数字逻辑课件 ppt
合集下载
《数字逻辑基础》课件
公式化简法
使用逻辑代数公式对逻辑函数进行化简，通过消去多余的项和简化 表达式来得到最简结果。
卡诺图化简法
使用卡诺图对逻辑函数进行化简，通过填1、圈1、划圈和填0的方 法来得到最简结果。
03
组合逻辑电路
组合逻辑电路的分析
组合逻辑电路的输入和输出
分析组合逻辑电路的输入和输出信号，了解它们之间的关系。
交通信号灯控制系统的设计与实现
交通信号灯简介
交通信号灯是一种用于控制交通流量的电子设备，通常设置在路口或 交叉口处。
设计原理
交通信号灯控制系统的设计基于数字逻辑电路和计算机技术，通过检 测交通流量和车流方向来实现信号灯的自动控制。
实现步骤
首先确定系统架构和功能需求，然后选择合适的元件和芯片，接着进 行电路设计和搭建，最后进行测试和调整。
真值表
通过列出输入和输出信号的所有可能组合，构建组合逻辑电路的真值表，以确定输出信 号与输入信号的逻辑关系。
逻辑表达式
根据真值表，推导出组合逻辑电路的逻辑表达式，表示输入和输出信号之间的逻辑关系 。
组合逻辑电路的设计
确定逻辑功能
根据实际需求，确定所需的逻辑功能，如与、或、非等。
设计逻辑表达式
根据确定的逻辑功能，设计相应的逻辑表达式，用于描述输入和 输出信号之间的逻辑关系。
实现电路
根据逻辑表达式，选择合适的门电路实现组合逻辑电路，并完成 电路的物理设计。
常用组合逻辑电路
01
02
03
04
编码器
将输入信号转换为二进制码的 电路，用于信息处理和控制系
统。
译码器
将二进制码转换为输出信号的 电路，用于数据分配和显示系
统。
多路选择器
使用逻辑代数公式对逻辑函数进行化简，通过消去多余的项和简化 表达式来得到最简结果。
卡诺图化简法
使用卡诺图对逻辑函数进行化简，通过填1、圈1、划圈和填0的方 法来得到最简结果。
03
组合逻辑电路
组合逻辑电路的分析
组合逻辑电路的输入和输出
分析组合逻辑电路的输入和输出信号，了解它们之间的关系。
交通信号灯控制系统的设计与实现
交通信号灯简介
交通信号灯是一种用于控制交通流量的电子设备，通常设置在路口或 交叉口处。
设计原理
交通信号灯控制系统的设计基于数字逻辑电路和计算机技术，通过检 测交通流量和车流方向来实现信号灯的自动控制。
实现步骤
首先确定系统架构和功能需求，然后选择合适的元件和芯片，接着进 行电路设计和搭建，最后进行测试和调整。
真值表
通过列出输入和输出信号的所有可能组合，构建组合逻辑电路的真值表，以确定输出信 号与输入信号的逻辑关系。
逻辑表达式
根据真值表，推导出组合逻辑电路的逻辑表达式，表示输入和输出信号之间的逻辑关系 。
组合逻辑电路的设计
确定逻辑功能
根据实际需求，确定所需的逻辑功能，如与、或、非等。
设计逻辑表达式
根据确定的逻辑功能，设计相应的逻辑表达式，用于描述输入和 输出信号之间的逻辑关系。
实现电路
根据逻辑表达式，选择合适的门电路实现组合逻辑电路，并完成 电路的物理设计。
常用组合逻辑电路
01
02
03
04
编码器
将输入信号转换为二进制码的 电路，用于信息处理和控制系
统。
译码器
将二进制码转换为输出信号的 电路，用于数据分配和显示系
统。
多路选择器
数字逻辑电路与系统设计课件
计数器
用于计数和控制时序，常用于实现定时器和分频器。
移位器
用于二进制数据的移位操作，常用于数据格式化和数据传输。
顺序脉冲发生器
用于产生一定规律的顺序脉冲信号，常用于控制电路的工作流程。
04
数字系统设计
数字系统概述
数字系统的基本概念
数字系统是指使用离散的二进制数字信号进行信息处理的系统。它主要由逻辑 门电路、触发器、寄存器、加法器等基本元件组成，具有精度高、稳定性好、 易于大规模集成等优点。
实现逻辑功能
根据状态转换图，实现相应的 逻辑功能。
确定设计目标
明确设计时序逻辑电路的目的 和要求，如实现特定的功能、 达到一定的性能指标等。
设计状态转换图
根据设计要求，设计状态转换 图，确定状态和输出。
验证设计
通过仿真或实验验证设计的正 确性和可行性。
常用时序逻辑电路
寄存器
用于存储二进制数据，常用于数据传输和数据处理。
集成化和智能化技术的发展，为数字 系统的设计带来了新的机遇和挑战。
数字系统的智能化是当前的一个重要 趋势，它使得数字系统能够具有更强 的自适应性、智能性和灵活性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
分析输入和输出信号的逻辑关系，确定电路的功 能。
真值表和逻辑表达式
通过列出所有输入组合和对应的输出值，得到真 值表，并根据真值表推导出逻辑表达式。
3
逻辑功能描述
根据逻辑表达式或真值表，描述组合逻辑电路的 逻辑功能。
组合逻辑电路的设计
明确设计要求：确定输入和 输出信号，以及电路要实现 的功能。
根据功能要求，逐一确定每 个输入组合对应的输出值。
自底向上的设计方法
用于计数和控制时序，常用于实现定时器和分频器。
移位器
用于二进制数据的移位操作，常用于数据格式化和数据传输。
顺序脉冲发生器
用于产生一定规律的顺序脉冲信号，常用于控制电路的工作流程。
04
数字系统设计
数字系统概述
数字系统的基本概念
数字系统是指使用离散的二进制数字信号进行信息处理的系统。它主要由逻辑 门电路、触发器、寄存器、加法器等基本元件组成，具有精度高、稳定性好、 易于大规模集成等优点。
实现逻辑功能
根据状态转换图，实现相应的 逻辑功能。
确定设计目标
明确设计时序逻辑电路的目的 和要求，如实现特定的功能、 达到一定的性能指标等。
设计状态转换图
根据设计要求，设计状态转换 图，确定状态和输出。
验证设计
通过仿真或实验验证设计的正 确性和可行性。
常用时序逻辑电路
寄存器
用于存储二进制数据，常用于数据传输和数据处理。
集成化和智能化技术的发展，为数字 系统的设计带来了新的机遇和挑战。
数字系统的智能化是当前的一个重要 趋势，它使得数字系统能够具有更强 的自适应性、智能性和灵活性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
分析输入和输出信号的逻辑关系，确定电路的功 能。
真值表和逻辑表达式
通过列出所有输入组合和对应的输出值，得到真 值表，并根据真值表推导出逻辑表达式。
3
逻辑功能描述
根据逻辑表达式或真值表，描述组合逻辑电路的 逻辑功能。
组合逻辑电路的设计
明确设计要求：确定输入和 输出信号，以及电路要实现 的功能。
根据功能要求，逐一确定每 个输入组合对应的输出值。
自底向上的设计方法
数字逻辑ppt
-
p 2 (2 6) 24(W ) （吸收）
2 电路定理
❖2.1 叠加定理
❖2.2 戴维南定理 ❖ 2.3 诺顿定理 ❖ 2.4 最大功率传递定理
2.1 叠加定理
由线性电阻元件、线性受控源及独立源 构成旳电路为线性电阻电路。
若某线性电阻电路有唯一解，则该电路 中任一支路电流和电压均可表达为电路 中全部独立源旳线性组合。
即：一系列振幅不同，频率成整数倍旳正弦波， 叠加后来可构成一种非正弦周期波。
分析中旳u1、u3、u5等等，这些振幅不同、频率 分别是非正弦周期波频率k次倍旳正弦波统称为非正 弦周期波旳谐波，并按照k是非正弦周期波频率旳倍 数分别称为1次谐波(基波)、3次谐波……。
k为奇数旳谐波一般称为非正弦周期函数旳奇次 谐波；k为偶数时则称为非正弦周期波旳偶次谐波。 而把2次以上旳谐波均称为高次谐波。
1. 4受控源
实际电路中旳受控现象：
Ic
Ib
三极管
Ic Ib
他励直流发电机
If
+
U rIf
U
-
电压控制电压源（VCVS）：
特征方程
+
u2 u1
u1
-
－转移电压比
电流控制电压源（CCVS）：
特征方程
u2 r i1
i1
r－转移电阻
+
μu1 u2
-
+
ri1 u- 2
电压控制电流源（VCCS）：
iS
定义：端电流与电压无关且保持为某一给定函数 旳二端元件。
伏安特征：
iS
i(t) iS (t)
（u为任意值）
i
➢ 电流源旳两种工作状态：
1. 吸收电功率，
p 2 (2 6) 24(W ) （吸收）
2 电路定理
❖2.1 叠加定理
❖2.2 戴维南定理 ❖ 2.3 诺顿定理 ❖ 2.4 最大功率传递定理
2.1 叠加定理
由线性电阻元件、线性受控源及独立源 构成旳电路为线性电阻电路。
若某线性电阻电路有唯一解，则该电路 中任一支路电流和电压均可表达为电路 中全部独立源旳线性组合。
即：一系列振幅不同，频率成整数倍旳正弦波， 叠加后来可构成一种非正弦周期波。
分析中旳u1、u3、u5等等，这些振幅不同、频率 分别是非正弦周期波频率k次倍旳正弦波统称为非正 弦周期波旳谐波，并按照k是非正弦周期波频率旳倍 数分别称为1次谐波(基波)、3次谐波……。
k为奇数旳谐波一般称为非正弦周期函数旳奇次 谐波；k为偶数时则称为非正弦周期波旳偶次谐波。 而把2次以上旳谐波均称为高次谐波。
1. 4受控源
实际电路中旳受控现象：
Ic
Ib
三极管
Ic Ib
他励直流发电机
If
+
U rIf
U
-
电压控制电压源（VCVS）：
特征方程
+
u2 u1
u1
-
－转移电压比
电流控制电压源（CCVS）：
特征方程
u2 r i1
i1
r－转移电阻
+
μu1 u2
-
+
ri1 u- 2
电压控制电流源（VCCS）：
iS
定义：端电流与电压无关且保持为某一给定函数 旳二端元件。
伏安特征：
iS
i(t) iS (t)
（u为任意值）
i
➢ 电流源旳两种工作状态：
1. 吸收电功率，
数字逻辑基础教学课件PPT
4. 各种表示方法间的相互转换
（1）逻辑函数式→真值表 举例：例1-6（P9） （2）逻辑函数式→逻辑图 举例：例1-7（P10） （3）逻辑图→逻辑函数式 方法：从输入到输出逐级求取。
举例：例1-8（P10）
（4）真值表→函数式
方法：将真值表中Y为 1 的输入变量相与，取 值为 1 用原变量表示，0 用反变量表示， 将这 些与项相加，就得到逻辑表达式。这样得到的 逻辑函数表达式是标准与－或逻辑式。
断开为0；灯为Y，灯亮为1，灭为0。
真值表
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 1
由“或”运算的真值表可知
“或”运算法则为：
有1出
0＋0 = 0 1＋0 = 1
1
0＋1 = 1 1＋1 = 1
全0为
0
⒊ 表达式
逻辑代数中“或”逻辑关系用“或”运算 描述。“或”运算又称逻辑加，其运算符为 “＋”或“ ”。两变量的“或”运算可表示
0
卡诺图是一 种用图形描 述逻辑函数
的方法。
00 0 01 0 11 0
10 1
例：函数 F=AB + AC
ABC F
000 0
1 001 1 010 0
1 011 1
1 100 1
0
101 1 110 0
1 111 0
1.逻辑函数式
特点：
例：函数 F=AB + AC
（1）便于运算； （2）便于用逻辑图实现； （3）缺乏直观。
真值表
K
Y
0
1
1
0
由“非”运算的真值表可知 “非”运算法则为：
0 =1 1 =0
⒊ 表达式
“非”逻辑用“非”运算描述。“非”运 算又称求反运算，运算符为“－”或“¬”， “非”运算可表示为：
（1）逻辑函数式→真值表 举例：例1-6（P9） （2）逻辑函数式→逻辑图 举例：例1-7（P10） （3）逻辑图→逻辑函数式 方法：从输入到输出逐级求取。
举例：例1-8（P10）
（4）真值表→函数式
方法：将真值表中Y为 1 的输入变量相与，取 值为 1 用原变量表示，0 用反变量表示， 将这 些与项相加，就得到逻辑表达式。这样得到的 逻辑函数表达式是标准与－或逻辑式。
断开为0；灯为Y，灯亮为1，灭为0。
真值表
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 1
由“或”运算的真值表可知
“或”运算法则为：
有1出
0＋0 = 0 1＋0 = 1
1
0＋1 = 1 1＋1 = 1
全0为
0
⒊ 表达式
逻辑代数中“或”逻辑关系用“或”运算 描述。“或”运算又称逻辑加，其运算符为 “＋”或“ ”。两变量的“或”运算可表示
0
卡诺图是一 种用图形描 述逻辑函数
的方法。
00 0 01 0 11 0
10 1
例：函数 F=AB + AC
ABC F
000 0
1 001 1 010 0
1 011 1
1 100 1
0
101 1 110 0
1 111 0
1.逻辑函数式
特点：
例：函数 F=AB + AC
（1）便于运算； （2）便于用逻辑图实现； （3）缺乏直观。
真值表
K
Y
0
1
1
0
由“非”运算的真值表可知 “非”运算法则为：
0 =1 1 =0
⒊ 表达式
“非”逻辑用“非”运算描述。“非”运 算又称求反运算，运算符为“－”或“¬”， “非”运算可表示为：
数字逻辑基础ppt课件
数字电子技术基础
数字电路研究的对象是输入与输出的逻辑关系， 即电路的逻辑功能。
(2) 数字电路研究方法 数字电路研究的主要方法是逻辑分析和逻辑
设计的方法。
计算机软件：硬件描述语言，例如ABEL 语言、VHD语言。
上页 下页 返回
数字电子技术基础
(3) 数字电路的测试技术 数字电路在正确设计和安装后，必须经过
( N ) R a n 1 a n 2 .a . 2 a 1 . a 0 .a 1 a 2 .a . m .
上页 下页 返回
数字电子技术基础
(2) 数位的权值 某个数位上数码为1时所表征的数值，称为该
数位的权值，简称“权”。
各个数位的权值均可表示成Ri的形式。
其中R是进位基数，i 表示相对小数点的位置。 i的确定方法： 以小数点为起点，自右向左依次为0，1， 2，…，n-1,自左向右依次为-1，-2, …，-m。n是整 数部分的位数，m是小数部分的位数。
上页 下页 返回
数字电子技术基础
在一个数位上，规定使用的数码符号的总数， 叫该进位计数制的进位基数，简称为“基” 。
进位基数又称为进位模数，记作R。 例如十进制，每个数位规定使用的数码符号为0， 1， 2， …， 9，共10个， 故其进位基数R=10。
若某个数位上的数码为ai，n为整数位，m为小
数位，则进位计数制表示的式子为
上页 下页 返回
数字电子技术基础
(4) 保密性好，对于数字信号可以采用各种算法进行 加密处理，故对信息资源的保密性好。 (5) 有可能通过编程改变芯片的逻辑功能。 (6) 可完成数字运算和逻辑运算。 (7) 容易采用计算机辅助设计。 3. 数字电路研究的对象、方法与测试技术 (1) 研究的对象
第9章 数字逻辑基础PPT课件
例如：（例9－2）偶数判别电路的波形图如下：
偶判电路输入输出波形
15.08.2020
9.2.2 逻辑函数几种表示方法的相互转换
逻辑函数5种表示方法相互转换关系
15.08.2020
1．根据逻辑函数表达式画逻辑图 将逻辑函数表达式中变量之间的运算关系用相应的逻 辑符号表示出来，就可以得到该函数的逻辑图。 例9-4 试画出逻辑函数 FABBCAC 的逻辑图。
特点:有1 则1, 全0则0
15.08.2020
逻辑或运算真值表
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 1
逻辑或的波形图
真值表特点: 有1 则1, 全0则0
逻辑推广到多变量： Y=A+B+C+D+···
15.08.2020
3.逻辑非(NOT) “非”逻辑：决定事件发生的条件只有一个，条件不 具备时事件发生（成立），条件具备时事件不发生。 记为： Y＝A 逻辑非的运算规则 0 =1， 1 =0
符号： A B
&
Y
A B AB Y 00 0 1 01 0 1 10 0 1
多个逻辑变量时:
Y=AB C
11 1 0
15.08.2020
（2） 或非门 表示式： Y= A+B 符号： A ≥1 Y B
真值表
A B AB Y 00 0 1 01 1 0 10 1 0 11 1 0
多个逻辑变量时: Y= A+B+C
15.08.2020
4．根据逻辑表达式求真值表
将自变量所有可能的取值组合代入逻辑 表达式中，计算出相应的逻辑函数的值，便 可列出其真值表
15.08.2020
9.2.3逻辑函数的化简 所谓逻辑函数的化简，就是 使逻辑函数的形式最简单。
偶判电路输入输出波形
15.08.2020
9.2.2 逻辑函数几种表示方法的相互转换
逻辑函数5种表示方法相互转换关系
15.08.2020
1．根据逻辑函数表达式画逻辑图 将逻辑函数表达式中变量之间的运算关系用相应的逻 辑符号表示出来，就可以得到该函数的逻辑图。 例9-4 试画出逻辑函数 FABBCAC 的逻辑图。
特点:有1 则1, 全0则0
15.08.2020
逻辑或运算真值表
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 1
逻辑或的波形图
真值表特点: 有1 则1, 全0则0
逻辑推广到多变量： Y=A+B+C+D+···
15.08.2020
3.逻辑非(NOT) “非”逻辑：决定事件发生的条件只有一个，条件不 具备时事件发生（成立），条件具备时事件不发生。 记为： Y＝A 逻辑非的运算规则 0 =1， 1 =0
符号： A B
&
Y
A B AB Y 00 0 1 01 0 1 10 0 1
多个逻辑变量时:
Y=AB C
11 1 0
15.08.2020
（2） 或非门 表示式： Y= A+B 符号： A ≥1 Y B
真值表
A B AB Y 00 0 1 01 1 0 10 1 0 11 1 0
多个逻辑变量时: Y= A+B+C
15.08.2020
4．根据逻辑表达式求真值表
将自变量所有可能的取值组合代入逻辑 表达式中，计算出相应的逻辑函数的值，便 可列出其真值表
15.08.2020
9.2.3逻辑函数的化简 所谓逻辑函数的化简，就是 使逻辑函数的形式最简单。
数字逻辑电路大全PPT课件(2024版)
第6页/共48页
Rb1 4kΩ
Rc 2 1.6kΩ
Vc 2
1
+VCC（ +5V） Rc4 130Ω
3
T2 4
1
3
A
31
2T2
D Vo
B
T1
C
Ve 2
1
3
2T 3
Re2
1kΩ
输入级
中间级
输出级
第7页/共48页
2．TTL与非门的逻辑关系
（1）输入全为高电平3.6V时。
T2、T3导通，VB1=0.7×3=2.1（V ），
列。 6 ． 74AS 系 列 —— 为 先 进 肖 特 基 系
列， 它是74S系列的后继产品。 7．74ALS系列——为先进低 功耗肖特基系列， 是74LS系列的后继产品。
第30页/共48页
2.3
一、 NMOS门电路 1．NMOS非门
MOS逻辑门电路
VDD (+12V)
VDD (+12V)
VDD (+12V)
0.4V
高 电 平 噪 声 容 限 第1V5页NH/共＝48V页OH （ min ） - VON ＝ 2.4V-2.0V ＝
四、TTL与非门的带负载能力
1．输入低电平电流IIL与输入高电平电流IIH （1）输入低电平电流IIL——是指当门电路的输入端
接低电平时，从门电路输入端流出的电流。
& Vo G0
呈 现 高 阻 ， 称 为 高 阻 态 ， 或 禁 止 态+V。CC
Rc2
Rc4
Rb1
Vc2 1
3
T2 4
A
&
B
L
EN
数字逻辑电路复习ppt
实际逻 辑问题
真值表
逻辑表达式
最简（或最 合理）表达式
逻辑图
例4-3 有一火灾报警系统,设有烟感、温感与紫外光感三 种不同类型得火灾探测器。为了防止误报警,只有当其中有两种 或两种类型以上得探测器发出火灾探测信号时,报警系统才产生 报警控制信号,试设计产生报警控制信号得电路。
思路:逻辑抽象:探测器得火灾探测信号应为电路得输入,令A、 B、C分别代表烟感、温感与紫外光感三种探测器得探测信 号,“1”表示有火灾探测信号, “0”表示没有火灾探测信号;
数字逻辑电路复习
第一章 数制与编码
数字系统中得信息有两类:数码信息与代码信息
➢数码:用来表示数量得大小。如90分,101元等
➢数制:用数字来表示数量大小方法及运算规则体制。
➢ 编码:用数字代表不同得状态、事物或信息称为编码,它不
含有数量得意义。如身份证号码,银行帐号等
➢码制:为了便于记忆与处理,在编制代码时总要遵循一定得
Y AAA m
6
21 0
6
Y7 A2 A1 A0 m7
每个输出对应一个最小项
Y i mi Mi
2、 8选1数据选择器CT54S151/CT74S151
表4-3-12 8选1数据选择器真值表
S
A2
A1
A0
Y
W
1
×
×
×
0
1
0
0
0
0
D0
D0
0
0
0
1
D1
D1
0
0
1
0
D2
D2
0
0
1
1
D3
D3
0
1
0
《数字逻辑基础》课件
《数字逻Hale Waihona Puke 基础》课件CONTENTS
• 数字逻辑概述 • 数字逻辑基础概念 • 组合逻辑电路 • 时序逻辑电路 • 数字逻辑电路的实现
01
数字逻辑概述
数字逻辑的定义
01
数字逻辑是研究数字电路和数字 系统设计的理论基础，它涉及到 逻辑代数、逻辑门电路、组合逻 辑和时序逻辑等方面的知识。
02
数字逻辑是计算机科学和电子工 程学科的重要分支，为数字系统 的设计和分析提供了基本的理论 和方法。
详细描述
布尔代数是逻辑代数的一个分支，它研究的是逻辑变量和逻辑运算的规律。布尔代数包括基本的逻辑 运算，如与、或、非等，以及一些复合运算，如异或、同或等。布尔代数在数字电路设计中有广泛应 用。
逻辑函数的表示方法
总结词
逻辑函数是指一种特定的函数，它将输 入的逻辑值映射到输出的逻辑值。
VS
详细描述
逻辑函数是指一种特定的函数，它将输入 的逻辑值映射到输出的逻辑值。在数字电 路中，逻辑函数通常用真值表、逻辑表达 式、波形图等形式来表示。理解逻辑函数 的表示方法对于数字电路设计和分析非常 重要。
数字逻辑电路的测试与验证
测试目的
确保电路功能正确、性能稳定。
测试方法
采用仿真测试和实际测试两种方法。
验证手段
逻辑仿真、时序仿真和布局布线仿真等。
谢谢您的聆听
THANKS
逻辑门电路
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，它是数字电路的基本单 元。
详细描述
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，它是数字电路的基本单 元。常见的逻辑门电路有与门、或门、非门等。这些门电路 可以实现基本的逻辑运算，并能够组合起来实现更复杂的逻 辑功能。
• 数字逻辑概述 • 数字逻辑基础概念 • 组合逻辑电路 • 时序逻辑电路 • 数字逻辑电路的实现
01
数字逻辑概述
数字逻辑的定义
01
数字逻辑是研究数字电路和数字 系统设计的理论基础，它涉及到 逻辑代数、逻辑门电路、组合逻 辑和时序逻辑等方面的知识。
02
数字逻辑是计算机科学和电子工 程学科的重要分支，为数字系统 的设计和分析提供了基本的理论 和方法。
详细描述
布尔代数是逻辑代数的一个分支，它研究的是逻辑变量和逻辑运算的规律。布尔代数包括基本的逻辑 运算，如与、或、非等，以及一些复合运算，如异或、同或等。布尔代数在数字电路设计中有广泛应 用。
逻辑函数的表示方法
总结词
逻辑函数是指一种特定的函数，它将输 入的逻辑值映射到输出的逻辑值。
VS
详细描述
逻辑函数是指一种特定的函数，它将输入 的逻辑值映射到输出的逻辑值。在数字电 路中，逻辑函数通常用真值表、逻辑表达 式、波形图等形式来表示。理解逻辑函数 的表示方法对于数字电路设计和分析非常 重要。
数字逻辑电路的测试与验证
测试目的
确保电路功能正确、性能稳定。
测试方法
采用仿真测试和实际测试两种方法。
验证手段
逻辑仿真、时序仿真和布局布线仿真等。
谢谢您的聆听
THANKS
逻辑门电路
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，它是数字电路的基本单 元。
详细描述
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，它是数字电路的基本单 元。常见的逻辑门电路有与门、或门、非门等。这些门电路 可以实现基本的逻辑运算，并能够组合起来实现更复杂的逻 辑功能。
数字逻辑电路教程PPT第5章时序逻辑电路
示意图、功能表
74161功能表
74161符号
波形图
012 34 56 7
VCC QCC Q0 Q1 Q2 Q3 T LD 16 15 14 13 12 11 10 9
74LS161
1 2 34 56 7 8
Cr CP D0 D1 D2 D3 P GND
T4161(74LS161)的外引脚图
例5-5 试用74161构成八位二进制加法计数 器。
状态表 状态图
驱动方程 特性方程
状态方程
CP触发沿 时序图
概括逻辑功能
[例5-1]试分析图5-2所示时序电路的逻 辑功能。
⑴根据图5-2所示逻辑图写出的驱动方程为： 写出的输出方程为：
⑵将上式代入JK触发器的特性方程 ⑶求得状态方程：
求状态转换表和状态转换图，画波形图。 设电路的初始状态
代入状态方程和输出方程得
若无效状态在CP作用下不能进入有效循环，则表明电路 不能自启动。
[例5-2]试分析图5-5所示时序电路的逻辑功能。
图5-5
解：⑴根据图5-5写出的驱动方程如下：
图5-5
状态方程、输出方程如下：
⑵列状态转换表(表5-2)，画出状态转换图(图5-6)
3、确定逻辑功能：X=0，回 到00状态，且F=0；只有连续 输入四个或四个以上个1时， 才使F=1否则F=0。故该电路 称作1111序列检测器。
预置数与CP同步，清零与CP异步。
Q1
Q2
Q3
Q4
Qcc
T Q Cr LD CP
寄存器
➢ 在数字系统和计算机中，经常要把一些数据信 息暂时存放起来，等待处理。
➢ 寄存器就是能暂时寄存数码的逻辑器件。 ➢ 寄存器内部的记忆单元是触发器。 ➢ 一个触发器可以存储一位二进制数，N个触发
数字逻辑教学课件计数器
自动化生产线的控制
控制算法的实现
04
CHAPTER
计数器的实现方式
简单、基础
总结词
通过使用基本的逻辑门电路（如AND、OR、NOT门）来实现计数器的功能。每个门电路都有一定的逻辑功能，通过组合这些门电路可以实现计数器的各种操作，如计数、清零、置数等。这种实现方式虽然简单，但需要大量的门电路，因此只适用于较小的计数器。
计数器的基本原理是利用触发器的翻转特性，对输入信号的脉冲个数进行计数。
当输入信号的脉冲到达时，触发器会翻转状态，从而增加计数值。
计数器可以根据计数的进制数分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。
此外，根据计数器的功能和结构，还可以分为同步计数器和异步计数器、加法计数器和减法计数器等。
02
详细描述
VS
灵活、可定制
详细描述
可编程逻辑器件（PLD）是一种可以通过编程来实现任意数字逻辑功能的芯片。利用PLD实现计数器，可以通过编程语言（如VHDL或Verilog）编写计数器的逻辑电路，然后将其下载到PLD芯片中实现。这种实现方式具有高度的灵活性和可定制性，可以根据实际需求进行任意规模的计数器设计。同时，PLD还具有可重复编程的优点，可以多次修改和重新编程。
任意进制计数器可以通过组合触发器和门电路实现，其结构和实现方式与十进制计数器类似，但进制的位数和计数的范围可以根据需要进行调整。
任意进制计数器的特点是灵活性高，可以根据实际需求进行定制。
同步计数器的特点是时钟信号的控制下状态变化一致，计数速度快且稳定；异步计数器的特点是触发器的状态变化不同步，可能会产生竞争冒险现象，需要采取措施进行消除。
调制解调
计数器在调制解调过程中用于实现信号的调制和解调，通过对信号的频率和相位进行计数，可以将数字信号转换为模拟信号或反之。
控制算法的实现
04
CHAPTER
计数器的实现方式
简单、基础
总结词
通过使用基本的逻辑门电路（如AND、OR、NOT门）来实现计数器的功能。每个门电路都有一定的逻辑功能，通过组合这些门电路可以实现计数器的各种操作，如计数、清零、置数等。这种实现方式虽然简单，但需要大量的门电路，因此只适用于较小的计数器。
计数器的基本原理是利用触发器的翻转特性，对输入信号的脉冲个数进行计数。
当输入信号的脉冲到达时，触发器会翻转状态，从而增加计数值。
计数器可以根据计数的进制数分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。
此外，根据计数器的功能和结构，还可以分为同步计数器和异步计数器、加法计数器和减法计数器等。
02
详细描述
VS
灵活、可定制
详细描述
可编程逻辑器件（PLD）是一种可以通过编程来实现任意数字逻辑功能的芯片。利用PLD实现计数器，可以通过编程语言（如VHDL或Verilog）编写计数器的逻辑电路，然后将其下载到PLD芯片中实现。这种实现方式具有高度的灵活性和可定制性，可以根据实际需求进行任意规模的计数器设计。同时，PLD还具有可重复编程的优点，可以多次修改和重新编程。
任意进制计数器可以通过组合触发器和门电路实现，其结构和实现方式与十进制计数器类似，但进制的位数和计数的范围可以根据需要进行调整。
任意进制计数器的特点是灵活性高，可以根据实际需求进行定制。
同步计数器的特点是时钟信号的控制下状态变化一致，计数速度快且稳定；异步计数器的特点是触发器的状态变化不同步，可能会产生竞争冒险现象，需要采取措施进行消除。
调制解调
计数器在调制解调过程中用于实现信号的调制和解调，通过对信号的频率和相位进行计数，可以将数字信号转换为模拟信号或反之。
《数字逻辑详解》课件
了解布尔函数的定义和特性，学习如何将逻辑表达式转化为真值表。
3
简化布尔表达式
掌握使用布尔代数进行逻辑表达式简化的方法和技巧。
逻辑函数与逻辑表达式
逻辑函数
介绍逻辑函数的概念和表示 方法，学习如何将逻辑函数 转化为逻辑表达式。
逻辑表达式
了解逻辑表达式的结构和常 见的逻辑运算符，学习如何 构建和简化逻辑表达式。
逻辑门
介绍常用逻辑门的基本原理和电路符号，展示它们 在数字电路中的应用。
数字电路
了解数字电路的组成和工作原理，包括组合逻辑电 路和时序逻辑电路。
进制编码
介绍常见的进制编码方式，如BCD码和格雷码，并 学习它们的转换方法。
布尔代数
1
布尔运算
学习布尔代数的基本运算，包括与、或、非等逻辑运算。
2
布尔函数
多输出函数
学习如何处理多输出函数， 掌握多输出函数的最小化方 法。
数字逻辑设计方法
1
时序逻辑设计
2
了解时序逻辑电路的设计原理和方法，
学习如何使用触发器构建时序逻辑功能。
3
组合逻辑设计
介绍组合逻辑电路的设计流程和方法， 学习如何使用逻辑门设计逻辑功能。
状态机设计
学习状态机的基本概念和设计流程，掌 握状态转换图和状态表的建立方法。
结语与总结
数字逻辑详解课件对数字逻辑的基础概念、逻辑门电路、布尔代数等进行了全面的介绍和讲解。希望通过本课 件的学习，能够帮助大家更好地理解和应用数字逻辑，为日后的学习和工作打下坚实的基础。
实例与练习
数字电路实例
通过实际电路示例，展示数字逻辑在计算机和电子 设备中的应用。
逻辑表达式练习
提供一些逻辑表达式练习题，帮助学生巩固所学知 识和提升运算能力。
相关主题
- 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)。
2.善于思考，多问“为什么” 3.多做练习和思考题 4.注意实验环节，提高动手能力
3
-
教材：
1.欧阳星明 主编：数字逻辑（第四版）， 华中科技大学出版社.
课内参考教材：
2.王玉龙 主编：数字逻辑实用教程， 清华大学出版社
4
-
电子器件的发展
（
电
课
子 管
程
简
介
分 晶立 体元 管件
集 SSI（100元件以下） 成 电 MSI（〈103） 路
LSI（〈105）
超大规模
VLSI （105以上）
1千916上900年万6年集个，成器1福9电件4雷8路集年斯出成，特现在肖等，一克发成块利明等了发电明子了管晶；体电管子，管其体
芯积片大，、大重大性量促能重进在、了体耗电积电子、大学重、量寿方命面短明。显世优界于上电第子一
的路展台重装发和。计置3展 微0吨算中，型，机使尤计管分靠用用耗其算立，性了电。促机电但差11进的.58路器。0万数飞K体件只W字速积较电。电发大多子目、时管前焊由芯 等 已，在点分片效达占一多立中门上地些、元集，百1大7电件成目万0功平路组上前门率方的成万高。发米的可个的射，
8
-
温 度 ( C)
量化曲线
36 34 32 30 28 26 24 22 20 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温 度 和 时 间 关 系 图 (用 采 样 值 表 示 )
9
-
(oc)
30 29
11 00
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 1
11 11
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 0
1 0
1 0
11 00
28 27
10
0
0
0
0
0
0
1
1
0
01
1
1
1
1
0
0
0111 Nhomakorabea00
26 25
01
1
1
1
1
1
1
0
1
0
10
0
0
0
0
1
1
0
1
1
0
11
24 23
01
1
1
0
0
0
1
1
1
1
10
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
10
22
21
20
19
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温度和时间关系图(用数字形式表示)
10
-
二、模拟和数字系统的几个实例 1） 音频有线扩音系统 音频有线扩音系统为纯模拟系统。
18
-
第1章 数字逻辑电路基础
1.1 数制与数制转换 所谓“数制”，指进位计数制，即用进位的方法来计数.
数制包括计数符号（数码）和进位规则两个方面。
常用数制有十进制、十二进制、十六进制、六十进 制等。
19
-
1.1.1 常用数制 1. 十进制
(1) 计数符号: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
n1
(N)2 ai 2i im
Audio public address system
12
-
2）CD 播放机 CD 播放机为数模混合系统
13
-
CD驱动器 CD Drive
1 0 1 101 1 10 1
数字数据 Digital data
数模转换器 D\A convter
线性放大器 Linear amplifier
音频信号的 模拟再生
15
-
分个位 秒十位 秒个位
计 时 电 路
三位计时器示意图
16
-
定 时 激 秒脉冲 励 信 1s 号 产 生 电 路
分个
位二
脉
进制 码
冲
个 秒十
数
位二 进制
记码
录 秒个
电
位二 进制
路码
分个 位显
码 示码
转
换
电 秒十
路
位显 示码
（
译
码 秒个
位显
器 示码 ） 17
a fb g
ec d
a fb g
ec d
11
-
原始声波 (Original sound waves)
麦克风 (Microphone)
扬声器 Speaker
音频 Audio signal
线性放大器
Linear amplifier
放大后的 音频信号
Amplified audio signal
音频有线扩音系统
再生声波 Reproduced sound waves
a fb g
ec
-
d
三、数字电路特点: 1) 工作信号是二进制表示的二值信号(只有“0”和“1”
两种取值); 2) 电路中器件工作于“开”和“关”两种状态,研究电路
的输出和输入的逻辑关系; 3) 数字电路既能进行“代数”运算,也能进行“逻辑”运 算; 4) 数字电路工作可靠, 抗干扰性能好.
5) 数字信号便于存储，传输，保密性好.
数字量：数字量是离散的量。数字量一般是将模 拟量经过抽样、量化和编码后而得到的。
7
-
温 度 ( C)
36 34 32 30 28 26 24 22 20 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温 度 和 时 间 关 系 图 (用 模 拟 量 表 示 )
Analog reproduction of audio signal
CD机原理图（单声道） Basic principle of a CD player
14
扬声器 Speaker
声波 sound waves
-
3）数字钟 带数字显示的数字钟是一个纯数字系统。 下面讨论一个带数字显示的三位计时系统。
数字逻辑电路
肖蓉 办公室：数统学院705
1
-
本课程为《数字逻辑电路》，以数字电路为主，脉 冲电路的内容较少.课程为3个学分，包括实验(1学分).属 专业基础课.考核方式是闭卷.
最终成绩有以下几部分组成：
平时成绩：20%
实验成绩：20%
考试成绩：60%
2
-
学习要点： 1.有兴趣学，自己想学；
5
-
第1章 数字逻辑基础
第2章 逻辑代数基础
课
第3章 逻辑门电路与触发器
程
第4章 组合逻辑电路
常用组合逻辑功能器件
内
第5章 同步时序逻辑电路
容
第6章 异步时序逻辑电路
第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件
6
-
绪论
一、模拟量和数字量
模拟量：模拟量就是连续变化的量。自然界中可 测试的物理量一般都是模拟量,例如温 度，压力，距离，时间等。
(2)进位规则: 逢十进一.
例: 1983.62=1×103 +9×102 + 8×101 + 3×100 +6×10-1 +2×10-2
(3) 十进制数按权展开式
20
-
n1
(N)10ai 10i im
系数
权
2. 二进制
(1) 计数符号: 0, 1 .
(2)进位规则: 逢二进一. (3) 二进制数按权展开式
3
-
教材：
1.欧阳星明 主编：数字逻辑（第四版）， 华中科技大学出版社.
课内参考教材：
2.王玉龙 主编：数字逻辑实用教程， 清华大学出版社
4
-
电子器件的发展
（
电
课
子 管
程
简
介
分 晶立 体元 管件
集 SSI（100元件以下） 成 电 MSI（〈103） 路
LSI（〈105）
超大规模
VLSI （105以上）
1千916上900年万6年集个，成器1福9电件4雷8路集年斯出成，特现在肖等，一克发成块利明等了发电明子了管晶；体电管子，管其体
芯积片大，、大重大性量促能重进在、了体耗电积电子、大学重、量寿方命面短明。显世优界于上电第子一
的路展台重装发和。计置3展 微0吨算中，型，机使尤计管分靠用用耗其算立，性了电。促机电但差11进的.58路器。0万数飞K体件只W字速积较电。电发大多子目、时管前焊由芯 等 已，在点分片效达占一多立中门上地些、元集，百1大7电件成目万0功平路组上前门率方的成万高。发米的可个的射，
8
-
温 度 ( C)
量化曲线
36 34 32 30 28 26 24 22 20 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温 度 和 时 间 关 系 图 (用 采 样 值 表 示 )
9
-
(oc)
30 29
11 00
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 1
11 11
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 0
1 0
1 0
11 00
28 27
10
0
0
0
0
0
0
1
1
0
01
1
1
1
1
0
0
0111 Nhomakorabea00
26 25
01
1
1
1
1
1
1
0
1
0
10
0
0
0
0
1
1
0
1
1
0
11
24 23
01
1
1
0
0
0
1
1
1
1
10
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
10
22
21
20
19
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温度和时间关系图(用数字形式表示)
10
-
二、模拟和数字系统的几个实例 1） 音频有线扩音系统 音频有线扩音系统为纯模拟系统。
18
-
第1章 数字逻辑电路基础
1.1 数制与数制转换 所谓“数制”，指进位计数制，即用进位的方法来计数.
数制包括计数符号（数码）和进位规则两个方面。
常用数制有十进制、十二进制、十六进制、六十进 制等。
19
-
1.1.1 常用数制 1. 十进制
(1) 计数符号: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
n1
(N)2 ai 2i im
Audio public address system
12
-
2）CD 播放机 CD 播放机为数模混合系统
13
-
CD驱动器 CD Drive
1 0 1 101 1 10 1
数字数据 Digital data
数模转换器 D\A convter
线性放大器 Linear amplifier
音频信号的 模拟再生
15
-
分个位 秒十位 秒个位
计 时 电 路
三位计时器示意图
16
-
定 时 激 秒脉冲 励 信 1s 号 产 生 电 路
分个
位二
脉
进制 码
冲
个 秒十
数
位二 进制
记码
录 秒个
电
位二 进制
路码
分个 位显
码 示码
转
换
电 秒十
路
位显 示码
（
译
码 秒个
位显
器 示码 ） 17
a fb g
ec d
a fb g
ec d
11
-
原始声波 (Original sound waves)
麦克风 (Microphone)
扬声器 Speaker
音频 Audio signal
线性放大器
Linear amplifier
放大后的 音频信号
Amplified audio signal
音频有线扩音系统
再生声波 Reproduced sound waves
a fb g
ec
-
d
三、数字电路特点: 1) 工作信号是二进制表示的二值信号(只有“0”和“1”
两种取值); 2) 电路中器件工作于“开”和“关”两种状态,研究电路
的输出和输入的逻辑关系; 3) 数字电路既能进行“代数”运算,也能进行“逻辑”运 算; 4) 数字电路工作可靠, 抗干扰性能好.
5) 数字信号便于存储，传输，保密性好.
数字量：数字量是离散的量。数字量一般是将模 拟量经过抽样、量化和编码后而得到的。
7
-
温 度 ( C)
36 34 32 30 28 26 24 22 20 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温 度 和 时 间 关 系 图 (用 模 拟 量 表 示 )
Analog reproduction of audio signal
CD机原理图（单声道） Basic principle of a CD player
14
扬声器 Speaker
声波 sound waves
-
3）数字钟 带数字显示的数字钟是一个纯数字系统。 下面讨论一个带数字显示的三位计时系统。
数字逻辑电路
肖蓉 办公室：数统学院705
1
-
本课程为《数字逻辑电路》，以数字电路为主，脉 冲电路的内容较少.课程为3个学分，包括实验(1学分).属 专业基础课.考核方式是闭卷.
最终成绩有以下几部分组成：
平时成绩：20%
实验成绩：20%
考试成绩：60%
2
-
学习要点： 1.有兴趣学，自己想学；
5
-
第1章 数字逻辑基础
第2章 逻辑代数基础
课
第3章 逻辑门电路与触发器
程
第4章 组合逻辑电路
常用组合逻辑功能器件
内
第5章 同步时序逻辑电路
容
第6章 异步时序逻辑电路
第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件
6
-
绪论
一、模拟量和数字量
模拟量：模拟量就是连续变化的量。自然界中可 测试的物理量一般都是模拟量,例如温 度，压力，距离，时间等。
(2)进位规则: 逢十进一.
例: 1983.62=1×103 +9×102 + 8×101 + 3×100 +6×10-1 +2×10-2
(3) 十进制数按权展开式
20
-
n1
(N)10ai 10i im
系数
权
2. 二进制
(1) 计数符号: 0, 1 .
(2)进位规则: 逢二进一. (3) 二进制数按权展开式