康华光数字电子技术第六版
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电子技术基础-数字部分(第六版)-康华光第5章锁存器和触发器共6节
R
G4
G2
Q4
Q
E
R 1R
Q
E E1
Q
S 1S
Q
S
Q3
G3
G1
使能信号控制门电路
2021/11/14
21
2、工作原理
E=0： 状态不变
E=1： Q3 = S Q4 = R R
G4
G2
Q4
Q
状态发生变化。
S=0，R=0：Qn+1=Qn
E
S=1，R=0：Qn+1=1
Q
S=0，R=1：Qn+1=0
S
Q3
1S
G2
G3
1
R
D
D
D 信号进入触发器,为状态刷新作G好4 准备
2021/11/14
G5 Q
Q G6
43
当CP 由0 跳变为1 Qn1 D
在CP脉冲的上升沿，触法器按此前的D信号刷新
G1
D
2021/11/14
CP
D0
S 1 G5
0
G2 D
Q
G3 D 0
1
Q
R
G6
D
G4
44
当CP =1
D信号不影响 S 、R 的状态，Q的状态不变
1. 电路结构
主锁存器
从锁存器
C
C
主锁存器与从锁存器结 D T G 1
G1
Q
TG3
Q G3
Q
构相同
C
C
TGቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ C
C
C
TG4 C
TG1和TG4的工作状态相同 TG2和TG3的工作状态相同
2021/11/14
电子技术基础数字部分(第六版)康华光第3章逻辑门电路共9节教材
C
0V
TP +5V
GSN=5V (0V~+3V)=(5~2)V
GSN>VTN, TN导通
vO / vI
vI / vO
0V
b、I=2V~5V
GSP= 0V (2V~+5V) =2V ~ 5V GSP > |VT|, TP导通 C、I=2V~3V TN导通，TP导通
TN C
+5V
VDD
vi
基本逻辑 功能电路
vo
输入保护缓冲电路
基本逻辑功能电路
输出缓冲电路
1. 输入端保护电路:
二极管导通电压：vDF
D2 ---分布式二极管(iD大)
(1) 0 < vI < VDD + vDF
VDD
D1、D2截止
(2) vI > VDD + vDF
D1 vI D2 CP Rs TP vO CN TN
Y C TG2 X TG1 L
VDD
3.3 CMOS逻辑门电路的不同输出结构及参数 3.3.1 3.3.2 CMOS逻辑门电路的保护和缓冲电路 CMOS漏极开路和三态门电路
3.3.3 CMOS逻辑门电路的重要参数
3.3.1 输入保护电路和缓冲电路
采用缓冲电路能统一参数，使不同内部逻辑集成逻辑门电路 具有相同的输入和输出特性。
L
T N1 TN2
1 0
1 1
0
0
导通 截止 导通 截止
N输入的或非门的电路的结构?
或非门
L A B
输入端增加有什么问题?
A B
例：分析CMOS电路，说明其逻辑功能。
A B
L A B X A B A B
0V
TP +5V
GSN=5V (0V~+3V)=(5~2)V
GSN>VTN, TN导通
vO / vI
vI / vO
0V
b、I=2V~5V
GSP= 0V (2V~+5V) =2V ~ 5V GSP > |VT|, TP导通 C、I=2V~3V TN导通，TP导通
TN C
+5V
VDD
vi
基本逻辑 功能电路
vo
输入保护缓冲电路
基本逻辑功能电路
输出缓冲电路
1. 输入端保护电路:
二极管导通电压：vDF
D2 ---分布式二极管(iD大)
(1) 0 < vI < VDD + vDF
VDD
D1、D2截止
(2) vI > VDD + vDF
D1 vI D2 CP Rs TP vO CN TN
Y C TG2 X TG1 L
VDD
3.3 CMOS逻辑门电路的不同输出结构及参数 3.3.1 3.3.2 CMOS逻辑门电路的保护和缓冲电路 CMOS漏极开路和三态门电路
3.3.3 CMOS逻辑门电路的重要参数
3.3.1 输入保护电路和缓冲电路
采用缓冲电路能统一参数，使不同内部逻辑集成逻辑门电路 具有相同的输入和输出特性。
L
T N1 TN2
1 0
1 1
0
0
导通 截止 导通 截止
N输入的或非门的电路的结构?
或非门
L A B
输入端增加有什么问题?
A B
例：分析CMOS电路，说明其逻辑功能。
A B
L A B X A B A B
康华光数电第六版课件ch01-2
1.2
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
b. 小数的转换: 对于二进制的小数部分可写成
( N ) D b1 2 1 b2 2 2 b(n1) 2 (n1) bn 2 n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b1 2 0 b2 2 1 b(n1) 2 (n2) b n 2 (n1)
二进制数的一般表达式为:
+ 0 × 20
系数
i K 2 i
位权
( N )B
各位的权都是2的幂。
i
2、 二进制的优点 （1）易于电路表达---0、1两个值，可以用管子的导 通或截止， 灯泡的亮或灭、继电器触点的闭合或断开来表示。
VDD Rd
iD/mA
VCC
vO
iC VCC Rc
1 1
0 1
0 1
21 22 MSB 23
0
0 1
0 0 1 1 1
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 十进制 数
0 0 0 0
1 1
0 0 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0
1 1 1
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
b. 小数的转换: 对于二进制的小数部分可写成
( N ) D b1 2 1 b2 2 2 b(n1) 2 (n1) bn 2 n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b1 2 0 b2 2 1 b(n1) 2 (n2) b n 2 (n1)
二进制数的一般表达式为:
+ 0 × 20
系数
i K 2 i
位权
( N )B
各位的权都是2的幂。
i
2、 二进制的优点 （1）易于电路表达---0、1两个值，可以用管子的导 通或截止， 灯泡的亮或灭、继电器触点的闭合或断开来表示。
VDD Rd
iD/mA
VCC
vO
iC VCC Rc
1 1
0 1
0 1
21 22 MSB 23
0
0 1
0 0 1 1 1
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 十进制 数
0 0 0 0
1 1
0 0 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0
1 1 1
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
电子技术基础 数字部分 第六版 康华光第 章逻辑门电路共 节PPT共98页
电子技术基础 数字部分 第六版 康华光 第 章逻辑门电路共 节
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
END
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
END
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
电子技术基础数字部分第六版康华光
模数转换的实现
模拟信号 3V
模数转换器
00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑
0、1数码---表示数量时称二进制数
表示方式
---表示事物状态时称二值逻辑
a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) 二值逻辑
3、数字电路的分析、设计与测试
(1)数字电路的分析方法 数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。 分析工具：逻辑代数。 电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。
(2) 数字电路的设计方法 数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发，选择适当的 逻辑器件，设计出符合要求的逻辑电路。 设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。
1.8万个电子管
保存80个字节
晶体管时代
器件
电流控制器件 —半导体技术
半导体二极管、三极管
半导体集成电路
电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代
a)传统的设计方法： 采用自下而上的设计方法；由人工组装,经反复调试、验证、 修改完成。所用的元器件较多，电路可靠性差,设计周期长。
b)现代的设计方法： 现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用从上到下设计方 法，电路设计、 分析、仿真 、修订 全通过计算机完成。
--数字电路可分为TTL 和 CMOS电路
从集成度不同 --数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超
大规模和甚大规模五类。
集成度:每一芯片所包含的门个数
分类
小规模 中规模 大规模 超大规模
甚大规模
门的个数
典型集成电路
模拟信号 3V
模数转换器
00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑
0、1数码---表示数量时称二进制数
表示方式
---表示事物状态时称二值逻辑
a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) 二值逻辑
3、数字电路的分析、设计与测试
(1)数字电路的分析方法 数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。 分析工具：逻辑代数。 电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。
(2) 数字电路的设计方法 数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发，选择适当的 逻辑器件，设计出符合要求的逻辑电路。 设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。
1.8万个电子管
保存80个字节
晶体管时代
器件
电流控制器件 —半导体技术
半导体二极管、三极管
半导体集成电路
电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代
a)传统的设计方法： 采用自下而上的设计方法；由人工组装,经反复调试、验证、 修改完成。所用的元器件较多，电路可靠性差,设计周期长。
b)现代的设计方法： 现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用从上到下设计方 法，电路设计、 分析、仿真 、修订 全通过计算机完成。
--数字电路可分为TTL 和 CMOS电路
从集成度不同 --数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超
大规模和甚大规模五类。
集成度:每一芯片所包含的门个数
分类
小规模 中规模 大规模 超大规模
甚大规模
门的个数
典型集成电路
电子技术基础-数字部分(第六版)-康华光第4章组合逻辑电路共6节
Z
B
例1 分析如图所示逻辑电路的功能。 C
L
解：1.根据逻辑图写出输出函数的逻辑表达式
LZC
A B C ZAB L(ABC)
(AB)C
000
0
0
ABC
001
0
1
2. 列写真值表。
010
1
1
011
1
0
3. 确定逻辑功能：
100
1
1
输入变量的取值中有奇数 1 0 1
1
0
个1时，L为1，否则L为0, 1 1 0
YAB AB ABAB 0 1 0 0 1 0
ZACAC ACAC
0 1 1 01 1 1 0 0 11 1
1 0 1 11 0
1 1 0 10 1
1 1 1 10 0
3、确定电路逻辑功能 这个电路逻辑功能是对输入 的二进制码求反码。最高位为 符号位，0表示正数，1表示负 数，正数的反码与原码相同； 负数的数值部分是在原码的基 础上逐位求反。
4.1.2 组合逻辑电路的分析方法
一. 组合逻辑电路分析 根据已知逻辑电路，经分析确定电路的逻辑功能。 二. 组合逻辑电路的分析步骤： 1、 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； 2、 化简和变换逻辑表达式； 3、 列出真值表； 4、 根据真值表或逻辑表达式，经分析最后确定其功能。
三、组合逻辑电路的分析举例 A
( G3 G2 G3 G2) G1 G3 G2 G3 G2) G1 G3 G2 G1
B0 G3 G2 G1 G0
(3) 根据逻辑表达式，画出逻辑图
用异或门代替与门和或门能使逻辑电路比较简单。考虑 相同乘积项 可以减少门电路数目，降低实现电路的成本。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
允许低频信号通过，抑制高频信 号。
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
电子技术基础数字部分(第六版)康华光ch
电子技术基础数字部分(第六版)康华光ch
康华光《电子技术基础数字部分(第六版)》是一本介绍数字电子技术基础知识的教材，全书内容系统、简明通俗、易于理解，适合初学者阅读。
本书主要包含数字系统、二进制算术、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、计算机硬件等内容。
数字系统是数字电子技术的基础，本书详细介绍了数字系统的基本概念、进位制、进位加法器、二进制数与BCD码、逻辑运算和布尔代数等内容。
二进制算术是数字电子技术中的一个重要内容，本书详细介绍了二进制加法、减法、乘法、除法、补码运算等内容，让读者理解二进制算术的计算方法。
组合逻辑电路是数字电子技术中的重要内容之一，本书详细介绍了组合逻辑电路的基本原理、逻辑门电路的基本特性、布尔代数与逻辑函数、Karnaugh图、编码器、译码器、多路选择器、多路扩展器、比较器等内容。
时序逻辑电路是数字电子技术中的另一个重要内容，本书详细介绍了时序逻辑电路的基本原理、时序电路的分类、触发器、计数器、状态机等内容。
存储器是数字电子技术中的重要组成部分，本书详细介绍了静态随机存储器和动态随机存储器的原理、构造和特点，还介绍了存储器的读写操作、存储器芯片选型、存储器的并行结构和串行结构等内容。
计算机硬件是数字电子技术的高级应用，本书详细介绍了计算机硬件系统的构成、CPU的组成和工作原理、硬盘、光驱、显卡、声卡等常见计算机硬件的工作原理和操作方法。
ch065康华光数字电子技术第六版PPT教学课件
CR S1 S0
L ×× H LL H LH H LH H HL H HL H HH
串行输
入
时
右左钟
移 移 CP
DSR DSL
×××
×××
L ×↑
H×↑
×L ↑
×H↑
××↑
输出
并行输入
DI0
DI1
DI2
DI3
Q0n1
Q1n 1Q 2n 1Q
n1 3
行
××××L L L L 1
××××
Q
n 0
Q1n
右移串行输入（DIR） 左移串行输出（DOL）
FF0 Q0
FF1 FF2 Q1 Q2
FF3 Q3
并行输出
右移串行输出（DOR） 左移串行输入（DIL）
第10页/共46页
实现多种功能双向移位寄存器的一种方案(仅以FFm为例)
S1S0=00
Q Q n1
n 不变
m
m
S1S0=10
高位移
Q Q n1
n 向低位
1 0001
2 0010
…
…….
11 11 CPCP
×× ××
CET CR D0 D1 D2 D3 CEP 74LVC161
＞CP Q0 Q1 Q2 Q3
TC
PE 1
1
81 91 …
15 1
0 00 0 01 … … 1 11
CR Q0 Q3 0
设法跳过169=7个状态
第29页/共46页
工作波形
Q
n 2
Q
n 3
2
××××L ××××H
Q
n 0
Q 0n
Q1n Q1n
Q
L ×× H LL H LH H LH H HL H HL H HH
串行输
入
时
右左钟
移 移 CP
DSR DSL
×××
×××
L ×↑
H×↑
×L ↑
×H↑
××↑
输出
并行输入
DI0
DI1
DI2
DI3
Q0n1
Q1n 1Q 2n 1Q
n1 3
行
××××L L L L 1
××××
Q
n 0
Q1n
右移串行输入（DIR） 左移串行输出（DOL）
FF0 Q0
FF1 FF2 Q1 Q2
FF3 Q3
并行输出
右移串行输出（DOR） 左移串行输入（DIL）
第10页/共46页
实现多种功能双向移位寄存器的一种方案(仅以FFm为例)
S1S0=00
Q Q n1
n 不变
m
m
S1S0=10
高位移
Q Q n1
n 向低位
1 0001
2 0010
…
…….
11 11 CPCP
×× ××
CET CR D0 D1 D2 D3 CEP 74LVC161
＞CP Q0 Q1 Q2 Q3
TC
PE 1
1
81 91 …
15 1
0 00 0 01 … … 1 11
CR Q0 Q3 0
设法跳过169=7个状态
第29页/共46页
工作波形
Q
n 2
Q
n 3
2
××××L ××××H
Q
n 0
Q 0n
Q1n Q1n
Q
电子技术基础数字部分第六版康华光逻辑门电路共节课件
详细描述
逻辑门电路是数字电路中的基本单元，它能够实现逻辑运算，即根据输入信号的状态，决定输出信号 的状态。逻辑门电路通常由晶体管等电子元件构成，通过组合不同的逻辑门电路，可以实现复杂的逻 辑功能。
逻辑门电路的基本功能
总结词
逻辑门电路的基本功能是根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。具体来说，与门能够实现逻辑与运算，或 门能够实现逻辑或运算，非门能够实现逻辑非运算等。
电子技术基础数字部分第六版康 华光逻辑门电路课件
• 逻辑门电路的原理与结构 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实验与实践 • 逻辑门电路的常见问题与解决方案
01
逻辑门电路概述
逻辑门电路的定义与分类
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，能够根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。根据功能不同， 逻辑门电路可以分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
采取有效的噪声抑制措施，如加入去 耦电容等，以减小噪声对逻辑门电路 性能的影响。
逻辑门电路的应用前景与展望
嵌入式系统领域
随着嵌入式系统的发展，逻辑门电路在其 中的应用将更加广泛，特别是在控制、信
号处理等方面。
人工智能领域
人工智能技术的快速发展对逻辑门电路提 出了更高的要求，其在算法实现、数据处
理等方面将发挥重要作用。
高速通信领域
在高速通信领域，逻辑门电路在信号调制、 解调等方面具有重要应用，未来随着通信 技术的发展，其需求也将持续增长。
绿色能源领域
随着绿色能源技术的推广，逻辑门电路在 太阳能逆变器、风能控制系统等领域的应 用也将得到进一步拓展。
THANK YOU
感谢各位观看
05
逻辑门电路的常见问题与解决方案
逻辑门电路的常见故障与排除方法
逻辑门电路是数字电路中的基本单元，它能够实现逻辑运算，即根据输入信号的状态，决定输出信号 的状态。逻辑门电路通常由晶体管等电子元件构成，通过组合不同的逻辑门电路，可以实现复杂的逻 辑功能。
逻辑门电路的基本功能
总结词
逻辑门电路的基本功能是根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。具体来说，与门能够实现逻辑与运算，或 门能够实现逻辑或运算，非门能够实现逻辑非运算等。
电子技术基础数字部分第六版康 华光逻辑门电路课件
• 逻辑门电路的原理与结构 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实验与实践 • 逻辑门电路的常见问题与解决方案
01
逻辑门电路概述
逻辑门电路的定义与分类
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，能够根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。根据功能不同， 逻辑门电路可以分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
采取有效的噪声抑制措施，如加入去 耦电容等，以减小噪声对逻辑门电路 性能的影响。
逻辑门电路的应用前景与展望
嵌入式系统领域
随着嵌入式系统的发展，逻辑门电路在其 中的应用将更加广泛，特别是在控制、信
号处理等方面。
人工智能领域
人工智能技术的快速发展对逻辑门电路提 出了更高的要求，其在算法实现、数据处
理等方面将发挥重要作用。
高速通信领域
在高速通信领域，逻辑门电路在信号调制、 解调等方面具有重要应用，未来随着通信 技术的发展，其需求也将持续增长。
绿色能源领域
随着绿色能源技术的推广，逻辑门电路在 太阳能逆变器、风能控制系统等领域的应 用也将得到进一步拓展。
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05
逻辑门电路的常见问题与解决方案
逻辑门电路的常见故障与排除方法
ch065康华光数字电子技术第六版
FF0 Q0
FF1 FF2 Q1 Q2
FF3 Q3
并行输出
右移串行输出（DOR） 左移串行输入（DIL）
实现多种功能双向移位寄存器的一种方案(仅以FFm为例)
Q Q S1S0=00
n1 m
n m
不变
高位移
Q Q S1S0=10
n1 m
n
m1 向低位
S1S0=01
Q Q n1
n 低位移
6.5 若干典型的时序逻辑集成电路
6.5.1 寄存器和移位寄存器 6.5.2 计数器
6.5 若干典型的时序逻辑集成电路
6.5.1 寄存器和移位寄存器
1、 寄存器
寄存器:是数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部 件。它的主要组成部分是触发器。
一个触发器能存储1位二进制代码，存储 n 位二进 制代码的寄存器需要用 n 个触发器组成。寄存器实际 上是若干触发器的集合。
1011 DSI CP
FF0 Q0 FF1 Q1 FF2 Q2 FF3
1D
1D
＞ Q0 ＞
C1
C1
1D Q1 ＞
C1
1D ＞ Q0 C1
Q3
DSO Q3
DSI =11010000,从高位开始输入
12 34 56 78 CP
DSI 1 1 0 1 0 0 0 0 0
Q0
Q1
Q2
Q3(DSO)
并行输出 DPO
•移位寄存器的逻辑功能分类
单向移位寄存器 按移动方式分
双向移位寄存器
左移位寄存器 右移位寄存器
(1) 基本移位寄存器
（a）电路 串行数据输入端
并行数据输出端
DSI CP
FF0 Q0 FF1 Q1 FF2 Q2 FF3 Q3
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C=A4
I3 I2 I1 I0=A3A2A1A0
C (A4)
I3 I2 I1 I0 (A3A2A1A0) 二进制码
O3O2O1O0 (D3D2D1D0)
格雷码
0
0000
0000
0
0001
0001
0
0010
0011
0
0011
0010
0
0100
0110
0
0101
0111
0
0110
0101
0
0111
0100
0
0
X
1
1
X
0
1
0
0
PGM
X X X 0 1
A16 ~ A0 VPP
D7 ~ D0
Ai
X 数据输出
X
X
高阻
Ai
X
高阻
Ai
VPP 数据输入
Ai
VPP 数据输出
2. 读操作与定时图
A16 ~A0 CE OE
D7 ~D0
读出单元的地址有效 tCE tOE
tOZ
tAA
tOH 数据输出有效
（1）欲读取单元的地址加到存储器的地址输入端；
C I3 I2 I1 I0 O3O2O1O0 C I3 I2 I1 I0 O3O2O1O0
二进制码 格雷码
格雷码 二进制码
0
0000
0
0001
0
0010
0
0011
0
0100
0
0101
0
0110
0
0111
0
1000
0
1001
0
1010
0
1011
0
1100
0
1101
0
1110
0
1111
0000
1
0000
1 0 0 1 1 0 0 12
1 0 1 1 001 9
1 1 0 0 11 0 6
11 1 0 011 3
0
t
A2
译·
A1
码·
A0
器 X31
列地址译码器
Y1
···
Y7
··· ···
···
7.1.1 ROM的基本结构
只读存储器，工作时内容只能读出，不能随时写入，所以 称为只读存储器。(Read-Only Memory)
ROM的分类
二极管ROM
按存贮单元中 器件划分
按写入情况划分
三极管ROM
MOS管ROM
固定ROM
0 01 0 1 1
011 1 0 1
1 00 1 0 0
111 1 1 0
A1
A0
•字线与位线的交点都是一个
Y0
A1
Y1
A0 Y2
2 线 -4 线
译码器 Y3
存储单元。交点处有二极管
相当存1，无二极管相当存0 O E
当OE=1时输出为高阻状态
+5V RRRR
D3 D2 D1 D0
7.1.2 二维译码与存储阵列
0001
1
0001
0011
1
0010
0010
1
0011
0110
1
0100
0111
1
0101
0101
1
0110
0100
1
0111
1100
1
1000
1101
1
1001
1111
1
010
1
1100
1011
1
1101
1001
1
1110
1000
1
1111
0000 0001 0011 0010 0111 0110 0100 0101 1111 1110 1100 1101 1000 1001 1011 1010
7.1 只读存储器
7.1.1 ROM的基本结构 7.1.2 二维译码与存储阵列 7.1.3 可编程ROM 7.1.4 ROM的读操作实例 7.1.5 ROM的应用举例
7.1 只读存储器
SRAM (Static RAM)：静态RAM
存储器
RAM
(Random-Access Memory)
DRAM (Dynamic RAM)：动态RAM 固定ROM
7. 半导体存储器
7.1 只读存储器 7.2 随机存取存储器
教学基本要求：
• 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、 等基本概念。
• 掌握RAM、ROM的工作原理及典型应用。 • 了解存储器的存储单元的组成及工作原理。
概述
半导体存贮器能存放大量二值信息的半导体器件。 存储器的主要性能指标 存储数据量大——存储容量大 取快速度——存储时间短
1
0110
1
0111
1
1000
1
1001
1
1010
1
1011
1
1100
1
1101
1
1110
1
1111
O3O2O1O0 (D3D2D1D0) 二进制码
0000 0001 0011 0010 0111 0110 0100 0101 1111 1110 1100 1101 1000 1001 1011 1010
A16 ～A0
OE CE PGM
X 译码 Y 译码 控制逻辑
存储阵列 Y 选通 输出缓冲器 D7 ～D0
128K8位ROM
...
OE CE PGM
V CC
V PP
A 16
...
A0
A T27C010
D7
...
...
OE
D0
CE
PGM
GND
框图
工作模式
工作模式 读
输出无效 等待
快速编程 编程校验
CE OE
PROM
可编程ROM EPROM
E2PROM
7.1.1 ROM的基本结构
ROM是一种永久性数据存储器，其中的数据一般由专用的装置 写入，数据一旦写入，不能随意改写，在切断电源之后，数据 也不会消失。
地址译码器
入地 址 输
器地 址 译 码
存储矩阵
存储矩阵 输出控制电路
控制信号输 入
输出控制电路
数据输出
ROM主要由地址译码器、存储矩阵和输出控制电路三部分组成。
ROM（二极管PROM）结构示意图
位线
R
M=44
+5V
R
R
R
Y0
地址译码器 A 1 A0
A1
Y1
A0 Y2
2 线 -4 线
译 码 器 Y3
输出控制电路
OE
D3
D2
D1
D0
存储 矩阵
字线
当OE=0时
地址 内容
A1 A0 D3 D2 D1 D0
查表功能 －－ 查某个角度的三角函数
把变量值（角度）作为地址码，其对应的函数值作为 存放在该地址内的数据，这称为 “造表”。使用时， 根据输入的地址(角度)，就可在输出端得到所需的函数 值，这就称为“查表”。
码制变换 －－ 把欲变换的编码作为地址，把最终的 目的编码作为相应存储单元中的内容即可。
用ROM实现二进制码与格雷码相互转换的电路
用ROM实现二进制码与格雷码相互转换的电路
C
A4
I3
A3
D1
O3
I2
A2
D2
O2
I1 I0
A1 ROM D3
A0
D4
O1 O0
CE
OE
（3） ROM 在波形发生器中的应用
计
CP 计数脉冲
数
器
A2 A1 A0
00 0 0 01 010 011 100 1 01 110 11 1
3
4 ROM
D/A
0
1000
1100
0
1001
1101
0
1010
1111
0
1011
1110
0
1100
1010
0
1101
1011
0
1110
1001
0
1111
1000
O3O2O1O0=D3D2D1D0
C (A4)
I3 I2 I1 I0 (A3A2A1A0)
格雷码
1
0000
1
0001
1
0010
1
0011
1
0100
1
0101
•字线与位线的 交点都是一个 存储单元。
•交点处有 MOS管相当存 0，无MOS管 相当存1。
该存储器的容量=?
字线
Y0
A7
A3
4 线
Y1
A6
A2
| 16
•
线
•
A5
A1 译
•
码
A4
A0 器
Y 14
Y 15
+VDD
存储
R
R •••
R 矩R 阵
位线
•••
A3
S3 I0
I1
I14
I15
A2
S2
16 线 -1 线 数 据 选 择 器
ROM
PROM
(Read-Only Memory)
可编程ROM
EPROM E2PROM
RAM(随机存取存储器): 在运行状态可以随时进行读或写操作。
存储的数据必须有电源供应才能保存, 一旦掉电, 数据全部丢失。
ROM(只读存储器)：在正常工作状态只能读出信息。