逻辑门电路任务二 认识复合门电路
复合逻辑门电路
A
B
≥1
Y
&
C
逻辑表达式为:Y=A+B·C
(五)、作业
课本174页第4题、第6题; 练习册P135:四、2
谢谢大家!
谢谢大家!
3、逻辑符号:
A
B ≥1
Y
4、逻辑函数式: Y=A+B
5、由逻辑函数式列真值表:
输入变量
AB
0
0
0
1
1
0
1
1
中间变量 A+B
0 1 1 1
输出变量
Y=A+B 1 0 0 0
6、讨论其逻辑功能: 全0出1,有1出0(即输入全为低电平 0时输出为高电平1,只要输入有一个 是高电平1,输出即为低电平0。)
(一)复习提问:
门电路 逻辑符号 逻辑函数 逻辑功能 式
与门
A B
&
Y
Y=A·B
有0出0, 全1出1
或门
A B
≥1
Y
Y=A+B 有1出1,
全0出0
非门 A 1 Y
Y=A
有0出1, 有1出0
举重比赛有三个裁判,一个主裁判A, 两个副裁判B、C。只有两个以上裁判 (其中要求必须有主裁判)判明成功时, 表明成功的灯才亮,应如何设计这个逻 辑电路?
1、举重比赛有三个裁判,一个主裁判A,两 个副裁判B、C。只有两个以上裁判(其中要 求必须有主裁判)判明成功时,表明成功的 灯才亮,应如何设计这个逻辑电路?
解:根据提意可知,主裁判A的判决结果和 两个副裁判B或者C的判决结果之间的逻辑关 系是与逻辑;而副裁判B和C的判决结果之间 的逻辑关系是或逻辑,那么可以设计出下面 的逻辑图:
A B
门电路及组合逻辑电路
6
0110 1001 0101 1100
7
0111 1010 0100 1101
8
1000 1011 1100 1110
9
1001 1100 1101 1111
权 8421
2421
5421 码
0000 0001 0010 0011 0100 1000 1001 1010 1011 1100 5421
二、复合逻辑运算
1.与非 —— 由与运算 和 非运算组合而 成。
2.或非 —— 由或运算和 非运算组合 而成。
“与非”真值
表 输入
输出
A
B
L
A
0
0
1
0
1
1
B
1
0
1
1
1
0
& L=A·B
“或非”真值Leabharlann 表 输入输出A
B
L
A
≥1
0
0
1
0
1
0
B
1
0
0
1
1
0
L=A+B
3、与或非门 由与门、或门和非门构成与或非门。
逻辑与(逻辑乘)的运算规则为:
+VCC ( +5V)
L=AB
R
D1
3kΩ
000 010 100 111 A
L
D2
与门的输入端可以有多个。下图为一 B
个三输入与门电路的输入信号A、B、
与门电路
C和输出信号F的波形图。
A B C F
2.或运算
A
B
V
L
A
≥1
L=A+B
B
复合逻辑门电路
(1)常量之间旳关系
与运算:0 0 0
或运算: 0 0 0
非运算: 1 0
0 1
0 1 0 0 11
1 0 0 1 0 1
第7 页
04 各种风险规避
11 1 1 11
(2)基本公式
0-1
律:
A A
0 A 1 A
互补律: A A 1
等幂律: A A A
A 1 1
A
0
0
A A 0
三L、O集GO成TTL门电路
1、一般集成TTL门电路
定位 标志
第 14 页
注意:每个集成电 路内部旳各个逻辑 单元相互独立能够 单独使用,但电源 和接地线是公共旳
三L、O集GO成TTL门电路
2、其他常用集成TTL门电路
与门
非门
或非门
第 15 页
三L、O集GO成TTL门电路
3、OC门
问题:一般TTL与非门为何不能实现线与 OC门旳主要功能 (1)实现与非功能:如图所示。
三、逻辑函数旳公式 化简法
四、逻辑函数旳表达 措施
3
一L、O基GO本概念
第四节 基本逻辑运第算4 页
1、逻辑代数:又称布尔代数,是数字电路旳分析工具 2、逻辑关系:原因和成果之间旳关系 3、逻辑变量:原因——自变量;由原因产生旳成果——因变量
5、逻辑代数与一般代数旳区别 1. 一般代数,数值任取; 2. 逻辑代数,只有0、1两个值可取,且0、1只是代表两种对立状态
第 16 页
三L、O集GO成TTL门电路
第 17 页
(2)实现线非功能:如图所示。 G1、G2任一导通,Y=0;G1、 G2全截止,Y=1。
三L、O集GO成TTL门电路
逻辑门电路及组合逻辑电路讲解
A 0 1
F 1 0
有0出1 有1出0
1
F
A F
非门
非门的波形为:
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
(二)复合逻辑运算及其复合门
用两个以上基本运算构成的逻辑运算。包括与非、或非、与或非、异 或和同或运算。和三个基本运算一样,它们都有集成门电路与之对应。 真值表(除与或非运算外)
F 1 0 0 1
两个变量取相同值时,输出为1;取不同值时,输出为0
同或逻辑
第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.2 组合逻辑电路
例8-13 分析图8-33所示电路的逻辑功能。
ABC A ABC B ABC C
解 ① 写出逻辑表达式并化简
ABC B ABC A ABC C
第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路
• 本章的主要内容:
1)基本逻辑运算及逻辑门电路 2)逻辑代数的基本运算法则、公理、定理,逻辑关 系式的化简 3)组合逻辑电路的分析及设计 4)加法器、编码器、译码器逻辑功能分析 重点:逻辑关系式的化简及组合逻辑电路的分析和 设计
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
F ABC BD BD F A C D BD BD
CD AB 00
BD
01 1 5 13 1 1 3 7 15 11
11 2 1 1 6 14 10
10
00 01 11 10
0 4 12 8
1
1
1
ACD
AB C
1
9
1
BD
第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.2 组合逻辑电路
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
复合逻辑门电路教案
复合逻辑门电路教案章节一:概述教学目标:1. 了解复合逻辑门电路的概念和作用。
2. 掌握复合逻辑门电路的组成和特点。
教学内容:1. 介绍复合逻辑门电路的基本概念。
2. 讲解复合逻辑门电路的组成和作用。
3. 分析复合逻辑门电路的特点及其应用。
教学方法:1. 采用讲解、演示和实验相结合的方式进行教学。
2. 通过实物展示和示意图来说明复合逻辑门电路的组成。
3. 通过逻辑运算实例来讲解复合逻辑门电路的作用。
教学评估:1. 学生能正确描述复合逻辑门电路的概念和作用。
2. 学生能理解复合逻辑门电路的组成和特点。
章节二:与非门电路教学目标:1. 掌握与非门电路的原理和功能。
2. 学会与非门电路的符号表示和真值表。
教学内容:1. 讲解与非门电路的原理和功能。
2. 介绍与非门电路的符号表示和真值表。
3. 分析与非门电路的应用实例。
教学方法:1. 采用讲解和实验相结合的方式进行教学。
2. 通过示意图和逻辑运算来说明与非门电路的原理。
3. 通过真值表和实例来讲解与非门电路的应用。
教学评估:1. 学生能理解与非门电路的原理和功能。
2. 学生能熟练掌握与非门电路的符号表示和真值表。
章节三:或非门电路教学目标:1. 掌握或非门电路的原理和功能。
2. 学会或非门电路的符号表示和真值表。
教学内容:1. 讲解或非门电路的原理和功能。
2. 介绍或非门电路的符号表示和真值表。
3. 分析或非门电路的应用实例。
教学方法:1. 采用讲解和实验相结合的方式进行教学。
2. 通过示意图和逻辑运算来说明或非门电路的原理。
3. 通过真值表和实例来讲解或非门电路的应用。
教学评估:1. 学生能理解或非门电路的原理和功能。
2. 学生能熟练掌握或非门电路的符号表示和真值表。
章节四:异或门电路教学目标:1. 掌握异或门电路的原理和功能。
2. 学会异或门电路的符号表示和真值表。
教学内容:1. 讲解异或门电路的原理和功能。
2. 介绍异或门电路的符号表示和真值表。
复合逻辑门电路
复合逻辑门电路复合逻辑门电路是由多个基本逻辑门组合而成的电路,能够实现更复杂的逻辑运算。
在数字电路中,逻辑门是最基本的组成单元,通过它们的组合可以构建出各种逻辑功能。
复合逻辑门电路由与门、或门、非门等基本逻辑门组成,通过它们的组合使用,可以实现逻辑电路的各种功能。
与门是指当所有输入信号同时为高电平时,输出信号才为高电平;或门是指只要其中一个或多个输入信号为高电平,输出信号即为高电平;非门是指输入信号与输出信号相反。
利用这些基本逻辑门的特性,可以构建出更复杂的逻辑功能。
复合逻辑门电路可以通过串联和并联两种方式进行组合。
串联是指将多个逻辑门按顺序连接,输出信号经过前一个逻辑门的输出作为后一个逻辑门的输入;并联是指将多个逻辑门的输入信号直接连接在一起,输出信号取决于各个逻辑门的输出信号。
复合逻辑门电路的设计需要根据具体的逻辑功能需求进行。
常用的复合逻辑门电路包括与非门、或非门、异或门、与或非门等。
与非门的输出信号取决于多个输入信号的与运算结果,然后经过非门进行输出;或非门的输出信号取决于多个输入信号的或运算结果,然后经过非门进行输出;异或门的输出信号取决于多个输入信号的异或运算结果;与或非门的输出信号取决于多个输入信号的与或非运算结果。
复合逻辑门电路的设计过程中需要注意逻辑门的连接方式和输入输出信号的匹配。
逻辑门的连接方式决定了信号的传输路径,输入输出信号的匹配决定了逻辑功能的实现。
在复合逻辑门电路中,逻辑门的输入信号一般通过开关或触发器等方式提供,输出信号可以连接到其他逻辑门或者显示设备上。
复合逻辑门电路的应用非常广泛。
在计算机领域,复合逻辑门电路被广泛应用于中央处理器、内存、输入输出接口等各个部分;在通信领域,复合逻辑门电路被应用于编码解码、调制解调等电路中;在工业控制领域,复合逻辑门电路被应用于传感器信号处理、控制执行等各个环节。
总结起来,复合逻辑门电路是由多个基本逻辑门组合而成的电路,通过它们的组合使用可以实现更复杂的逻辑功能。
电工电子技术及应用教案——复合逻辑门电路与逻辑代数
复合逻辑门电路与逻辑代数【课题名称】复合逻辑门电路【教学目标】知识传授目标:掌握复合逻辑门电路的逻辑符号、逻辑功能和表示法。
能力培养目标:培养学生分析问题和解决问题的能力。
【教学重点】重点:复合逻辑门电路的逻辑符号和逻辑功能。
【难点分析】难点:复合逻辑门电路的表示法。
【学情分析】学生在掌握与、或、非门电路的基础上,学习与非门、或非门和异或门电路比较容易。
因此巩固基本逻辑门电路是学好复合逻辑门电路的基础。
【教学方法】讲授法【教具资源】多媒体课件【课时安排】1学时(45分钟)【教学过程】一、导入新课采用复习提问的方式,巩固与、或、非门电路的逻辑符号和逻辑功能,为讲授新知识打好基础。
通过启发学生思考:“与、或、非门电路的不同组合可以构成什么电路?”来激发学生的求知欲,直接导入新课。
二、讲授新课教学环节1:与非门电路教师活动:投影分析与非门电路的构成;学生活动:观察与非门电路的逻辑结构图。
在教师的引导下,师生共同绘制逻辑符号、写出其逻辑表达式、列出真值表、归纳逻辑功能;能力培养:培养学生的观察能力和分析问题的能力。
教学环节2:或非门电路教师活动:投影分析或非门电路的构成;学生活动:观察或非门电路的逻辑结构图。
在教师的引导下,师生共同绘制逻辑符号、写出其逻辑表达式、列出真值表、归纳逻辑功能;能力培养:培养学生的观察能力和分析问题的能力。
教学环节3:异或门电路教师活动:投影异或门电路的构成;学生活动:观察异或门电路的逻辑结构图。
在教师的引导下,师生共同绘制逻辑符号、写出其逻辑表达式、列出真值表、归纳逻辑功能;能力培养:培养学生的观察能力和分析问题的能力。
三、课堂小结教师与学生一起对比总结与非门、或非门、异或门电路的逻辑符号、逻辑表达式和逻辑功能。
采用表格的形式,用多媒体投影,便于学生对比记忆。
逻辑符号逻辑表达式逻辑功能与非门电路L=AB 全1出0,有0出1或非门电路L=BA+全0出1,有1出异或门电路L=A B+A B=A⊕B 入异出1,入同出《学习指导与练习》(二)单项选择题,第9、10、11题;(三)判断题,第4题;五、课后作业1.教材中复习思考题第7、8、9题;2.《学习指导与练习》(六)作图题,第1、2题。
逻辑门电路及组合逻辑电路
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。
逻辑门电路功能的验证(基本逻辑门和复合逻辑门)
输入 AB 00 01 10 11
输出 Y 0 0 0 1
练习
8、写出下图所示电路的逻辑函数表达式
A &
B
& (a)
&
Y
A &
B
&
≥
Y
(b)
练习
8、写出下图所示电路的逻辑函数表达式
A 1 ≥
B 1
(c)
A
& B Y
C
&
&
Y
(d)
练习
A &
B
1
&
0
A
≥1
Y
非门逻辑函数表达式( )。 3、或门的逻辑功能是( )。 4、请画出基本逻辑门电路的图形符号。
1、在逻辑电路中,假定用1表示高电平,用0表示低电平,称为()逻辑,
用1表示低电平,用0表示高电平,表示( )逻辑。
2、与非门逻辑功能是(
)。或非门的逻辑功能是( )。
3、异或门在数字电路中作为判断(
),它的函数表达式为( )。
表达式:Y AB CD 与或非门逻辑功能:一组全1出0,各组有0出1
当
当
与非门结构图、逻辑符号
PART FOUR
异或门
4、异或门
异或门的电路图形符号:如右图所示 异或门逻辑函数表达式:
表达式:Y AB AB 或 Y A B
异或门逻辑功能:同出0,异出1
当
当
异或门结构图、逻辑符号
真值表:异或门真值表如下图所示
B
(e)
1
&
&
Y
1
&
门电路和组合逻辑电路
首先假设逻辑变量、逻辑函数取“0”、“1”的 含义。
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 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。
12. 3.1 加法器
二进制
十进制:0~9十个数码,“逢十进一”。 在数字电路中,为了把电路的两个状态 (“1”
态和“0”态)与数码对应起来,采用二进制。 二进制:0,1两个数码,“逢二进一”。
12. 3.1 加法器
加法器: 实现二进制加法运算的电路
如:
00 0 1
+ 00 1 1
进位
11
01 0 0
输入
X1
X2
组合逻辑电路
Xn
组合逻辑电路框图
...
Y1
Y2 输出
Yn
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
例 1:分析下图的逻辑功能
. . & Y2 A A B
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
2-3常用的复合逻辑及其门电路
同或门的逻辑电路如图所示。
常
用
的
复
合
逻
辑
及 同或门的表达式:
其
门 电
同或门的真值表:
路
门电路符号: 一个结论:
湖南铁道职业 技术学院作品
谢谢观看
或非门
同或门
主 一、与非门
题
常
与非门为先与后非,其逻辑电路如图所示。
用
的
复
合
逻
辑
及 与非门的表达式:
其
门
电 与非门的真值表:
路
门电路符号:
主 二、或非门
题
常
或非门为先或后非,其逻辑电路如图所示。
用
的
复
合
逻
辑
及 或非门的表达式:
其
门 电
或非门的真值表:
路
门电路符号:
主 三、与或非门
题
常
与或非门的逻辑电路如图所示。
用
的
复
合
逻
辑
及 或非门的表达式:
其
门
电 或非门的真值表:
路
门电路符号:
若将A、B和C、D各视为一组,则与或非门的关 系可简述为“一组全1出0,各组有0的逻辑电路如图所示。
常 用 的 复 合 逻 辑
及 异或门的表达式:
其 门
电 异或门的真值表:
路
门电路符号:
主 五、同或门
数字电子技术之
常用的复合逻辑及其门电路
主讲教师:谢永超
湖南铁道职业 技术学院作品
学习导入
实现逻辑关系的电路是门电路! 基本的门电路有与门、或门、非门! 如果任何逻辑函数都只能用与门、或门和 非门实现!会不会很痛苦?
逻辑门电路任务二 认识复合门电路
NMOS与非门
(3)CMOS与非门(互补型MOS与非门) 当输入信号A和B中有一个为低 电平时,由于V1与V2串联,驱动管仍 不导通,输出端Y为高电平。
当输入信号A和B同时为高电平 时,V1、V2同时导通,V3、V4截 止,这时输出端Y为低电平。
CMOS与非门
Y AB
2输入四与非门CD4011引脚排列图
uc VDD, uc 0V ,V1、V2至少有一
个导通,相当于开关接通。
(3)三态门
三态门的逻辑电路
当E = 0时,Y = A ,三态门相当于一个反相器。 当E = 1时,模拟开关断开,输出端与地和电源 VDD 之间都断开而呈现出高阻态。
因CMOS电路容易产生栅极击穿问题,所以要特别注意以下几点:
5.其他复合门 (1) 或非门 1) 逻辑符号
或非门逻辑符号
2) 逻辑表达式:
Y AB
3) 逻辑真值表 或非门的真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 0 0 0 2输入四或非门CD4001的引脚排列图
(2)与或非门
电路的逻辑表达式:
Y AB CD
逻辑电路
与或非门逻辑符号
(1)避免静电损失。
(2)多余输入端的处理方法。 CMOS电路的多余端不允许悬空。 (3)常用TTL、CMOS集成与非门、或非门、与或非门等电路型号。
一位数码比较器控制原理图
一、目的要求 1.通过实践操作,使学生增强集成门电路的感性认识,从而进一步 牢固掌握复合门电路的功能,并熟悉或非门CD4001、与非门CD4011和OC 门ULN2003AN的应用。 2.通过实践操作,不断提高学生的基本技能和组装电路的工艺水平。 3.通过实践操作,使学生初步了解电路的分析方法。
门电路及组合逻辑电路
由元器件老化、温度变化等引起的时好时坏的故障。
瞬态故障
由电磁干扰、静电放电等引起的短暂性故障。
故障诊断方法和技术
直观检查法
通过直接观察电路元器 件、连接线等是否异常
来判断故障。
逻辑笔测试法
利用逻辑笔测试电路各 点的逻辑状态,通过对
比分析找出故障。
替换法
用好的元器件替换怀疑 有问题的元器件,观察
寄存器传输控制电路设计
寄存器选择电路设计
根据控制信号选择相应的寄存器进行数据传输。
数据传输控制电路设计
控制数据的输入、输出以及寄存器之间的数据 传输。
时序控制电路设计
产生时序信号,控制寄存器传输操作的时序关系。
06 故障诊断与可靠性考虑
常见故障类型及原因
永久故障
由元器件损坏、电路连接错误等引起的不可恢复的故障。
门电路及组合逻辑电路
contents
目录
• 门电路基本概念与原理 • 基本门电路分析与设计 • 组合逻辑电路分析方法 • 常见组合逻辑功能模块介绍 • 组合逻辑电路设计实例分析 • 故障诊断与可靠性考虑
01 门电路基本概念与原理
门电路定义及作用
门电路定义
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功能。
定期维护和检测
对电路进行定期维护和检测,及时发现并处 理潜在故障。
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感谢您的观看
通过求补码的方式实现二进制数的减法运算,同 样需要使用基本逻辑门电路。
乘法器设计
将乘法运算转换为加法和移位操作,通过组合逻 辑电路实现乘法功能。
比较器设计
等于比较器
比较两个输入信号是否相等,输出相应的电平信号。
数字电子技术第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路
第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路●本次重点内容:1、与、或、非三种基本逻辑关系及真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。
2、分立元件门电路的工作原理。
3、复合逻辑关系:与非、或非、与或非、异或、同或的真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。
●教学过程6.1三种基本逻辑关系一、与逻辑关系所谓与逻辑关系:就是指决定某事件结果的所有条件全部具备,结果才能发生,而只要其中一个条件不具备,结果就不能发生,这种逻辑关系称为与逻辑关系。
与逻辑示意如图6-1所示:用A,B表示条件,即开关的状态;用Y表示结果,即表示灯的亮、灭状态。
图6-1 与逻辑示意图开关:“1”表示开关闭合,“0”表示开关断开。
灯:“1”表示灯亮,“0”表示灯灭。
根据所有可能的开关组合状态与灯亮、灭的对应关系,可以列出真值表。
如表6-1所示。
表6-1 与逻辑真值表由表6-1可以得出“与”逻辑关系为“有0出0,全1出1”。
与门是实现与逻辑关系的电路,其逻辑符号如图6-2所示:图6-2 与逻辑符号二、或逻辑—在A,B等多个条件中,只要具备其中一个条件,事件就会发生;只有所有条件均不具备时,事件才不会发生,这种因果关系称为或逻辑关系。
或逻辑示意如图6-3所示:图6-3 或逻辑示意图经分析开关A,B的闭合情况,可以列出或逻辑真值表如表6-2所示:表6-2 或逻辑真值表由上表6-2可以得知或逻辑功能为“有1出1,全0出0”。
或门是实现或逻辑关系的电路,其逻辑符号如图6-4所示。
图6-4或逻辑符号三、非逻辑:决定事件结果只有一个条件,当条件具备时,结果就不发生;当条件不具备时,结果就发生。
这种因果关系称为非逻辑关系。
非逻辑示意如图6-5所示。
当开关A闭合时,灯Y灭;当开关A断开时,灯Y亮。
可见,对灯亮来说,开关A闭合是非逻辑关系。
图6-5非逻辑示意如图经分析可以列出或逻辑真值表6-3。
表6-3 非逻辑真值表由上表可以得知非逻辑功能为“是0出1,是1出0”。
13 基本逻辑门及复合逻辑门
1 FA
A
A
B
B
与门
或门
非门
基本逻辑门的真值表和相应的基本运算完全相同
非逻辑门中,小圆圈表示非运算。
可以表示在输入端或输出端
2
1.3.2 常用的复合逻辑及其逻辑门
1. 与、非合成为与非逻辑
A
与非门:
B
当且仅当输入全部为1时
输出才为1
& F AB
A B F AB
00
1
01
1
10
1
11
0
2. 或、非合成为或非逻辑
A
& ≥1
B
C
D
F AB CD
与或非门: 各与门中只要有一个输 入全部为1,输出即为0
4
1.3.2 常用的复合逻辑及其逻辑门
4. 异或逻辑及同或逻辑
异或逻辑
A
F AB AB A B B
异或门: 输入相异,输出为1
同或逻辑
A
F A B AB A⊙B
B
同或门: 输入相同,输出为1
1.3 几种常用的复合逻辑及其逻辑门
• 逻辑函数表示
数学表示:代数式 几何图示:真值表 电路符号:逻辑门
• 基本逻辑门 • 复合逻辑门
与门、或门、非门
与非门、或非门 与或非门 异或门、同或门
1
1.3.1 3种基本逻辑门
对应三种基本逻辑运算,分别有三种门符号
A
& F=A·B
A
≥1 F=A +B
1 FA
A
或非门: 当且仅当输入全部为0时 B 输出才为1
≥1 F A B
A B F AB
复合逻辑门电路
或门
A B
≥1
Y
Y=A+B 有1出1,
全0出0
非门 A 1 Y
Y=A
有0出1, 有1出0
举重比赛有三个裁判,一个主裁判A, 两个副裁判B、C。只有两个以上裁判 (其中要求必须有主裁判)判明成功时, 表明成功的灯才亮,应如何设计这个逻 辑电路?
复合逻辑门电路
教学目标
1、知识目标:掌握与非、或非、与或非等 几种常见的复合逻辑门电路 的逻辑表达式,能够根据真 值表分析其电路的逻辑功能, 同时能按逻辑功能的要求设 计出简单的逻辑门电路。
4、将 或门 的输出端和 非门 的输入端直接 相连,便组成了或非门电路。
5、保密室有两把锁,A、B两个保密员 各管一把锁的钥匙,必须两人同时开锁 才能进保密室,这种逻辑关为 与逻辑 , 可写成逻辑表达式为 Y=A·B。
6、某班教室的前门的锁配有两把钥匙, 由A、B两名同学分别负责开门,他们两 个只要有一名同学开锁,同学们就可以进 教室。这种逻辑关系为 或逻辑 ,逻辑表 达式为 Y=A+B 。
3、逻辑符号:
A B
&
Y
4、逻辑函数式: Y=A·B
5、根据函数式列真值表
输入变量
中间变量
A
B
AB
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
输出变量
Y=AB 1 1 1 0
6、讨论其逻辑功能: 全1出0,有0出1(即输入全为高 电平1时输出为低电平0,只要输 入有一个是低电平0,输出即为高 电平1。) 二、或非门
非门与门非门5保密室有两把锁ab两个保密员各管一把锁的钥匙必须两人同时开锁才能进保密室这种逻辑关为6某班教室的前门的锁配有两把钥匙由ab两名同学分别负责开门他们两个只要有一名同学开锁同学们就可以进教室
8.3 基本逻辑门电路和复合逻辑门电路
重点! 三种基本逻辑关系及其逻辑门: 与、或、非 常用复合逻辑门:与非、或非、 异或、同或(异或非)
一.解释几个专有名词
逻辑:(指事物的)客观规律 逻辑关系:事物变化的因果关系,即“条 件”与“结果”关系 逻辑变量:用取值只有两个(0、1)的变量 描述事物两种对立的关系。如:高低、开关 逻辑电路:数字电路中,能将输入信号作 为条件,使输出信号能反应结果的电路
利用与门、或门如何传送脉冲信号? K=0、Y=0无信号输出
K是控制信号,这就是闸门 同理可得用或门时,K=1、Y=1无信号输出 K=0、Y输出脉冲信号
74LS08外形
与门波形图
课堂练习:
根据图示74LS21外引脚写出逻辑表达式、真值表、 画图形符号,根据所给输入波形画输出波形
逻辑表达式:Y=ABCD
真值表略(共16组,只有“1111”为“1”)
根据“全1为1”找到关键处,其余均为0
2.或逻辑、或门及其表达式.
或逻辑定义:决定事物的各个条件中, 只要具备其中一个,事件就会发生。
开关断开、灯不亮
开关只要有一个闭 合、灯就亮
开关闭合---条件
灯亮---结果
集成或门电路
演示实验:(用74LS32)
或逻辑表达式: Y=A+B 记忆口诀: “有1出1,全0为0”
课堂练习:
根据下图所给门电路,写出逻辑表达式和真 值表,并根据所给输入波形,画输出波形Y。
Y=A+B+C 真值表略 (输入共8 组,只有 “000”输出 根据“全0为0”找到关键处,其 为“0”) 余均为1
二.基本逻辑门
1.与逻辑、与门及其表达式
与逻辑定义:决定事物的所有条件都具备后, 结果才会发生且一定发生。
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传输延迟时间示意图
2. 集电极开路与非门(OC门)
Y=Y1· Y2
与非门的线与连接
(1)OC门的结构和逻辑符号
集电极 悬空
电路
逻辑符号
ULN2003AN引脚排列图
集电极开路与非门(OC门)
(2)OC门的使用
Y AB
(3)多个OC门的使用
Y Y1Y2Y3 AB CD EF
单个使用 OC门的使用
TTL与非门电路的电压传输特性
① 输出高电平VOH 和输出低电平VOL ② 输入高电平VIH、输入低电平VIL ③ 阈值电压VTH ④ 关门电平VOFF和开门电平VON ⑤ 噪声容限电压 a.低电平噪声容限电压VNL b. 高电平噪声容限VNH ⑥ 扇出系数N ⑦ 平均传输延迟时间tpd
tPHL tPLH tpd 2
4.测试步骤及要求
S1 打开 闭合 打开 闭合 S2 打开 打开 闭合 闭合 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 C VA VB
测试记录表
VC VD VE VF VY 发光二极管 状态
真 值 表
D E F Y
uc VDD, uc 0V ,V1、V2至少有一
个导通,相当于开关接通。
(3)三态门
三态门的逻辑电路
当E = 0时,Y = A ,三态门相当于一个反相器。 当E = 1时,模拟开关断开,输出端与地和电源 VDD 之间都断开而呈现出高阻态。
因CMOS电路容易产生栅极击穿问题,所以要特别注意以下几点:
(1)避免静电损失。
(2)多余输入端的处理方法。 CMOS电路的多余端不允许悬空。 (3)常用TTL、CMOS集成与非门、或非门、与或非门等电路型号。
一位数码比较器控制原理图
一、目的要求 1.通过实践操作,使学生增强集成门电路的感性认识,从而进一步 牢固掌握复合门电路的功能,并熟悉或非门CD4001、与非门CD4011和OC 门ULN2003AN的应用。 2.通过实践操作,不断提高学生的基本技能和组装电路的工艺水平。 3.通过实践操作,使学生初步了解电路的分析方法。
一、逻辑函数的表示法 1.逻辑函数的定义 在逻辑电路中,如果输入变量A、B、C……的取值 确定后,输出变量Y的值也被唯一确定了,那么就称Y是
A、B、C……的逻辑函数。
Y = F(A,B,C,…)
2.逻辑函数的表示方法 (1)真值表 真值表——将输入逻辑变量的各种可能取值和相应的 函数值排列在一起组成的表格。
电路 三态门
逻辑符号
(2)真值表 三态门的逻辑真值表
EN 0 0 A 0 0 1 1 × B 0 1 0 1 Y 1 1 1 0 高阻态
0
0 1
×
另一种三态门的逻辑符号
逻辑符号
(3)三态门的用途 也可作为三态反相器或缓冲器,常用作计算机 系统中各部件的输出级。 若EN1=1,EN2=EN3=0,则门D1为与非门, 门D2、D3高阻态,D1输出; EN1=EN2=EN3=1,轮流输出。
多个使用
(4)OC门的典型应用 OC门不仅可实现线与逻辑,而且可实现逻辑电平的转换。
电平转换接口电路
OC门除作为电平转换接口外,还可作为驱动电路来自驱动感性负载的接口电路
驱动发光二极管的接口电路
3.三态门(TSL门) (1)结构和逻辑符号
EN为低:V4输出高电平,V12截止,与非门电路,Y AB,工作状态; EN为高:V6、V7、V10截止;V12导通,V9截止,电路处于高阻状态。
正逻辑与门和负逻辑或门相对应;正逻辑或门和负逻辑与门相对应。
二、复合门 1.TTL与非门 (1)TTL与非门电路
常用的TTL与非门电路及其逻辑符号
(2)TTL与非门电路的工作原理
CT74LS10(3输入三与非门)
CT74LS00(2输入四与非门)
两种TTL与非门的外引线排列图
(3)TTL与非门电路的特性和主要参数
(3)异或门
1) 逻辑符号
2) 逻辑表达式:
Y AB AB
异或门逻辑符号
3)真值表
异或门的真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0
6.CMOS传输门 (1)传输门
电路
逻辑符号
(2)模拟开关
模拟开关
uc 0V, uc VDD ,V1、V2均截止,
传输门不能传送信号,相当于开关断开。
逻辑函数Y的逻辑图
3.正逻辑和负逻辑 正逻辑——电路的高电平代表逻辑1,低电平代表逻辑0。 负逻辑——电路的低电平代表逻辑1,高电平代表逻辑0。
逻辑门正逻辑电平关系表 输 入 X 0 0 1 1 Y 0 1 0 1 输 与门 0 0 0 1 出 或门 0 1 1 1 逻辑门负逻辑电平关系表 输 入 X 0 0 1 1 Y 0 1 0 1 输 与门 0 1 1 1 出 或门 0 0 0 1
NMOS与非门
(3)CMOS与非门(互补型MOS与非门) 当输入信号A和B中有一个为低 电平时,由于V1与V2串联,驱动管仍 不导通,输出端Y为高电平。
当输入信号A和B同时为高电平 时,V1、V2同时导通,V3、V4截 止,这时输出端Y为低电平。
CMOS与非门
Y AB
2输入四与非门CD4011引脚排列图
三态门的用法
4.MOS与非门 (1)MOS管的开关特性
MOS管的开关特性
对于NMOS管: VGS>VT时,开关闭合;VGS<VT时,开关断开。
(2)MOS与非门
当输入信号A和B中有一个为低电平
时,V1-V2支路断开,输出高电平。当 输入信号A和B均为高电平时,V1、V2 导通,输出Y为低电平。
Y AB
三、测试电路
一位数码比较器的测试电路
四、训练步骤及工艺要求 1.识别、检测元器件 (1)识别集成电路
与非门CD4011外形图
OC门ULN2003AN外形图
或非门CD4001外形图
(2)清点元器件 (3)检测元器件
2.装配电路
(1)画出装配图
(2)试验板的插装与焊接
一位数码比较器电路板
3.测试前的检查要求
逻辑门电路
任务二 认识复合门电路
1.识别集成电路芯片的外形,熟悉与非门、或非门、 OC门等复合门引脚的功能。 2.掌握逻辑函数的表示方法。 3.掌握一位数码比较器电路的仿真、安装和测试方法。
一位数码比较器示意图
一位数码比较器示意框图
认识复合门集成电路
掌握逻辑函数的表示方法及复合逻辑门的功能, 熟悉其应用 完成一位数码比较器电路的仿真、安装与测试
逻辑函数Y的真值表
逻辑变量值 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 逻辑函数值 Y 1 0 0 1
(2)逻辑表达式 逻辑表达式——由逻辑变量和与、或、非三种运算符号 所构成的表达式,简称函数式或表达式。 电灯的状态Y与开关的状态A、B的关系可由真值表写出 逻辑表达式:
Y AB AB
(3)逻辑图 逻辑图——用规定的逻辑符号连接构成的图。
4.通过实践操作,使学生熟练掌握常用的万用表等仪器仪表的使用。
二、工具、仪表及器材 1.工具 电子钳、电烙铁、镊子等常用电子组装工具一套。 2.仪表
+12V稳压电源、万用表。
3.元件
代号 V1 V2 V3 IC1 IC2 IC3 IC4 名称
元件明细表
型号 数量 1 1 1 CD4069 CD4011 CD4001 ULN2003AN 14脚 1 1 1 1 4 2 47kΩ 27kΩ 1kΩ 4 3 3 红发光二极管 黄发光二极管 绿发光二极管 六反相器 2输入四与非门 2输入四或非门 OC门 集成电路插座 S1、S2 R1-R4 R5-R7 R8-R10 按钮开关 电阻器 电阻器 电阻器
5.其他复合门 (1) 或非门 1) 逻辑符号
或非门逻辑符号
2) 逻辑表达式:
Y AB
3) 逻辑真值表 或非门的真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 0 0 0 2输入四或非门CD4001的引脚排列图
(2)与或非门
电路的逻辑表达式:
Y AB CD
逻辑电路
与或非门逻辑符号