电工学-第11章组合逻辑电路

CMOS 或非门
PMOS1 和 PMOS2 导通 NMOS1 和 NMOS2 截止
高等教育出版社
12
第 11
章 二、 与非门电路
组
真值表
合
F = A ·B
逻
AB F
辑
00 1
电
A
&
路
B
F
01 1
10 1
与非门
11 0
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第 11
章 TTL 与非门原理电路
组 合 逻 辑 电 路
3.6V
0V
当 B = 1 时，F = 1 门关闭
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4
第 11
章 或门还可以起控制门的作用
组
合
信号输入端 A
≥1
逻
信号控制端 B
F
辑
电
路 当 B = 0 时，F = A 门打开
当 B = 1 时，F = 1 门关闭
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5
第
11
章
例11.1.1 下图所示为一保险柜的防盗报警电路。
保险柜的两层门上各装有一个开关S1和S2。门关上时，
逻
辑
电
A
路 F = A ·B =A ·B B
& &
& A
F = A ·B =A + B
F (a) 非门 &
F (b) 与门
& F
& B
(c) 或门
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16
第
11
章
11.3 组合逻辑电路的分析
组 合
一、组合逻辑电路
逻 辑
由门电路组成的逻辑电路叫组合逻辑电路。
电 路
二、 分析步骤
(1) 由输入变量 (即 A 和 B ) 开始，逐级推导出
组 合
开关闭合。当任一层门打开时，报警灯亮，试说明该
逻 电路的工作原理。
辑
+5V
电
路
1k Ω
1k Ω
S1
≥1 30 Ω
S2
EL
分析：开关 S1 和 S2 任一个打开时，报警灯亮。
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第 11
章 二、 与门电路
组 合
＋U
真值表
逻 辑
AB F
F
00 0
电
路
A
01 0
B
10 0
11 1
A
&
F
B
各个门电路的输出，最好将结果标明在图上。
(2) 利用逻辑代数对输出结果进行变换或化简。
三、逻辑代数简介
逻辑变量只取 0、1 两个值。
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17
第 11 章
组
表11.3.1 逻辑代数的基本公式（1）
合
逻
公式名称
公式内容
辑 电
自等律
A+ 0 = A A·1 = A
路
0-1律
A+ 1=1
A·0= 0
逻
＋U
辑
电
F
路
A
B
A
≥1
F
B
真值表
AB F 00 0 01 1 10 1 11 1
F＝A＋B A＋0 = A A＋1 = 1 A＋A = A
A＋A = 1
或运算 （逻辑加）
或逻辑和或门
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3
第 11
章 或门还可以起控制门的作用
组
合
信号输入端 A
≥1
逻
信号控制端 B
F
辑
电
路 当 B = 0 时，F = A 门打开
8
第 11
章 三、 非门电路
组
＋U
真值表
合
逻
A
辑
电
F
AF
01
路
R
10
F=AHale Waihona Puke Baidu0=1 1=0
A
1
F
非逻辑和非门
A=A 非运算 （逻辑非）
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9
第
11
章
11.2 集成复合门电路
组
合
CT1000 通用系列
逻 辑
TTL 电路 CT2000 高速系列
电
CT3000
路
CT4000 低功耗系列
CMOS 电路 CC0000 ~ CC4000
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第 11
章 三、 三态与非门
组
合
逻A
辑 电
B
路E
&
EN
逻辑功能:
E=0
F
E=1
F=Z F = A ·B
A
&
E = 0 F = A ·B
B EN
E
F E=1 F=Z
逻辑符号
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第 11
章 例11.2.1 试利用与非门来组成非门、与门和或门。
组
合 解：F = A ·A = A A
电子技术
第 11 章 组合逻辑电路
11.1 集成基本门电路 11.2 集成复合门电路 11.3 组合逻辑电路的分析 11.4 组合逻辑电路的设计 11.5 编码器 11.6 译码器 * 11.7 可编程逻辑器件 11.8 应用实例
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2
第
11
章
11.1 集成基本门电路
组 合
一、或门电路
辑
PMOS1 A = 0，B = 1，F = 0
电 路B
D S
PMOS2
PMOS1 和 NMOS2 导通 NMOS1 和 PMOS2 截止
D F A = 1，B = 0，F = 0
D
D
NMOS1 和 PMOS2 导通
NMOS1 S
NMOS2 S
PMOS1 和 NMOS2 截止 A = 1，B = 1，F = 0
6
F＝A·B A ·0 = 0 A ·1 = A A ·A = A A ·A = 0
与运算 （逻辑乘）
与逻辑和与门
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第 11
章 与门也可以起控制门的作用
组 合 逻
信号输入端 A 信号控制端 B
& F
辑
电
路
当 B = 1 时，F = A 门打开
当 B = 0 时，F = 0 门关闭
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10
第 11
章 一、 或非门电路
组
合
真值表
逻 辑
F = A＋B
AB F
电 路
00 1
A
≥1
F
01 0
B
10 0
或非门
11 0
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11
第
11
章 CMOS 或非门原理电路
组 合
+U
A = 0，B = 0，F = 1
PMOS1 和 PMOS2 导通
逻A
S
NMOS1 和 NMOS2 截止
A
B
+5V
RB1
RC2
RC3
D
B1
C1
T1
T2
T3 F
T4
RE2
TTL 与非门
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A = 0，B = 0， A = 0，B = 1， A = 1，B = 0， T1 处于饱和状态 T3 导通 T2 和 T4 处于截止状态 F=1 A = 1，B = 1， T1 和 T3 处于截止状态 T2 和 T4 处于饱和导通 F=0
重叠律
A+ A = A A ·A = A
互补律
A+ A = 1 A ·A = 0
复原律
A=A
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第 11 章
表11.3.1 逻辑代数的基本公式（2）
组
合
公式名称
公式内容
逻 辑
交换律
A+B = B+A A ·B = B ·A
电 路
结合律
A+(B+C) = B+(C+A) = C+(A+B) A ·(B ·C) = B ·(C ·A)=C ·(A ·B)
分配律
A+(B ·C) = (A+B) ·(A+C) A ·(B + C) = (A ·B) + (A ·C)
吸收律
A+(A ·B) = A A ·(A + B) = A
反演律 (摩根定律)
A + B = A ·B A ·B = A + B
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第
11
章 例11.3.0 分析图示逻辑电路的功能。
组
合
& A ·AB
逻
辑 电
A
& 异AB或门
&
路
B
&
B ·AB
解：F = A·AB B·AB = A·AB＋B ·AB = A ( A＋B )＋B ( A＋B )
= A B＋A B =ＡＢ
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A ·AB ·B ·AB