实验室规定，避免触电和设备损 坏。
实验操作技巧
正确使用实验设备，掌握基本测 量方法，合理设计实验步骤，提 高实验效率和准确性。
05
03
CATALOGUE
实际应用
门电路在电路中的应用
基本逻辑门
与门、或门、非门等在电路中用于实现基本的逻辑运算，如AND 、OR、NOT等。
复合逻辑门
与非门、或非门、异或门等用于实现更复杂的逻辑运算。
门电路在数字电路中的应用
数字电路中的逻辑门用于实现各种数字逻辑功能，如计数器、寄存 器、译码器等。
第3章逻辑门与组合逻辑1
A
A B
B
L H
F
L L
A
0 0
B
0 1
F
0 0
A
1 1
B
1 0
F
1 1
＆
F
L L
H
H 与门电路
L
H
L
H
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
用电平表示与 门的功能。 注意：不管 是正逻辑还是负 逻辑，电平关系 是一样的。
用正逻辑描述 与门的逻辑功能， 结果为与运算。
用负逻辑描 述“与门”的 逻辑功能。结 果为或运算。
栅极加高电平， 漏极与源极间导 通，D-S相当于接 通的开关
栅极加低电平， 漏极与源极间截 止，D-S相当于断 开的开关
PMOS管：
S G G 加低电平 D D
− − − − −
S
+ + + + +
VDD BP
VDD
加高电平 G
− −
S
+ +
VDD
截止 D
PMOS管的符号 G 栅极 S 源极 D 漏极 BN 衬底
结论：正逻辑下的与门 ，在负逻辑下却实现或逻辑运算。
照此分析，可得如下结论： • 正逻辑下的或门 ，在负逻辑下实现与运算； • 正逻辑下的非门 ，在负逻辑下仍然实现非运算。 为便于区分采用何种逻辑，在逻辑符号的输入端上加一个小圆圈表 示负逻辑下的门电路符号。 常用逻辑门的正逻辑和负逻辑符号如下： 正逻辑
A 1 F 50%
A
F
tPLH
50% tPHL
从输入波形上升沿的50％处，到输出波形下降沿的50％处之间的时间间 隔定义为前沿延迟tPLH，定义tPHL为类似的后沿延迟，则平均时延为：
门电路和组合逻辑电路ppt课件
.
2. 或门电路
逻辑表达式： Y=A+B+C
(3) 逻辑关系：“或”逻辑
即：有“1”出“1”， 全“0”出“0”
逻辑符号：
A B C
>1
Y
.
“或” 门逻辑状态表
A B CY
00 00 01 01 10 10 11 11
00 11 01 11 01 11 01 11
3. 非门电路
(1) 电路
+UCC RC 截饱止和
1 1 00
逻辑表达式： Y=A+B+C 1 1 1 0
有“1”出“0”，全“0”出
“1”
.
例：根据输入波形画出输出波形
A
&
A >1
B
Y1 B
Y2
A
B
Y1 Y2
有“01”出“01”，全“10”出 “10”
.
12.1.2 复合门
3. 与或非门电路
A
&
B
C
&
D
>1 1
Y
逻辑表达式： Y=A.B+C.D
.
高电平 1
低电平 0
1. 与 门电路
(1) 电路
03V A
DA
DB
03V B
03V C
DC
+U 12V R
Y 03V
(2) 工作原理
“与” 门逻辑状态表
A B CY
00 00 01 01 10 10 11 11
00 10 00 10 00 10 00 11
输入A、B、C不全为“1”，输出 Y 为“0”。
第12章 逻辑门 和组合逻辑电路
第13章门电路和组合逻辑电路教材
学习要点逻辑门电路的逻辑符号及逻辑功能组合电路的分析方法和设计方法典型组合逻辑电路的功能13.1基本逻辑运算和基本逻辑门在逻辑运算中，最基本的逻辑运算有三种：与运算，或运算和非运算。
用来实现运算的电路，称为逻辑门，基本逻辑门有：与门。
或门和非门。
1. “与”门电路图示二极管“与”门电路，A,B,C是它的三个输入端，丫是输出端。
其图形符号如图。
o+U12VIA ----- M------ -------- YE ----- hi ---在采用正逻辑时，高电位（高电平）为“ T,低电位（低电平）为“ 0”。
“与” 逻辑关系可用下式表示：Y=A • C“与”门的输入端只要有一个为“ 0”，输出端就为“ 0”。
上图有三个输入端，输入信号有“ 1”和“0”两种状态，共有八种组合，因此可用下表列出八种组合，完整地表达所有可能的逻辑状态。
A B C Y00000010010001101000101011001111电路及其图形符号如果有一个以上的输入端为 入端全为“ 0”时，输出端 下式表示： &'Y=A+B+C3. “非”门电路 下图示的是晶体管“非”门电路及其图形符号。
截止, 器。
“非”13.22. “或”门电路 下图示是二极管“或”门I -U 12V“或”门的输入端只要有一个为“ 1”，输出端就为“1”。
“ 1”时，当然，输出端丫也为“ 1”。
只有当三个输 Y 才为“ 0”，此时三管都导通。
“或”逻辑关系可用“非”门电路只有一个输入端A.当A 为“ 1”(设其电位为3V )时，晶体管饱和，其集电极，即输出端丫为“0”(其电位在零伏附近)；当A 为“0”时，晶体管 输出端丫为“1”(其电位近似等于 %)。
所以“非”门电路也称为反相 逻辑关系可用下式表示： 丫二-组合逻辑电路的分析与设计1. 分析组合逻辑电路的步骤大致如下：(1) 由组合逻辑电路图逐级写出逻辑函数表达式。
(2) 应用卡诺图或公式法化简逻辑表达式。
课件第20部分门电路和组合逻辑电路
当某一输入端接高电平，其余输入端接低电 平 时，流入该输入端的电流，称为高电平输入电流 IIH（A）。
当某一输入端接低电平，其余输入端接高电平 时，流出该输入端的电流，称为低电平输入电流 IIL（mA）。
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例：估算图示电路扇出系数NO GP
已知门电路的参数如下：
&
00 11 01 11 01 11 01 11
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4. 三极管“非” 门电路
1. 电路
+UCC RC 截饱止和
“非” 门逻辑状态表
A
Y
““10”” A RK
T Y ““01””
0
1
1
0
RB -UBB
逻辑表达式：Y=A
逻辑符号
A
1
Y
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(d)平均传输延迟时间 tpd 50%
tp
d
tp
t
1tp
2
t
2
输入波形ui
50%
输出波形uO
tpd1
tpd2
TTL的 tpd 约在 10ns ~ 40ns，此值愈小愈好。
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20.3.3 三态输出“与非”
门
1. 电路
当控制端 为高电平
R2 1V
A
T2
B
E
“0” R3
+5V R4
截止 T3
D3 Y
T4 截止
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20.3.3 三态输出“与非”门
A
&
当某一输入端接低电平，其余输入端接高电平 时，流出该输入端的电流，称为低电平输入电流 IIL（mA）。
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例：估算图示电路扇出系数NO GP
已知门电路的参数如下：
&
00 11 01 11 01 11 01 11
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4. 三极管“非” 门电路
1. 电路
+UCC RC 截饱止和
“非” 门逻辑状态表
A
Y
““10”” A RK
T Y ““01””
0
1
1
0
RB -UBB
逻辑表达式：Y=A
逻辑符号
A
1
Y
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(d)平均传输延迟时间 tpd 50%
tp
d
tp
t
1tp
2
t
2
输入波形ui
50%
输出波形uO
tpd1
tpd2
TTL的 tpd 约在 10ns ~ 40ns，此值愈小愈好。
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20.3.3 三态输出“与非”
门
1. 电路
当控制端 为高电平
R2 1V
A
T2
B
E
“0” R3
+5V R4
截止 T3
D3 Y
T4 截止
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20.3.3 三态输出“与非”门
A
&
组合逻辑电路培训
掌握基本的逻辑门（与门、或门、非门）及其功能。
逻辑运算
掌握逻辑运算的基本规则，如代入、消去、析取等。
常用组合逻辑电路设计
01
02
பைடு நூலகம்
03
04
编码器
了解编码器的原理、分类及应 用。
译码器
了解译码器的原理、分类及应 用。
数据选择器
了解数据选择器的原理、分类 及应用。
数值比较器
了解数值比较器的原理、分类 及应用。
故障定位
利用测试信号和故障诊断结果，确定故障发生的位置，为修复和维护提供依据 。
可靠性分析
可靠性评估
对电路在各种工作条件下的稳定性和可靠性进行评估，包括温度、湿度、电压和 频率等参数的影响。
可靠性改进
根据可靠性分析结果，采取相应的措施，提高电路的可靠性和稳定性，降低故障 发生的概率。
05
实际应用案例分析
设计思路
交通信号控制系统一般由传感器、控制器、信号灯等部分组成。传感器检测道路上的车流量和行人流量的变化，控制 器根据传感器的输入和预设的控制策略，调整信号灯的工作状态，以实现交通的有效控制。
实现过程
首先确定交通信号控制系统的规模和覆盖范围，然后选择合适的传感器和控制器进行搭建。在实现过程 中，需要考虑系统的可靠性和稳定性，以及应对突发情况的预案。
测试方法
采用覆盖率测试、功能测试和结构测 试等方法，确保电路的各项功能和性 能指标达到要求。
测试信号的产生
根据电路的输入和输出需求，生成相 应的测试信号，包括正常信号和异常 信号，以全面检测电路的功能和容错 能力。
故障诊断与定位
故障诊断
通过观察和分析测试结果，判断电路是否存在故障，并确定故障的类型和性质 。
逻辑运算
掌握逻辑运算的基本规则，如代入、消去、析取等。
常用组合逻辑电路设计
01
02
பைடு நூலகம்
03
04
编码器
了解编码器的原理、分类及应 用。
译码器
了解译码器的原理、分类及应 用。
数据选择器
了解数据选择器的原理、分类 及应用。
数值比较器
了解数值比较器的原理、分类 及应用。
故障定位
利用测试信号和故障诊断结果，确定故障发生的位置，为修复和维护提供依据 。
可靠性分析
可靠性评估
对电路在各种工作条件下的稳定性和可靠性进行评估，包括温度、湿度、电压和 频率等参数的影响。
可靠性改进
根据可靠性分析结果，采取相应的措施，提高电路的可靠性和稳定性，降低故障 发生的概率。
05
实际应用案例分析
设计思路
交通信号控制系统一般由传感器、控制器、信号灯等部分组成。传感器检测道路上的车流量和行人流量的变化，控制 器根据传感器的输入和预设的控制策略，调整信号灯的工作状态，以实现交通的有效控制。
实现过程
首先确定交通信号控制系统的规模和覆盖范围，然后选择合适的传感器和控制器进行搭建。在实现过程 中，需要考虑系统的可靠性和稳定性，以及应对突发情况的预案。
测试方法
采用覆盖率测试、功能测试和结构测 试等方法，确保电路的各项功能和性 能指标达到要求。
测试信号的产生
根据电路的输入和输出需求，生成相 应的测试信号，包括正常信号和异常 信号，以全面检测电路的功能和容错 能力。
故障诊断与定位
故障诊断
通过观察和分析测试结果，判断电路是否存在故障，并确定故障的类型和性质 。
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= AB +AB
2020/11/26
电工电子学B
(3) 列逻辑状态表
AB
Y
00 0 01 1 10 1
11 0
(4) 分析逻辑功能
Y= AB +AB
=A B
逻辑式
A
=1
Y
B
逻辑符号
输入相同输出为“0”，输入相异输出为 “1”，
称为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或”
门。
2020/11/26
电工电子学B
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。
2020/11/26
电工电子学B
电平的高低
一般用“1”
UCC
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。
ห้องสมุดไป่ตู้
反之则称为负 0V 逻辑。若无特
和 G2均需运行。
100
101
开工 “1”不开工 “0”1 1 0
111
运行 “1”不运行 “
0”
G1 G2
00 01
01 10 01 10 10 11
2020/11/26
电工电子学B
(2) 由状态表写出逻辑式
G1 ABC ABC ABC ABC
G2 A BC ABC ABC ABC
0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11
2020/11/26
电工电子学B
2. 或门电路
(1) 电路
03VV A
DA
03VV B
DB
033VV C
DC
Y 03V R
-U
(2) 工作原理 12V
“或” 门逻辑状态表
A B CY
00 00 01 01 10 10 11 11
由逻辑表达式画出
BC A 00
01
11
10
卡诺图，由卡图诺可
0
1
1
知，该函数不可化简。 1 1
1
(4) 用“与非”门构成逻辑电
路
G1 AB BC AC AB BC AC
G2 ABC ABC ABC ABC
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”。
2020/11/26
电工电子学B
(1) 根据逻辑要求列状态表
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
ABC
000 001 010
三个车间同时开工，则G1 0 1 1
&
Y
. . Y3 B A B
(1) 写出逻辑表达式
Y = Y2 Y3 = A .AB B. A.B
2020/11/26
电工电子学B
(2) 应用逻辑代数化简
Y = A A. B B. A.B
= A .AB +B A.B = A .AB +B A.B = A .(A+B) +B (A. +B)
反演律 反演律
(3) 用“与非”门构成逻辑电 路
Y AB BC AC AB • BC • AC
2020/11/26
电工电子学B
Y AB C (A B)
Y AB • BC • AC
A
A
B
&
YB
&
C
C
&
&
&C
&
三人表决电路
2020/11/26
电工电子学B
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”
2020/11/26
电工电子学B
12.1.3 集成逻辑门
逻辑表达式： Y=A B C
“与非” 门逻辑状态表 A
A B CY
B
0 0 01
C
& Y
0 0 11
“与非”门
0 1 01
0 1 1 1 有“0”出“1”
1 0 01 1 0 11 1 1 01
“与非” 逻辑关系
1 1 1 0 全“1”出“0”
0 00 0 0 01 1 0 10 1 0 11 0 1 00 1 1 01 0 1 10 0 1 11 1
2020/11/26
电工电子学B
(4) 逻辑图
0A
&1
01 B
& 01
1C
&0
&1 &1 & 10 &1
2020/11/26
电工电子学B
& 01 Y
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。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。
(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。
有“0”出“1”，全“1”
出“0”
2020/11/26
电工电子学B
12.1.2 复合门
2. 或非门
A B
>1
1
C
“或”门
“或非” 门逻辑状态表
Y A B CY 0 0 01 0 0 10
A
≥1
B
C
Y
0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10
“或非”门
1 1 00
逻辑表达式： Y=A+B+C 1 1 1 0
(3) 化简逻辑式可得：
G1 AB BC AC
或由卡图诺可得相同结果
BC A 00
01
11
10
0
1
ABC
000 001 010 011 100 101 110 111
G1 G2
00 01
01 10 01 10 10 11
1
11 1
2020/11/26
电工电子学B
G2 A BC ABC ABC ABC
例 2：分析下图的逻辑功能
A
& A .B
B
1
&
A
& Y
A•B
1
B
化简
. (1) 写出逻辑式 Y = AB AB = AB +AB
2020/11/26
电工电子学B
(2) 列逻辑状态表
AB
Y
00 1 01 0
10 0
11 1
Y= AB +AB 逻辑式 =A B =A B
A B
=1
Y
(3) 分析逻辑功能
12. 2. 1 组合逻辑电路的分析
已知逻辑电路 确定 逻辑功能
分析步骤：
(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
2020/11/26
电工电子学B
例 1：分析下图的逻辑功能
. . & Y2 A A B
A
& Y1
B
.A B
&
殊说明，均采
用正逻辑。
2020/11/26
电工电子学B
高电平 1
低电平 0
1. 与 门电路
(1) 电路
+U
12V
“与” 门逻辑状态表 A B CY
03V A
DA
DB
03V B
03V C
DC
(2) 工作原理
R
Y 03V
00 00 01 01 10 10 11 11
00 10 00 10 00 10 00 11
2020/11/26
电工电子学B
U CC
4B
4A
4Y
3B
3A
3Y
14 13 12 11 10 9 8
&
&
74LS00
&
&
U 2D 3C 2B NC 2A 2Y CC 14 13 12 11 10 9 8
&
74LS20
&
1234567
1234567
1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND (a)
1A 1B NC 1C 1D 1Y GND (b)
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
2020/11/26
电工电子学B
12.1 基本门电路
12.1.1 基本逻辑门电路
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。
-UBB
(2) 逻辑表达式：Y=A A
1
Y
2020/11/26
电工电子学B
12.1.2 复合门
1. 与非门
A B
&
C
“与”门
1
Y
“非”门
A B
&
Y
C
“与非”门
逻辑表达式： Y=A B C
“与非” 门逻辑状态表
A B CY
00 00 01 01 10 10 11 11
01 11 01 11 01 11 01 10