逻辑门电路说课课件doc资料
合集下载
逻辑门电路课件
Rp(min)
VDD VOL(max) I OL(max) I IL(total)
… …
+V DD IOL（max) RP
0
IIL（total)
k
IIL
1
n
m
1
当VO=VOH
为使得高电平不低于规定的VIH的 最小值，则Rp的选择不能过大。 Rp的最大值Rp(max) ：
I0Z（total)
+V DD RP
50%
10%
t
f
90%
50% 10%
tr
4. 功耗
静态功耗：指的是当电路没有状态转换时的功耗，即门电路空 载时电源总电流ID与电源电压VDD的乘积。
动态功耗：指的是电路在输出状态转换时的功耗， 对于TTL门电路来说，静态功是主要的。 CMOS电路的静态功耗非常低，CMOS门电路有动态功耗
5. 延时功耗积 是速度功耗综合性的指标.延时功耗积，用符号DP表示。 几种CMOS系列非门的DP见下页。
D2
CN
TN
(3) vI < vDF D2导通, D1截止 vG = vDF
当输入电压不在正常电压范围时,二极管导通，限制了电容两端电 压的增加,保护了输入电路。
RS和MOS管的栅极电容组成积分网络，使输入信号的过冲电压延 迟且衰减后到栅极。
（2）CMOS逻辑门的缓冲电路
输入、输出端加了反相器作为缓冲电路，所以电路的逻 辑功能也发生了变化。增加了缓冲器后的逻辑功能为与非 功能
6.8 25.84
C、I=2V~3V
TN导通，TP导通
vO vI
2. 传输门的应用
(1) 传输门组成的异或门
B=0
A
数电第二章逻辑门电路课件
SBD iD
i ib (a) (b)
抗饱和三极管
2.4 TTL集成门电路
三、TTL系列门电路
性能比较好的门电路应该是工作速度既快，功耗又小的 门电路。因此，通常用功耗和传输延迟时间的乘积(简称功 耗—延迟积)来评价门电路性能的优劣。功耗—延迟积越小， 门电路的综合性能就越好。
①74：标准系列； ②74H：高速系列； ③74S：肖特基系列； ④74LS：低功耗肖特基系列；74LS系列成为功耗延迟积较 小的系列。74LS系列产品具有最佳的综合性能，是TTL集成 电路的主流，是应用最广的系列。 ⑤74AS：先进肖特基系列； ④74ALS：先进低功耗肖特基系列。
&
1
A B
&
Y
Y=AB=AB
1
A B
≥1
Y
Y=A+B=A+B
异 或 门
≥1 ≥1
Y
A B
=1
Y
Y A B A B A B( A B) ( A B )( A B) A B AB A B
2.4 TTL集成门电路
四、TTL非门电路的重要参数 1.电压传输特性：输出电压跟随输入电压变化的关系曲线。 截止区 线性区 转折区
测试电路
饱和区
74LS系列门电路标准规定： 低电平输入电压UIL，max＝0.8V 高电平输入电压UIH，min＝2V 低电平输出电压UOL，max＝0.4V 高电平输出电压UOH，min＝2.4V
0.6 1.4
2.4 TTL集成门电路
2.输入噪声容限
实际应用中，由于外界干扰、电源波动等原因，可能 使输入电平UI偏离规定值。为了保证电路可靠工作，应对干 扰的幅度有一定限制，称为噪声容限。 低电平噪声容限是指低电平（逻辑0）所对应的电压范 围，用UNL表示：
i ib (a) (b)
抗饱和三极管
2.4 TTL集成门电路
三、TTL系列门电路
性能比较好的门电路应该是工作速度既快，功耗又小的 门电路。因此，通常用功耗和传输延迟时间的乘积(简称功 耗—延迟积)来评价门电路性能的优劣。功耗—延迟积越小， 门电路的综合性能就越好。
①74：标准系列； ②74H：高速系列； ③74S：肖特基系列； ④74LS：低功耗肖特基系列；74LS系列成为功耗延迟积较 小的系列。74LS系列产品具有最佳的综合性能，是TTL集成 电路的主流，是应用最广的系列。 ⑤74AS：先进肖特基系列； ④74ALS：先进低功耗肖特基系列。
&
1
A B
&
Y
Y=AB=AB
1
A B
≥1
Y
Y=A+B=A+B
异 或 门
≥1 ≥1
Y
A B
=1
Y
Y A B A B A B( A B) ( A B )( A B) A B AB A B
2.4 TTL集成门电路
四、TTL非门电路的重要参数 1.电压传输特性：输出电压跟随输入电压变化的关系曲线。 截止区 线性区 转折区
测试电路
饱和区
74LS系列门电路标准规定： 低电平输入电压UIL，max＝0.8V 高电平输入电压UIH，min＝2V 低电平输出电压UOL，max＝0.4V 高电平输出电压UOH，min＝2.4V
0.6 1.4
2.4 TTL集成门电路
2.输入噪声容限
实际应用中，由于外界干扰、电源波动等原因，可能 使输入电平UI偏离规定值。为了保证电路可靠工作，应对干 扰的幅度有一定限制，称为噪声容限。 低电平噪声容限是指低电平（逻辑0）所对应的电压范 围，用UNL表示：
《逻辑门电路 》课件
能：输入全为1时输出 为0，其他情况输出为1
符号表示：通常用"NAND"表 示
真值表：列出所有输入和输出 组合的真值表
应用：常用于实现逻辑运算， 如与、或、非等
逻辑功能：输入全为1时输出为0，其他情况输出为1 符号表示：输入端A、B，输出端Y 真值表：列出所有输入输出组合及其对应的输出值 应用：用于实现逻辑运算、控制电路等
实现逻辑运算：与、或、非等 基本逻辑运算
控制信号：控制电路的通断、 开关等
数据处理：处理二进制数据， 实现数据传输、存储等
构建复杂电路：通过组合逻辑 门电路，构建更复杂的电路系 统
PART THREE
功能：实现逻辑与 运算
输入：两个输入信 号
输出：一个输出信 号
真值表：当两个输 入信号均为1时， 输出为1；否则输 出为0。
低功耗技术的挑 战与机遇
低功耗技术的未 来展望
人工智能：逻辑门电路是实现人工智能的关键技术之一，未来将在智能机器人、智能语音识别等领域发挥重要作 用。
物联网：逻辑门电路是实现物联网的关键技术之一，未来将在智能家居、智能交通等领域发挥重要作用。
量子计算：逻辑门电路是实现量子计算的关键技术之一，未来将在量子通信、量子加密等领域发挥重要作用。
生物科技：逻辑门电路是实现生物科技的关键技术之一，未来将在基因编辑、生物制药等领域发挥重要作用。
汇报人：
小型化趋势：随着半导 体技术的发展，逻辑门 电路的尺寸越来越小， 提高了集成度和性能
技术挑战：如何实现 更高集成度和更小尺 寸的逻辑门电路，同 时保证性能和可靠性
应用前景：随着物联 网、人工智能等新兴 技术的发展，逻辑门 电路的集成化和小型 化将更加重要。
低功耗技术在逻 辑门电路中的应 用
符号表示：通常用"NAND"表 示
真值表：列出所有输入和输出 组合的真值表
应用：常用于实现逻辑运算， 如与、或、非等
逻辑功能：输入全为1时输出为0，其他情况输出为1 符号表示：输入端A、B，输出端Y 真值表：列出所有输入输出组合及其对应的输出值 应用：用于实现逻辑运算、控制电路等
实现逻辑运算：与、或、非等 基本逻辑运算
控制信号：控制电路的通断、 开关等
数据处理：处理二进制数据， 实现数据传输、存储等
构建复杂电路：通过组合逻辑 门电路，构建更复杂的电路系 统
PART THREE
功能：实现逻辑与 运算
输入：两个输入信 号
输出：一个输出信 号
真值表：当两个输 入信号均为1时， 输出为1；否则输 出为0。
低功耗技术的挑 战与机遇
低功耗技术的未 来展望
人工智能：逻辑门电路是实现人工智能的关键技术之一，未来将在智能机器人、智能语音识别等领域发挥重要作 用。
物联网：逻辑门电路是实现物联网的关键技术之一，未来将在智能家居、智能交通等领域发挥重要作用。
量子计算：逻辑门电路是实现量子计算的关键技术之一，未来将在量子通信、量子加密等领域发挥重要作用。
生物科技：逻辑门电路是实现生物科技的关键技术之一，未来将在基因编辑、生物制药等领域发挥重要作用。
汇报人：
小型化趋势：随着半导 体技术的发展，逻辑门 电路的尺寸越来越小， 提高了集成度和性能
技术挑战：如何实现 更高集成度和更小尺 寸的逻辑门电路，同 时保证性能和可靠性
应用前景：随着物联 网、人工智能等新兴 技术的发展，逻辑门 电路的集成化和小型 化将更加重要。
低功耗技术在逻 辑门电路中的应 用
数字电子技术逻辑门电路课件
F 1 0
数字电子技术-逻辑门电路
二极管与门/或门电路的缺点
（1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差。
+VCC（+5V）
R 3kΩ
D1
0V
D2
5V
D1
p
5V
D2
0.7V
+VCC（+5V） R 3kΩ
L
RL
1.4V
数字电子技术-逻辑门电路
解决办法：
将二极管与门（或门）电路和三极管非门电路组 合起来。
1
3
2T 3
Hale Waihona Puke R e21kΩ输入级
中间级
输出级
数字电子技术-逻辑门电路
TTL与非门的逻辑关系分析
1、输入全为高电平3.6V时。
T2、T3饱和导通， 由于T2饱和导通，VC2=1V。
由于T3饱和导通，输出电压为： VO=VCES3≈0.3V
T4和二极管D都截止。
实现了与非门的逻 辑功能之一： 输入全为高电平时， 输出为低电平。 A
管相当于一个闭合的开关。
D
K
V
F
IF
RL
V
F
IF
RL
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的理想开关特性
(2)加反向电压VR时，二极管截止，反向电流IS可忽略。二
极管相当于一个断开的开关。
D
K
V
R
IS
RL
V
R
RL
iD
理想二极管 伏安特性
uD
0V
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的实际开关特性
实际的硅二极管正向导通时，存在 一个0.7V的门槛电压（锗二极管为 0.3V),其伏安特性曲线为：
数字电子技术-逻辑门电路
二极管与门/或门电路的缺点
（1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差。
+VCC（+5V）
R 3kΩ
D1
0V
D2
5V
D1
p
5V
D2
0.7V
+VCC（+5V） R 3kΩ
L
RL
1.4V
数字电子技术-逻辑门电路
解决办法：
将二极管与门（或门）电路和三极管非门电路组 合起来。
1
3
2T 3
Hale Waihona Puke R e21kΩ输入级
中间级
输出级
数字电子技术-逻辑门电路
TTL与非门的逻辑关系分析
1、输入全为高电平3.6V时。
T2、T3饱和导通， 由于T2饱和导通，VC2=1V。
由于T3饱和导通，输出电压为： VO=VCES3≈0.3V
T4和二极管D都截止。
实现了与非门的逻 辑功能之一： 输入全为高电平时， 输出为低电平。 A
管相当于一个闭合的开关。
D
K
V
F
IF
RL
V
F
IF
RL
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的理想开关特性
(2)加反向电压VR时，二极管截止，反向电流IS可忽略。二
极管相当于一个断开的开关。
D
K
V
R
IS
RL
V
R
RL
iD
理想二极管 伏安特性
uD
0V
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的实际开关特性
实际的硅二极管正向导通时，存在 一个0.7V的门槛电压（锗二极管为 0.3V),其伏安特性曲线为：
逻辑门电路授课课件
2. MOS管的开关特性
3.1.4 CMOS反相器
1．电路结构
CMOS逻辑门电路是由N沟道MOSFET和P沟
υI
道MOSFET互补而成。
2．工作原理
（设VDD＞（VTN + |VTP|），且VTN = |VTP|） （1）当υi=0V时，TN截止，TP导通。输出υO≈VDD。 （2）当υi=VDD时，TN导通，TP截止，输出υO≈0V。
传输延迟时间 tpd/ns(CL=15pF)
75 10 13 2.9
功耗 (mW) 1(1MHz) 1.5 (1MHz) 1 (1MHz) 0.0003~7.5
延时功耗积 (pJ) 75 15 13
0.00087~22
3.1.9 NMOS门电路(略)
3.2 TTL逻辑门
3.2.1 BJT的开关特性
⑴ 扇入数：一个门电路输入端接入同类门电路的最大数目，取决于门电 路的输入端的个数。
⑵ 扇出数：一个门电路输出端能带同类门电路的最大数目，它表示带负 载的能力。
驱动门的所带负载分为灌电流负载和拉电流负载两种情况:
① 带灌电流负载
② 带拉电流负载
如NOH= NOL则取两者的最小值为门的扇出系数。
各类数字集成电路主要性能参数的比较
3.1.5 CMOS逻辑门电路
1．CMOS与非门
两个并联的P沟道和两个串联的N沟道增强型MOS管组成。
VDD
TP1
TP2
（1）当A、B中只要一个为低时，就会使与 之相连的NMOS管截止，PMOS管导
通，输出为高；
L
（2）当A、B全为高时，两串联的NMOS
B TN2
管导通，两并联的PMOS管截止，输 出为低。
VDD
3.1.4 CMOS反相器
1．电路结构
CMOS逻辑门电路是由N沟道MOSFET和P沟
υI
道MOSFET互补而成。
2．工作原理
（设VDD＞（VTN + |VTP|），且VTN = |VTP|） （1）当υi=0V时，TN截止，TP导通。输出υO≈VDD。 （2）当υi=VDD时，TN导通，TP截止，输出υO≈0V。
传输延迟时间 tpd/ns(CL=15pF)
75 10 13 2.9
功耗 (mW) 1(1MHz) 1.5 (1MHz) 1 (1MHz) 0.0003~7.5
延时功耗积 (pJ) 75 15 13
0.00087~22
3.1.9 NMOS门电路(略)
3.2 TTL逻辑门
3.2.1 BJT的开关特性
⑴ 扇入数：一个门电路输入端接入同类门电路的最大数目，取决于门电 路的输入端的个数。
⑵ 扇出数：一个门电路输出端能带同类门电路的最大数目，它表示带负 载的能力。
驱动门的所带负载分为灌电流负载和拉电流负载两种情况:
① 带灌电流负载
② 带拉电流负载
如NOH= NOL则取两者的最小值为门的扇出系数。
各类数字集成电路主要性能参数的比较
3.1.5 CMOS逻辑门电路
1．CMOS与非门
两个并联的P沟道和两个串联的N沟道增强型MOS管组成。
VDD
TP1
TP2
（1）当A、B中只要一个为低时，就会使与 之相连的NMOS管截止，PMOS管导
通，输出为高；
L
（2）当A、B全为高时，两串联的NMOS
B TN2
管导通，两并联的PMOS管截止，输 出为低。
VDD
第二章 逻辑门电路【PPT课件】
NPN、NMOS 管,采用正电源,用正逻辑分析。
PNP、CMOS 管,采用负电源,用负逻辑分析。
(1)、逻辑非的概念:条件具备了,结果不会发生。条件 不具备,结果却发生。
~ 220V A
开关闭合为 1
开关断开为 0
F
灯亮为 1
灯不亮为 0
工作波形:
逻辑符号:
AF 01 10
逻辑表达式:
FA
VCC(12V) VCL(+3V)
AB F 00 0 01 0 10 0 11 1
特点: 二极管正极接输出。
实现逻辑与运算的电路叫做与门
有输0为出F0和, 输入A、B之间
0V
3V
A
的全电1压为和真1。值关系:
3V 0V
B
F
ABF ABF
R
0V 0V 0V 0 0 0 工作波形:
0V 3V 0V 0 1 0 3V 0V 0V 1 0 0
R
C1
RC
D
F
FABAB
R1 R2
即:当输入A、B中,只要
-VBB(-12V)
有一个0,输出就是1,只有输
入全为1时,输出才是0。
A
A
B
&
FB
F
或非门由二极管或门及反相器组成。
或非门有运1算为顺序0,是: 先或后非
或运算全:有01为为11, 。全0为0。 A
反相器输入是0, 输出为1。
B
即:当输入A、B中,只要有
F
A
C1
&
F
R1
AA
(2)、非门 反相器就是非门
R2
RC
D
T
VBB(-12V)
逻辑门电路说课课件
子任务二:观察开关各种可能状态下小灯泡的对应状态
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
条件
开关s1
结果
电灯HL
S开，HL 灭：”0“
S合，HL 亮：”1“
条件
s1（0、1）
结果
HL（0、1）
非门逻辑功能：“有0出1，有1出0，正相反”
三 拓展与延伸 子任务五：生产生活中应用实例
子任务七：媒体提供
只有三个机要员的钥匙都同时转动，门才会打开
逻辑符号及写法
Y=A●B
A& Y B
四 评价与考核 详见考核表
对7个子任务 学生进行自评 小组交叉互评 教师总评
返回上级菜单
任务二 或逻辑及门功能探究
一 操作与观察
s1
E
s2
导线
若干
HL
子任务一:选择器材，依据“任何一个开关都能独立控制灯泡”的要求连接电路，
结束语
导线 若干
E
s1 s2
子任务一:选择器材，根据电路图连接电路
HL 子任务二:观察开关各种可能状态下小灯泡的对应状态
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
条件
开关s1
开关s2
结果 S开，HL 电灯HL 灭：”0“
S合，HL 亮：”1“
条件
s1（0、1）
并画出电路图
子任务二:观察开关各种可能状态下小灯泡的对应状态
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
条件
开关s1
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
条件
开关s1
结果
电灯HL
S开，HL 灭：”0“
S合，HL 亮：”1“
条件
s1（0、1）
结果
HL（0、1）
非门逻辑功能：“有0出1，有1出0，正相反”
三 拓展与延伸 子任务五：生产生活中应用实例
子任务七：媒体提供
只有三个机要员的钥匙都同时转动，门才会打开
逻辑符号及写法
Y=A●B
A& Y B
四 评价与考核 详见考核表
对7个子任务 学生进行自评 小组交叉互评 教师总评
返回上级菜单
任务二 或逻辑及门功能探究
一 操作与观察
s1
E
s2
导线
若干
HL
子任务一:选择器材，依据“任何一个开关都能独立控制灯泡”的要求连接电路，
结束语
导线 若干
E
s1 s2
子任务一:选择器材，根据电路图连接电路
HL 子任务二:观察开关各种可能状态下小灯泡的对应状态
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
条件
开关s1
开关s2
结果 S开，HL 电灯HL 灭：”0“
S合，HL 亮：”1“
条件
s1（0、1）
并画出电路图
子任务二:观察开关各种可能状态下小灯泡的对应状态
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
条件
开关s1
电子技术课件——逻辑门电路
流子（电荷）在工作状态转换时无需排空，
省去了排空所需时间，使晶体管从一种状
态转换到另一种状态非常迅速。因此， TTL系列门电路的工作速度比其他系列门 电路要快。
◆ 提 示 2020/6/12
第二章（1） 12
2.2.2 MOS系列门电路 ◆ 特点 ▲ MOS系列门电路是采用MOS（Metal Oxide Semiconductor 金属氧化物半导体）场效应晶体管制作。
逻辑符号：
或非门波形图：
2020/6/12
第二章（1）
7
3. 异或门
◆ 能够实现 L AB AB A B “异或”逻辑关系
的电路均称为“异或门”。异或门可由非门、与门和或 门组合而成，如下图所示。
异或门电路：
逻辑符号：
双输入端异或门波形图：
2020/6/12
提
示
当输入端A、B 的电平 状态互为相反时，输出端L 一定为高电平；当输入端A、 B的电平状态相同时输出L 一定为低电平。
第2章 逻辑门电路
2.1 逻辑门电路 内 容 提 要
基本逻门辑电路门：电与门路、是或门按、特非门定（逻又称辑反功相器能）构。 成的 系列常用开门关电路电：路与非。门它、具或非有门体、异积或小门、，与成或非本门低等 ， 抗2.2 干不同扰系能列门力电强路，使用灵活方便等特点,是构 成各TT种L系复列杂门电逻路辑、 M控O制S系及列门数电字路、运算电路的基 本2.3 单门电元路。综合在应电用子产品中被广泛应用。熟练 掌学信比握习号较门的源电、路电主门、路要电三路选的内构二基容成电控路本。制、原门产、品理门分及电类路使电组路用成、单方门稳电法态路触是组发成本电数路章字
第二章（1）
8
4. 同或门
◆ 能够实现 L A B A B A⊙B “同或”逻辑关系的
省去了排空所需时间，使晶体管从一种状
态转换到另一种状态非常迅速。因此， TTL系列门电路的工作速度比其他系列门 电路要快。
◆ 提 示 2020/6/12
第二章（1） 12
2.2.2 MOS系列门电路 ◆ 特点 ▲ MOS系列门电路是采用MOS（Metal Oxide Semiconductor 金属氧化物半导体）场效应晶体管制作。
逻辑符号：
或非门波形图：
2020/6/12
第二章（1）
7
3. 异或门
◆ 能够实现 L AB AB A B “异或”逻辑关系
的电路均称为“异或门”。异或门可由非门、与门和或 门组合而成，如下图所示。
异或门电路：
逻辑符号：
双输入端异或门波形图：
2020/6/12
提
示
当输入端A、B 的电平 状态互为相反时，输出端L 一定为高电平；当输入端A、 B的电平状态相同时输出L 一定为低电平。
第2章 逻辑门电路
2.1 逻辑门电路 内 容 提 要
基本逻门辑电路门：电与门路、是或门按、特非门定（逻又称辑反功相器能）构。 成的 系列常用开门关电路电：路与非。门它、具或非有门体、异积或小门、，与成或非本门低等 ， 抗2.2 干不同扰系能列门力电强路，使用灵活方便等特点,是构 成各TT种L系复列杂门电逻路辑、 M控O制S系及列门数电字路、运算电路的基 本2.3 单门电元路。综合在应电用子产品中被广泛应用。熟练 掌学信比握习号较门的源电、路电主门、路要电三路选的内构二基容成电控路本。制、原门产、品理门分及电类路使电组路用成、单方门稳电法态路触是组发成本电数路章字
第二章（1）
8
4. 同或门
◆ 能够实现 L A B A B A⊙B “同或”逻辑关系的
简明电工学课件：逻辑门电路
逻辑门电路
逻辑门电路
13.1 基本逻辑门电路与复合 逻辑门电路 13.2 集成逻辑门电路
逻辑门电路
数字电路是当前发展最快的领域之一。计算机、数字仪 表、手机等经常用到的电子设 备都是以数字电路为基础的。
数字电路与模拟电路均使用半导体器件完成电路功能。 与模拟电路不同,数字电路利 用的是半导体器件的饱和区与 截止区,即数字电路中只有“高电平”与“低电平”两种离散的 情况。为了用数学的方法表示这两种情况,在随后的模块中 用数字“1”表示“高电平”,用数 字“0”表示“低电平”。
逻辑门电路
图13.2.1 三态与非门
逻辑门电路
按其功能分,三态门除了图13.2.1中的三态与非门以外,还 有三态非门、三态缓冲门 和三态与门,这几类三态门的控制 端可以是高电平或者低电平有效。常用的三态门及其功 能 如表13.2.2所示。三态门主要用于实现多路数据在总线上的 分时传递,目的在于确保任 何时刻只有一路信号与总线接通。
它们可以表示任何复杂的逻辑函数。 实验证明,“与 非”“或非”“与或非”三种逻辑中的任何一种,都可以完 成“与”“或”“非”的功 能,即只要具备以上三个逻辑中 的任意一种就可以设计出任何逻辑电路,这给数字电路设 计 工作带来了非常多的便利。
逻辑门电路 (1)与非逻辑:与、非逻辑的组合,“先与后非”。其功能
逻辑门电路
图13.1.3 或逻辑电路
逻辑门电路
开关A、B 与灯F 的逻辑定义同前,则F 与A、B 之间的 逻辑关系如表13.1.2所示。
逻辑门电路
逻辑门电路 能实现或运算的电路称为或门,或门的逻辑符号如图
13.1.4所示。
图13.1.4 或门逻辑符号
逻辑门电路
3.非逻辑 当决定某个事件的条件不具备时,结果成立,而决定这个 事件的条件具备时,结果不 成立,这样的逻辑关系称为非逻辑。 如图13.1.5所示电路,当开关 A 断开时,灯F 才会亮。而当A 闭 合时,灯F 不亮。
逻辑门电路
13.1 基本逻辑门电路与复合 逻辑门电路 13.2 集成逻辑门电路
逻辑门电路
数字电路是当前发展最快的领域之一。计算机、数字仪 表、手机等经常用到的电子设 备都是以数字电路为基础的。
数字电路与模拟电路均使用半导体器件完成电路功能。 与模拟电路不同,数字电路利 用的是半导体器件的饱和区与 截止区,即数字电路中只有“高电平”与“低电平”两种离散的 情况。为了用数学的方法表示这两种情况,在随后的模块中 用数字“1”表示“高电平”,用数 字“0”表示“低电平”。
逻辑门电路
图13.2.1 三态与非门
逻辑门电路
按其功能分,三态门除了图13.2.1中的三态与非门以外,还 有三态非门、三态缓冲门 和三态与门,这几类三态门的控制 端可以是高电平或者低电平有效。常用的三态门及其功 能 如表13.2.2所示。三态门主要用于实现多路数据在总线上的 分时传递,目的在于确保任 何时刻只有一路信号与总线接通。
它们可以表示任何复杂的逻辑函数。 实验证明,“与 非”“或非”“与或非”三种逻辑中的任何一种,都可以完 成“与”“或”“非”的功 能,即只要具备以上三个逻辑中 的任意一种就可以设计出任何逻辑电路,这给数字电路设 计 工作带来了非常多的便利。
逻辑门电路 (1)与非逻辑:与、非逻辑的组合,“先与后非”。其功能
逻辑门电路
图13.1.3 或逻辑电路
逻辑门电路
开关A、B 与灯F 的逻辑定义同前,则F 与A、B 之间的 逻辑关系如表13.1.2所示。
逻辑门电路
逻辑门电路 能实现或运算的电路称为或门,或门的逻辑符号如图
13.1.4所示。
图13.1.4 或门逻辑符号
逻辑门电路
3.非逻辑 当决定某个事件的条件不具备时,结果成立,而决定这个 事件的条件具备时,结果不 成立,这样的逻辑关系称为非逻辑。 如图13.1.5所示电路,当开关 A 断开时,灯F 才会亮。而当A 闭 合时,灯F 不亮。
逻辑门电路介绍课件
信号处理：对输入信号进行加工
02
处理，如放大、滤波等 控制功能：实现对电路的控制，
03
如开关、定时等 存储功能：实现对信号的存储，
04
如寄存器、存储器等
逻辑门电路的工作原 理
基本逻辑运算
1 与运算：当所有输入都为1时，输出为1，否则为0 2 或运算：当所有输入都为0时，输出为0，否则为1 3 非运算：输入为1时，输出为0；输入为0时，输出为1 4 异或运算：当输入相同时，输出为0；当输入不同时，输出为1 5 同或运算：当输入相同时，输出为1；当输入不同时，输出为0
5
逻辑门电路的 应用：数字电 路、计算机、
通信等领域
逻辑门电路的应用
数字电路的设计
逻辑门电路是数字
电路的基础 1
4 逻辑门电路在数字电
路设计中的应用广泛， 如计算机、手机、家 电等电子产品中都有
逻辑门电路的身影
逻辑门电路可以实
现基本的逻辑运算，
2
如与、或、非等
3
逻辑门电路可以组
合成更复杂的电路，
04
逻辑门电路的 控制端用于控 制逻辑运算的 类型。
逻辑门电路的分类
01
基本逻辑门： 与门、或门、 非门
02
复合逻辑门： 与非门、或非 门、异或门
03
扩展逻辑门： 三态门、多路 复用器、解码 器
04
特殊逻辑门： TTL、CMOS、 ECL等不同类 型逻辑门的分 类
逻辑门电路的功能
逻辑运算：实现基本的逻辑运算， 01 如与、或、非等
逻辑门电路介绍课 件
演讲人
பைடு நூலகம்录
01. 逻辑门电路的基本概念 02. 逻辑门电路的工作原理 03. 逻辑门电路的应用
02
处理，如放大、滤波等 控制功能：实现对电路的控制，
03
如开关、定时等 存储功能：实现对信号的存储，
04
如寄存器、存储器等
逻辑门电路的工作原 理
基本逻辑运算
1 与运算：当所有输入都为1时，输出为1，否则为0 2 或运算：当所有输入都为0时，输出为0，否则为1 3 非运算：输入为1时，输出为0；输入为0时，输出为1 4 异或运算：当输入相同时，输出为0；当输入不同时，输出为1 5 同或运算：当输入相同时，输出为1；当输入不同时，输出为0
5
逻辑门电路的 应用：数字电 路、计算机、
通信等领域
逻辑门电路的应用
数字电路的设计
逻辑门电路是数字
电路的基础 1
4 逻辑门电路在数字电
路设计中的应用广泛， 如计算机、手机、家 电等电子产品中都有
逻辑门电路的身影
逻辑门电路可以实
现基本的逻辑运算，
2
如与、或、非等
3
逻辑门电路可以组
合成更复杂的电路，
04
逻辑门电路的 控制端用于控 制逻辑运算的 类型。
逻辑门电路的分类
01
基本逻辑门： 与门、或门、 非门
02
复合逻辑门： 与非门、或非 门、异或门
03
扩展逻辑门： 三态门、多路 复用器、解码 器
04
特殊逻辑门： TTL、CMOS、 ECL等不同类 型逻辑门的分 类
逻辑门电路的功能
逻辑运算：实现基本的逻辑运算， 01 如与、或、非等
逻辑门电路介绍课 件
演讲人
பைடு நூலகம்录
01. 逻辑门电路的基本概念 02. 逻辑门电路的工作原理 03. 逻辑门电路的应用
《逻辑门电路》课件
与非门（NAND Gate）
与门的输出信号取反。
逻辑门的符号和真值表
符号
每种逻辑门都有其独特的图形符号，用以表示其 功能。
真值表
每个逻辑门都有其对应的真值表，用于描述其输 入输出逻辑关系。
逻辑门的输入输出值
逻辑门 非门 与门 或门 与非门
输入值 0/1 00/01/10/11 00/01/10/11 00/01/10/11
解码器（Decoder）
将较少数量的输入信号解码成较多数量的输出信 号。
时序逻辑电路1来自触发器（Flip-Flops）
用于存储和控制逻辑门电路的状态和信号。
2
寄存器（Registers）
用于存储和传输多个二进制位的信息。
3
计数器（Counters）
用于计数和控制逻辑电路的运行。
状态图和状态表
状态图
逻辑门电路
逻辑门电路是数字电子学中的重要概念。它由不同类型的逻辑门组成，用于 处理和操作数字信号。本课件将介绍逻辑门的基本知识和应用。
逻辑门的类型
非门（NOT Gate）
将输入信号取反，输出为其相反值。
或门（OR Gate）
当任意一个输入信号为高电平时，输出为高 电平。
与门（AND Gate）
当所有输入信号均为高电平时，输出为高电 平。
D锁存器
有一个输入信号D，可以存储 一个比特。
振荡器（Oscillators）
1 简谐振荡器
2 应用示例
通过正反馈回路产生稳定的周期性输出信 号。
振荡器可用于时钟发生器、通信设备和音 频设备。
逻辑门设计和实现
逻辑门设计
设计逻辑门需要考虑电路的功能、布局和性能 要求。
逻辑门实现
与门的输出信号取反。
逻辑门的符号和真值表
符号
每种逻辑门都有其独特的图形符号，用以表示其 功能。
真值表
每个逻辑门都有其对应的真值表，用于描述其输 入输出逻辑关系。
逻辑门的输入输出值
逻辑门 非门 与门 或门 与非门
输入值 0/1 00/01/10/11 00/01/10/11 00/01/10/11
解码器（Decoder）
将较少数量的输入信号解码成较多数量的输出信 号。
时序逻辑电路1来自触发器（Flip-Flops）
用于存储和控制逻辑门电路的状态和信号。
2
寄存器（Registers）
用于存储和传输多个二进制位的信息。
3
计数器（Counters）
用于计数和控制逻辑电路的运行。
状态图和状态表
状态图
逻辑门电路
逻辑门电路是数字电子学中的重要概念。它由不同类型的逻辑门组成，用于 处理和操作数字信号。本课件将介绍逻辑门的基本知识和应用。
逻辑门的类型
非门（NOT Gate）
将输入信号取反，输出为其相反值。
或门（OR Gate）
当任意一个输入信号为高电平时，输出为高 电平。
与门（AND Gate）
当所有输入信号均为高电平时，输出为高电 平。
D锁存器
有一个输入信号D，可以存储 一个比特。
振荡器（Oscillators）
1 简谐振荡器
2 应用示例
通过正反馈回路产生稳定的周期性输出信 号。
振荡器可用于时钟发生器、通信设备和音 频设备。
逻辑门设计和实现
逻辑门设计
设计逻辑门需要考虑电路的功能、布局和性能 要求。
逻辑门实现
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
三 拓展与延伸
子任务五：生产生活中应用实例
同寝室任何同学的钥 匙都可以打开寝室门
学生列举 或逻辑实
例
目的：鼓励学生积极思考，培 养他们勇于打破常规的革新创 新意识。
子任务六：举例中典型案例概述，并用 开关、导线和小灯泡连接模拟电路。
目的：培养学生敢说、敢想的 意识，并锻炼他们的文字表达 能力。
并画出电路图
子任务二:观察开关各种可能状态下小灯泡的对应状态
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
条件
开关s1
开关s2
结果
S开，HL
电灯HL 灭：”0“
条件
结果
s1（0、1） S2（0、1） HL（0、1）
S合，HL 亮：”1“
或门逻辑功能：“有1出1，全0出0，1说了算”
实验探究
动手操作 学法
任务中相互评价
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
五 教学程序
环节一 观察与思考（2分钟） 环节二 激学导思（3分钟） 环节三 新课教学（70分钟） 环节四 教学反馈（5分钟） 环节五 教学拓展（8分钟） 环节六 教学延伸（2分钟）
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
逻辑符号及写法
Hale Waihona Puke Y=A●BA& Y B
四 评价与考核 详见考核表
对7个子任务 学生进行自评 小组交叉互评 教师总评
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比
赛
任务二 或逻辑及门功能探究
一 操作与观察
s1
E
s2
导线
若干
HL
子任务一:选择器材，依据“任何一个开关都能独立控制灯泡”的要求连接电路，
2 识电路图及画电路图的能力
3 观察和解释与、或、非基本应用现象并对其实例进行判断推理的 能力。
创新素质目标：
培养学生主动思维、突破思维定势的创新能力和解决实际问题的专 业技能。
个性品质目标：
培养学生严以治学的科学态度、组织协调能力和与人协作的能力。
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
一 操作与观察
导线 若干
E
R1
s2
HL
子任务一:选择所需器材，依据“开关闭合，灯灭；开关断开，灯亮”的要求 连接电路，并画出电路图
子任务二:观察开关各种可能状态下小灯泡的对应状态
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
条件
开关s1
子任务七：媒体提供
只要这一扇门、两扇窗中有一扇打开，报警器就响。
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
逻辑符号及写法
Y=A+B
A ≥1 Y B
四 评价与考核 详见考核表
针对7个子任务 学生自评
小组交叉互评
教师总评
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
任务三 非逻辑及门功能探究
3 教学重点、难点和关键
教学重点：
三种基本逻辑 门电路的逻辑 功能。
教学难点：
三种基本逻辑 门电路的应用 性探究
教学关键： 通过学生动
手实验、列 举实例来深 入理解三种 门电路的功 能及应用。
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
四 教法和学法
任务驱动式教学
实验探究法
教法
学导式教学法
本次课是数字电 路的基础内容， 学好本次课，为 后续课的学习打 下坚实的基础。
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比
赛
2 教学目标
基础知识目标：
理解与、或、非三种基本逻辑门电路的逻辑功能，并能解释其现 象及简单应用。
能力训练目标：
1 正确选择实验器材、连接电路的技能及安全用电和爱护工具设备 的职业意识。
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
任务一 与逻辑及与门功能探究
一 操作与观察
导线 若干
E
s1 s2
子任务一:选择器材，根据电路图连接电路
HL 子任务二:观察开关各种可能状态下小灯泡的对应状态
二 思考与探究
子任务三:依据实验现象填写表格一 子任务四:根据表格一转换出真值表，并总结逻辑功能口诀
例
目的：鼓励学生积极思 考，培养他们勇于打破 常规的革新创新意识。
子任务六：举例中典型案例概述，用开关、导 线和小灯泡连接模拟电路。
目的：培养学生敢说、敢 想的意识，并锻炼他们的 文字表达能力。
子任务七：媒体提供
只有三个机要员的钥匙都同时转动，门才会打开
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
一 设计理念
我校实施“做中教、做中 学、做中练、做中考”的 专业课程教学改革
传感器在工、 任农务业书生产及
考家应核庭用表生广活泛中
设计理念
多种教学手 段有机结合
着重培养职业技能
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
二 学情分析
学习储备：已经具备了进制 转换及区分模拟和数字信号 的能力
环节一 观察与思考
1 二进制：
“0”
?
“1”
?
2 判断模拟信 号/数字信号
正逻辑（常用）
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
环节三 新课教学
任务一 与逻辑及与门功能探究（25分钟） 任务二 或逻辑及或门功能探究（25分钟） 任务三 非逻辑及非门功能探究（20分钟）
辽 宁 省 本 溪 市
基本逻辑门电路
辽宁省本溪市机电工程学校 主讲人：郝秀琴
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
出版社：
高等教育出版社
文春帆
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
设计理念
学情分析
基本逻辑门电路
教材分析 教法学法
教学程序 板书设计
教学反思
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
条件
开关s1
开关s2
结果 S开，HL 电灯HL 灭：”0“
S合，HL 亮：”1“
条件
s1（0、1）
S2（0、1）
结果
HL（0、1）
与门逻辑功能：“有0出0，全1出1，0说了算”
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
三 拓展与延伸
子任务五：生产生活中应用实例
登陆QQ的密码 和用户名
学生列举 与逻辑实
机电
09级
08班
返回上级菜单
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
三 教材分析
1 教材的地位和作用 2 教学目标 3 教学重点、难点和关键
2010 “创新杯”全国中职教师说课比 赛
1 教材地位和作用
本次课内容节选自 所选教材的第十三章 第二节《逻辑门电 路》。本门课程既是 机电技术应用专业的 专业基础课，又是主 干课程。