電路-門電路和組合邏輯電路

1、 tt 脈沖躍變后的值比初始值高脈沖躍變后的值比初始值高脈沖躍變后的值比初始值低脈沖躍變后的值比初始值低0+3V0-3V0+3V0-3V A0.9A0.5A0.1AtptrtfTR導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止S3V0VSRRD3V0V飽和飽和3V0VuO 0uO UCC+UCCuiRBRCuOTuO+UCCRCECuO+UCCRCEC3V0V 所謂門就是一種開關(guān)，它能按照一定的條件去所謂門就是一種開關(guān)，它能按照一定的條件去控制信號的通過或不通過?？刂菩盘柕耐ㄟ^或不通過。 門電路的輸入和輸出之間存在一定的邏輯關(guān)系門電路的輸入和輸出之間存在一定的邏輯關(guān)系(因果關(guān)系因果關(guān)系)，所以門電路又稱為，所以門電路又稱為

2、邏輯門電路邏輯門電路。 基本邏輯關(guān)系為基本邏輯關(guān)系為三種。三種。220V+- Y = A B000101110100ABYBYABY220VA+- Y = A + B000111110110ABY101AY0Y220VA+-R 電平的高低一電平的高低一般用般用“1”和和“0”兩種狀態(tài)區(qū)別，若兩種狀態(tài)區(qū)別，若規(guī)定規(guī)定高電平為高電平為“1”，低電平為低電平為“0”則稱則稱為為正邏輯正邏輯。反之則。反之則稱為稱為負邏輯負邏輯。若無。若無特殊說明，均采用特殊說明，均采用正邏輯。正邏輯。100VUCC高電平高電平低電平低電平輸入輸入A、B、C全為高電平全為高電平“1”，輸出輸出 Y 為為“1”。輸入輸入

3、A、B、C不全為不全為“1”，輸出輸出 Y 為為“0”。0V0V0V0V0V3V+U 12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC0V3V邏輯邏輯即：有即：有“0”出出“0”， 全全“1”出出“1”Y=A B C&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC3V3V-U 12VRDADCABYDBC輸入輸入A、B、C全為低電平全為低電平“0”，輸出輸出 Y 為為“0”。輸入輸入

4、A、B、C有一個為有一個為“1”，輸出輸出 Y 為為“1”。（3） 邏輯關(guān)系邏輯關(guān)系：邏輯邏輯即：有即：有“1”出出“1”， 全全“0”出出“0”Y=A+B+CABYC 100000011101111011001011101011111ABYC+UCC-UBBARKRBRCYT 1 0飽和飽和邏輯表達式：邏輯表達式：Y= A“0”10“1”“0”“1”AY邏輯符號邏輯符號1AY有有“0”出出“1”，全，全“1”出出“0”&ABCY&ABC00010011101111011001011101011110ABYCY=A B C1Y有有“1”出出“0”，全，全“0”出出“1”1Y0001001010

5、1011001000011001001110ABYCABC 1YABC 1Y=A+B+C&AB&CD1Y 1YABC 1DY=A B + C DABY1有有“0”出出“0”，全全“1”出出“1”有有“1”出出“1”，全全“0”出出“0”&ABY1 1ABY2Y2&ABY1 1ABY3 1ABY4&ABY2ABY1Y2Y3Y4信號輸入端信號輸入端控制端控制端控制端為控制端為高電平高電平時，與門、與非時，與門、與非門開門門開門控制端為控制端為低電平低電平時，或門、或非時，或門、或非門開門門開門Y&1.BA&C101AAY=AC BC 設(shè)：設(shè)：C=1封鎖封鎖打開打開選通選通A信號信號= A = AY

6、&1.BA&C011設(shè)：設(shè)：C=0選通選通B信號信號BY=AC BC= B = BY R3AB CR4R2R1 T3 T4T2 T1+5VD3E2E3E1BC“1”(3.6V)4.3V鉗位鉗位2.1V“0”(0.3V)輸入全高輸入全高“1”,輸出為輸出為低低“0”1VY R3AB CR4R2R1 T3 T4T2 T1+5VD31V(0.3V)“1”“0”輸入有低輸入有低“0”輸出為輸出為高高“1” 流過流過 E結(jié)的電結(jié)的電流為正向電流流為正向電流5VY R3AB CR4R2R1 T3 T4T2 T1+5VD3VY 5-0.7-0.7 =3.6V0001001110111101100101110

7、1011110ABYCY=A B CY&ABC 10 低電平，低電平，&Y11R50%50%tpd1tpd22 2p pt t2 2p pt t1 1p pd dttt 輸入波形輸入波形ui輸出波形輸出波形uOtpd1:上升延遲時間上升延遲時間tpd2：下降延遲時間下降延遲時間“1”R3 T4R2R1T2 T1控制端控制端 DE+5VY AB R4 T3D3“0”1V1VR2R1T2 T1控制端控制端 DE+5VY AB R4 T3D3&YEBA邏輯符號邏輯符號 0 高阻高阻0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 1 0ABEY1E0EABY 功能表功能表“1”“0”“0”A1

8、B1&AY+UCC 1AY&AY 1AYAAAA100011AAAAAAAAAA 01AAAAABBAABBACBABCAAA)()(CBACBA )()(CBACBACABACBA)()()()(CABACBA)()(CABABCBCAA)(BCBCA)(1BCAA+1=1 A A=A.110011111100BABABABA列狀態(tài)表證明：列狀態(tài)表證明：AB0001101111100100ABBABABABA0000證明證明：BAAABA)(A+AB = ABAABABAAABBAA)(BABAA （3）（4）ABABA)(ABAAB)(（5）（6）下面舉例說明這四種表示方法。下面舉例說明這

9、四種表示方法。一般用一般用A、B、C等表示等表示輸輸入變量入變量，Y表示表示輸出變量輸出變量。字母上面無反號的為字母上面無反號的為原變原變量量，有反號的稱，有反號的稱反變量反變量。 設(shè)：開關(guān)閉合其狀態(tài)為設(shè)：開關(guān)閉合其狀態(tài)為“1”，斷開為，斷開為“0”燈亮狀態(tài)為燈亮狀態(tài)為“1”，燈滅為，燈滅為“0” 0 0 0 0 C 0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1取取 Y=“1”( 或或Y=“0” ) 列邏輯式列邏輯式取取 Y = “1”(1)由邏輯狀態(tài)表寫出邏輯式由邏輯狀態(tài)表寫出邏輯式一種組合中，輸入變一種組合中，輸入變量之間是量之間是“與

10、與”關(guān)系，關(guān)系， 0 0 0 0 C 0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1對應(yīng)于對應(yīng)于Y=1，ABCCBACBACBAY 0 0 0 0 C 0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1 最小項 設(shè)有A、B、C是三個輸入變量，則最小項指每項都含有三個輸入變量，每個輸入變量是它的一個因子；每項中每個因子或以原變量的形式或以反變量的形式出現(xiàn)一次。 對于同一邏輯函數(shù)來說可以用不同的邏輯表達式來表示，但有最小項組成的與或關(guān)系式則是唯一的。YCBA1&111CBAABCCBACBACBAY

11、(2)應(yīng)用應(yīng)用“與非與非”門構(gòu)成門構(gòu)成“或或”門門電路電路(1) 應(yīng)用應(yīng)用“與非與非”門構(gòu)成門構(gòu)成“與與”門電路門電路AY&B&BAY&由邏輯代數(shù)運算法則：由邏輯代數(shù)運算法則：ABABY由邏輯代數(shù)運算法則：由邏輯代數(shù)運算法則：BABABAY&YAYBA&AY 由邏輯代數(shù)運算法則：由邏輯代數(shù)運算法則：BABABAY例例1：化簡化簡CABCBACBAABCY)()(BBCABBACCAAC A例例2：化簡化簡CBCAABY)(AACBCAABCBACACABABCAABBABAA例例3：化簡化簡CBACBAABCYABCCBACBAABCACBC CBCBA)(CBCBACBABAABCBACBA

12、Y例例4：化簡化簡例例5：化簡化簡DBCDCBADABABCYDBABCDCBAABCDBCDCBAABDBCDCBAB)(DCBCDABCDBCDAB)(DADBCDCBAABCBCDABCDB確定確定Y = Y2 Y3= A AB B AB.A B.A B.A. .A BBY1.AB&YY3Y2.逐級遞推逐級遞推反演律反演律反演律反演律ABY001 100111001=A B.A B.Y = AB AB .AB.BAYA B = AB +AB=A B =1ABY邏輯符號邏輯符號=A BABY001 100100111 (取取 Y=“1”( 或或Y=“0” ) 列邏輯式列邏輯式取取 Y =

13、“1” 0 0 0 0 C Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1對應(yīng)于對應(yīng)于Y=1，CBACBACBACBAYABCCBACBACBAY BCACBACBACBAABC001001 11 101111 0 0 0 0 C Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1YCBA01100111110&1010BCACBACBACBAY 開工為開工為“1”，不開工為，不開工為“0”； G1和和 G2運行為運行為“1”，不運行為，不運行為“0”。0111 0 0 1 0 100011

14、 0 11 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 0A B C G1 G2ABCCABCBABCA1 GABCCBACBACBA2 GACBCAB1 G1 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 00111 0 0 1 0A B C G1 G2 100011 0 1ABCCBACBACBA2 GACBCAB1 GACBCAB ABCCBACBACBA2 GA BCA BC&G1G2ACBCAB1 GACBCAB ABCCBACBACBA2 G20.7 加法器加法器0 0 0 0 11+10101010不考慮低

15、位不考慮低位來的進位來的進位半加器實現(xiàn)半加器實現(xiàn)全加器實現(xiàn)全加器實現(xiàn)A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1BABABAS.ABSCABC 輸入輸入-1表示低位來的進位表示低位來的進位AiBiCi-1SiCi1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAS1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAC1ii1iiiiCACBBA1iiiCBA0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 0 0 01 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 11ii1iiiiiCACBBAC1iiiiCBAS&=11CiSi

16、&1BiAiCi-1Si n 位二進制代碼有位二進制代碼有 2n 種組合，可以表示種組合，可以表示 2n 個信息。個信息。編碼器編碼器 0 0 01 0 0I0I1I2I3I5I6I輸入輸入輸輸 出出Y2 Y1 Y0Y2 = I4 + I5 + I6 +I7 = I4 I5 I6 I7.= I4+ I5+ I6+ I7Y1 = I2+I3+I6+I7 = I2 I3 I6 I7. . .= I2 + I3 + I6+ I7Y0 = I1+ I3+ I5+ I7 = I1 I3 I5 I7.= I1 + I3+ I5 + I710000000111I7I6I5I4I3I1I2Y2Y1Y0表示十進

17、制數(shù)表示十進制數(shù)10個個編碼器編碼器 00011101000011110001101100000000111Y3 = I8+I910000000011101101001& 1 1 1 1 1 1 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I998983.IIIIY 765476542IIIIIIIIY 763276321IIIIIIIIY 97531975310IIIIIIIIIIY 7I十鍵十鍵84218421碼編碼器的邏輯圖碼編碼器的邏輯圖+5V&Y3&Y2&Y1&Y0I0I1I2I3I4I5I6I7I8I91K 10S001S12S23S34S45S56S67S78S89S9GND

18、 1287654YYIIIII091233CC NYIIIIYU16 15 14 13 12 11 10 91 2 3 4 5 6 7 8 輸輸 入入A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 01 0 1 0 0 0 0 0 1 0 01 1 0 0 0 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1輸輸 出出Y0=A B CY1=A B CY2=A B C

19、Y3=A B CY7=A B CY4=A BCY6=A B CY5=A B CCBA111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 1 11 0 010000000AABBCC0AS2-42-4線譯碼器線譯碼器ABCD0Y1Y2Y時時，當當 0 S3Y1AAEBECEDE0AS 2-4線譯碼器線譯碼器ABCD0Y1Y2Y時時，當當 0 S3Y1AAEBECEDE00脫離總線脫離總線數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)74LS139型譯碼器型譯碼器(a) 外引線排列圖；外引線排列圖；(b) 邏輯圖邏輯圖(a)GND1Y31Y21Y11Y01A11A01S876543212Y22Y32Y11Y02A12A02S+UCC10916

20、151413121174LS139(b)11111&Y0&Y1&Y2&Y3SA0A1 輸輸 入入 輸輸 出出SA0A1Y0110 0 00 0 11 001 101110 Y1Y2Y311101110111011174LS139型譯碼器型譯碼器S = 0時譯碼器工時譯碼器工作作輸出低電平有效輸出低電平有效二二 十十進進制制代代碼碼gfedcba 由七段發(fā)光二極管構(gòu)成由七段發(fā)光二極管構(gòu)成例：例： 共陰極接法共陰極接法a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1低低電電平平時時發(fā)發(fā)光光高高電電平平時時發(fā)發(fā)光光共陽極接法共陽極接法abcgdefdgfecbagfedcba共陰極接法共陰極接法abcdefgQ3 Q2Q1Q0agfedcb譯譯碼碼器器二二 十十進進制制代代碼碼100101111117個個4位位gfedcbaQ3 Q2 Q1 Q0a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 0 0 0 1