《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)》高職全套教學(xué)課件

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)1數(shù)字電子技術(shù)概述

2數(shù)制與編碼

3邏輯運(yùn)算

4邏輯函數(shù)

5邏輯函數(shù)化簡

6二極管、三極管、MOS管開關(guān)特性

7基本邏輯門電路

8TTL邏輯門電路

9MOS邏輯門電路

10編碼器

11譯碼器

12數(shù)據(jù)選擇器

13加法器

14數(shù)值比較器

15組合邏輯電路分析

16組合邏輯電路設(shè)計(jì)

17基本RS觸發(fā)器

18同步觸發(fā)器

19主從觸發(fā)器

20邊沿觸發(fā)器

21觸發(fā)器邏輯功能及轉(zhuǎn)換

22時(shí)序邏輯電路分析

23時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)

24.1二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

24.2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

24.3任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器

25數(shù)模轉(zhuǎn)換器

26模數(shù)轉(zhuǎn)換器

27半導(dǎo)體存儲器

全套可編輯PPT課件

數(shù)字電子

技術(shù)概述

數(shù)字電子技術(shù)全套可編輯PPT課件

日常生活中的方方面面都和數(shù)字電子技術(shù)有關(guān)目

錄

1.

數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展歷程

2.

模擬信號與數(shù)字信號3.正邏輯和負(fù)邏輯數(shù)字電子技術(shù)是一門應(yīng)用學(xué)科，它的發(fā)展包括：①產(chǎn)生：20世紀(jì)30年代在通訊技術(shù)（電報(bào)、電話）中首先引入二進(jìn)制的信息存儲技術(shù)。在1847年由英國科學(xué)家喬治.布爾(GeorgeBoole)創(chuàng)立布爾代數(shù)，在電子電路中得到應(yīng)用，形成開關(guān)代數(shù)，并有一套完整的數(shù)字邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法；1.數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展歷程②初級階段：20世紀(jì)40年代電子計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用，此時(shí)以電子管（真空管）作為基本器件。另外在電話交換和數(shù)字通訊方面也有應(yīng)用；電子管（真空管）③第二階段：20世紀(jì)60年代晶體管的出現(xiàn)，使得數(shù)字技術(shù)有一個(gè)飛躍發(fā)展，除了計(jì)算機(jī)、通訊領(lǐng)域應(yīng)用外，在其它如測量領(lǐng)域得到應(yīng)用；半導(dǎo)體三極管④第三階段：20世紀(jì)70年代中期集成電路的出現(xiàn)，使得數(shù)字技術(shù)有了更廣泛的應(yīng)用，在各行各業(yè)如醫(yī)療、雷達(dá)、衛(wèi)星等領(lǐng)域都得到應(yīng)用；⑤第四階段：20世紀(jì)70年代中期到80年代中期，微電子技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)字技術(shù)得到迅猛發(fā)展，產(chǎn)生了大規(guī)模和超大規(guī)模的集成數(shù)字芯片，應(yīng)用在各行各業(yè)和我們的日常生活；⑥20世紀(jì)80年代中期以后，產(chǎn)生一些專用和通用的集成芯片，以及一些可編程的數(shù)字芯片，制作技術(shù)日益成熟，使得數(shù)字電路的設(shè)計(jì)具有模塊化的特點(diǎn)，提高了設(shè)備的性能、適用性，并降低成本，這是數(shù)字電路今后發(fā)展的趨勢。電子電路中的信號模擬信號數(shù)字信號表示模擬量的信號，模擬量是在時(shí)間和數(shù)值上都是連續(xù)的物理量，如速度、壓力、溫度等。表示數(shù)字量的信號，數(shù)字量是在時(shí)間和數(shù)值上都是離散的物理量，如電子表的秒信號，生產(chǎn)線上記錄零件個(gè)數(shù)的記數(shù)信號等。2.模擬信號與數(shù)字信號模擬信號數(shù)字信號模擬信號包括正弦波信號和脈沖信號，脈沖信號包括矩形波（方波）、尖脈沖、鋸齒沖等。數(shù)字信號包括電平型（不歸0型）和脈沖型（歸0型）。2.模擬信號與數(shù)字信號模擬電路：處理模擬信號的電路。如整流電路、放大電路等，注重研究輸入和輸出信號間的大小及相位關(guān)系。在模擬電路中，晶體管三極管通常工作在放大區(qū)。數(shù)字電路：處理數(shù)字信號的電路。注重研究輸入、輸出信號之間的邏輯關(guān)系。在數(shù)字電路中，晶體管一般工作在截止區(qū)和飽和區(qū)，起開關(guān)的作用。數(shù)字電路抗干擾能力強(qiáng)，可靠性和準(zhǔn)確性高。3.正邏輯和負(fù)邏輯數(shù)字信號的表示方式：(1)采用二值數(shù)字來表示，即0、1數(shù)字。0為邏輯0，1為邏輯1；(2)采用邏輯電平來表示，即高電平和低電平；(3)采用數(shù)字波形來表示。3.正邏輯和負(fù)邏輯正邏輯：高電平為邏輯1，低電平為邏輯0。負(fù)邏輯：低電平為邏輯1，高電平為邏輯0。正邏輯負(fù)邏輯3.正邏輯和負(fù)邏輯01既有模擬信號又有數(shù)字信號的電路稱為什么電路？02人們?nèi)粘Ｉ钪懈敢馐褂谜壿嬤€是負(fù)邏輯？思考數(shù)制與編碼

數(shù)字電子技術(shù)日常生活中的數(shù)制和編碼目

錄

1.

常用的數(shù)制2.不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

3.二進(jìn)制算數(shù)運(yùn)算

4.常用的編碼數(shù)制：就是數(shù)的表示方法，把多位數(shù)碼中每一位的構(gòu)成方法以及按從低位到高位的進(jìn)位規(guī)則進(jìn)行計(jì)數(shù)稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制，簡稱數(shù)制。最常用的是十進(jìn)制，除此之外在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中常用的是二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制?；鶖?shù)：在該進(jìn)位制可能用到的數(shù)碼個(gè)數(shù)。位權(quán)（位的權(quán)數(shù)）：在某一進(jìn)位制的數(shù)中，每一位的大小都對應(yīng)著該位上的數(shù)碼乘上一個(gè)固定的數(shù)，這個(gè)固定的數(shù)就是這一位的權(quán)數(shù)。權(quán)數(shù)是一個(gè)冪。1.常用的數(shù)制數(shù)碼：0～9。

基數(shù)：10。

表示方式：()10或(

)D。

運(yùn)算規(guī)律：逢十進(jìn)一，即：9＋1＝10。

例如：(16.35)10或(16.35)D（1）十進(jìn)制（Decimal）1.常用的數(shù)制十進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開式：（1）十進(jìn)制（Decimal）1.常用的數(shù)制(16.35)D

=1×101+6×100+3×10-1+5×10-2

ki：稱為數(shù)制的系數(shù)，表示第i位的系數(shù)，十進(jìn)制ki的取值為0~9十個(gè)數(shù)，i取值從(n－1)～0的所有正整數(shù)到－1～－m的所有負(fù)整數(shù);10i：表示第i位的權(quán)值，10為基數(shù)，即采用數(shù)碼的個(gè)數(shù);n、m：為正整數(shù)，n為整數(shù)部分的位數(shù)，m為小數(shù)部分的位數(shù)。數(shù)碼：0、1。

基數(shù)：2。

表示方式：()2或(

)B。

運(yùn)算規(guī)律：逢二進(jìn)一，即：1＋1＝10。

例如：(101.01)2或(101.01)B（2）二進(jìn)制（Binary）1.常用的數(shù)制二進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開式：（2）二進(jìn)制（Binary）1.常用的數(shù)制(101.01)B

=1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2

ki：稱為數(shù)制的系數(shù)，表示第i位的系數(shù)，二進(jìn)制ki的取值為0~1二個(gè)數(shù)，i取值從(n－1)～0的所有正整數(shù)到－1～－m的所有負(fù)整數(shù);2i：表示第i位的權(quán)值，2為基數(shù)，即采用數(shù)碼的個(gè)數(shù);n、m：為正整數(shù)，n為整數(shù)部分的位數(shù)，m為小數(shù)部分的位數(shù)。數(shù)碼：0～7。

基數(shù)：8。

表示方式：()8或(

)O。

運(yùn)算規(guī)律：逢八進(jìn)一，即：7＋1＝10。

例如：(16.35)8或(16.35)O（3）八進(jìn)制（Octal）1.常用的數(shù)制八進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開式：（3）八進(jìn)制（Octal）1.常用的數(shù)制(16.35)O

=1×81+6×80+3×8-1+5×8-2

ki：稱為數(shù)制的系數(shù)，表示第i位的系數(shù)，八進(jìn)制ki的取值為0~7八個(gè)數(shù)，i取值從(n－1)～0的所有正整數(shù)到－1～－m的所有負(fù)整數(shù);8i：表示第i位的權(quán)值，8為基數(shù)，即采用數(shù)碼的個(gè)數(shù);n、m：為正整數(shù)，n為整數(shù)部分的位數(shù)，m為小數(shù)部分的位數(shù)。數(shù)碼：0～9，A～F。

基數(shù)：16。

表示方式：()16或(

)H。

運(yùn)算規(guī)律：逢十六進(jìn)一，即：F＋1＝10。

例如：(1A.25)16或(1A.25)H（4）十六進(jìn)制（Hexadecimal）1.常用的數(shù)制十六進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開式：（4）十六進(jìn)制（Hexadecimal）1.常用的數(shù)制(1A.25)H=1×161+10×160+2×16-1+5×16-2ki：稱為數(shù)制的系數(shù)，表示第i位的系數(shù)，十六進(jìn)制ki的取值為0~9，A~F十六個(gè)數(shù)，i取值從(n－1)～0的所有正整數(shù)到－1～－m的所有負(fù)整數(shù);16i：表示第i位的權(quán)值，16為基數(shù)，即采用數(shù)碼的個(gè)數(shù);n、m：為正整數(shù)，n為整數(shù)部分的位數(shù)，m為小數(shù)部分的位數(shù)。1.常用的數(shù)制0～15個(gè)數(shù)碼的不同進(jìn)制表示DBOHDBOH000000008100010810001011910011192001002210101012A3001103311101113B4010004412110014C5010105513110115D6011006614111016E7011107715111117F1.常用的數(shù)制

最大數(shù)

四位二進(jìn)制：

四位八進(jìn)制：

四位十進(jìn)制：

四位十六進(jìn)制：思考(1111)B(7777)O(9999)D(FFFF)H數(shù)制轉(zhuǎn)換：不同進(jìn)制的數(shù)碼之間的轉(zhuǎn)換。2.數(shù)制轉(zhuǎn)換（1）二、八、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制方法：將二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開，按十進(jìn)制相加。(1A.25)H=1×161+10×160+2×16-1+5×16-2=26.14453125(16.35)O

=1×81+6×80+3×8-1+5×8-2=14.453125(101.01)B

=1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2=5.252.數(shù)制轉(zhuǎn)換（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨整數(shù)部分:將十進(jìn)制的整數(shù)部分用基數(shù)2去除，保留余數(shù)，再用商除2，依次下去，直到商為0為止，其余數(shù)即為對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分。（取余數(shù)自下而上）小數(shù)部分:將小數(shù)用基數(shù)2去乘，保留積的整數(shù)，再用積的小數(shù)繼續(xù)乘2，依次下去，直到乘積是0或達(dá)到要求的精度，其積的整數(shù)部分即為對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)的小數(shù)部分。（取整數(shù)自上而下）2.數(shù)制轉(zhuǎn)換（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨(46.375)D＝(101110.011)B2.數(shù)制轉(zhuǎn)換（3）二進(jìn)制與八進(jìn)制相互轉(zhuǎn)換大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨由于3位二進(jìn)制數(shù)有8個(gè)狀態(tài)，000~111，正好是八進(jìn)制，故可以把二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分組。

二進(jìn)制數(shù)000~111分別對應(yīng)八進(jìn)制0~7。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制，3位二進(jìn)制數(shù)分為一組，整數(shù)部分不夠3位左側(cè)補(bǔ)零，小數(shù)部分不夠3位右側(cè)補(bǔ)零。

(011101.010)2=(35.2)8八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，1位八進(jìn)制數(shù)等于3位二進(jìn)制數(shù)，可去掉多余的零。(16.5)8

=(1110.101)22.數(shù)制轉(zhuǎn)換（4）二進(jìn)制與十六進(jìn)制相互轉(zhuǎn)換大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨由于4位二進(jìn)制數(shù)有16個(gè)狀態(tài)，0000~1111，正好是十六進(jìn)制，故可以把二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分組。二進(jìn)制數(shù)0000~1111分別對應(yīng)十六進(jìn)制0~9、A~F。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，4位二進(jìn)制數(shù)分為一組，整數(shù)部分不夠4位左側(cè)補(bǔ)零，小數(shù)部分不夠4位右側(cè)補(bǔ)零。(01011101.0100)2=(5D.4)16十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，1位十六進(jìn)制數(shù)等于4位二進(jìn)制數(shù)，可去掉多余的零。(2A.6)16

=(00101010.0110)22.數(shù)制轉(zhuǎn)換（5）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制或十六進(jìn)制大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨若要將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制或十六進(jìn)制，可先將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，再分組，轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制或十六進(jìn)制。(67.25)10=(1000011.01)2=(103.2)8=(43.4)16（6）八進(jìn)制和十六進(jìn)制相互轉(zhuǎn)換若要將八進(jìn)制和十六進(jìn)制相互轉(zhuǎn)換，可先將八進(jìn)制或十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，再轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制或八進(jìn)制。(52.1)8=(101010.001)2=(2a.2)163.二進(jìn)制算數(shù)運(yùn)算大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算和十進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算規(guī)則基本相同，區(qū)別是“逢二進(jìn)一”。

1001＋010111101001－010101001001×01011001000010010000

0101101

3.二進(jìn)制算數(shù)運(yùn)算大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨原碼：二進(jìn)制數(shù)的正負(fù)數(shù)值的表述是在二進(jìn)制數(shù)碼前加一位符號位，用“0”表示正數(shù)，用“1”表示負(fù)數(shù)，這種帶符號位的二進(jìn)制數(shù)碼稱為原碼。例如：＋17的原碼為010001，-17的原碼為110001。3.二進(jìn)制算數(shù)運(yùn)算大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨反碼：反碼通常是用來由原碼求補(bǔ)碼或者由補(bǔ)碼求原碼的過渡碼。正數(shù)的反碼與原碼形同，負(fù)數(shù)的反碼是對正數(shù)逐位取反，符號位保持為1。例如：＋17的原碼為010001，反碼為010001；

-17的原碼為110001，反碼為101110。3.二進(jìn)制算數(shù)運(yùn)算大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨補(bǔ)碼：補(bǔ)碼是計(jì)算機(jī)把減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算的關(guān)鍵編碼。正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼形同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是其反碼加1。例如：＋17的原碼為010001，反碼為010001，補(bǔ)碼為010001；-17的原碼為110001，反碼為101110，補(bǔ)碼為101111。4.常用的編碼大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨數(shù)碼：代表一個(gè)確切的數(shù)字，如二進(jìn)制數(shù)，八進(jìn)制數(shù)等

通常有數(shù)的意義，有大小之分。例如，數(shù)字1011

表示一千零一十一；代碼：特定的二進(jìn)制數(shù)碼組，是不同信號的代號，不一

定有數(shù)的意義；編碼：建立代碼與信息之間一對一的關(guān)系稱作編碼。n

位二進(jìn)制數(shù)可以組合成2n個(gè)不同的信息，給每個(gè)

信息規(guī)定一個(gè)具體碼組，這種過程叫編碼。例如，

1102可以表示11樓第2號房間。4.常用的編碼大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨編碼：數(shù)字系統(tǒng)中常用的編碼有兩類，一類是二進(jìn)制編碼，另一類是二-十進(jìn)制編碼。另外無論二進(jìn)制編碼還是二-十進(jìn)制編碼，都可分成有權(quán)碼（每位數(shù)碼代表的權(quán)值固定）和無權(quán)碼。4.常用的編碼（1）二進(jìn)制編碼大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨二進(jìn)制編碼包括自然碼和循環(huán)碼。自然碼：有權(quán)碼，每位代碼都有固定權(quán)值，結(jié)構(gòu)形式與二進(jìn)制數(shù)完全相同，最大計(jì)數(shù)為2n-1，n為二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。循環(huán)碼：也叫格雷碼，它是無權(quán)碼，每位代碼無固定權(quán)值，其組成是：最低位是0110循環(huán)；第二位是00111100循環(huán)；以此類推。特點(diǎn)：任何相鄰的兩個(gè)碼組中，僅有一位代碼不同，抗干擾能力強(qiáng)，主要用在計(jì)數(shù)器中。4.常用的編碼（1）二進(jìn)制編碼大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨十進(jìn)制數(shù)自然二進(jìn)制碼循環(huán)二進(jìn)制碼十進(jìn)制數(shù)自然二進(jìn)制碼循環(huán)二進(jìn)制碼0000000008100011001000100019100111012001000111010101111300110010111011111040100011012110010105010101111311011011601100101141110100170111010015111110004.常用的編碼（2）二-十進(jìn)制編碼大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨用4位二進(jìn)制代碼表示十進(jìn)制的0～9個(gè)數(shù)碼，即二-十進(jìn)制的編碼。4位二進(jìn)制代碼可以有0000～1111十六個(gè)狀態(tài)，則表示0～9十個(gè)狀態(tài)可以有多種編碼形式，其中常用的有8421碼、2421碼、5211碼、余3碼、余3循環(huán)碼等，其中8421碼、2421碼、5211碼為有權(quán)碼，即每一位的1都代表固定的值。4.常用的編碼（2）二-十進(jìn)制編碼大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨8421碼：又稱BCD碼，是最常用的十進(jìn)制編碼。其每位的權(quán)為8、4、2、1，如(1101)2＝1×8＋1×4＋1×1＝13；2421碼：每位的權(quán)為2、4、2、1，如(1101)2=1×2＋1×4＋1×1＝7。5211碼：每位的權(quán)為5、2、1、1，如(1101)2=1×5＋1×2＋1×1＝8。4.常用的編碼（2）二-十進(jìn)制編碼大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨余3碼：余3碼不是有權(quán)碼，由于它按二進(jìn)制展開后十進(jìn)制數(shù)比所表示的對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)大3。如0101表示的是2，其展開十進(jìn)制數(shù)為5，故稱為余3碼。余3循環(huán)碼：余3循環(huán)碼是無權(quán)碼，它的特點(diǎn)是相鄰的兩個(gè)代碼之間只有一位狀態(tài)不同。這在譯碼時(shí)不會出錯(cuò)（避免競爭－冒險(xiǎn)）4.常用的編碼（2）二-十進(jìn)制編碼大連理工大學(xué)軟件學(xué)院賴曉晨8421碼2421碼5211碼余3碼余3碼循環(huán)碼000000000000000110010100010001000101000110200100010010001010111300110011010101100101401000100011101110100501011011100010001100601101100100110011101701111101110010101111810001110110110111110910011111111111001010權(quán)842124215211無無01

其他編碼？02反碼和補(bǔ)碼的作用？思考邏輯運(yùn)算

數(shù)字電子技術(shù)邏輯運(yùn)算與日常生活中的運(yùn)算的區(qū)別目

錄

1.

基本、常用邏輯運(yùn)算

2.

基本、常用公式3.基本定理在數(shù)字電路中，1位二進(jìn)制數(shù)碼“0”和“1”不僅可以表示數(shù)量的大小，也可以表示事物的兩種不同的邏輯狀態(tài)，只有兩種對立邏輯狀態(tài)的邏輯關(guān)系，稱為二值邏輯。1.基本、常用邏輯運(yùn)算當(dāng)二進(jìn)制數(shù)碼“0”和“1”表示二值邏輯，并按某種因果關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，稱為邏輯運(yùn)算。邏輯運(yùn)算與算術(shù)運(yùn)算的本質(zhì)區(qū)別是“0”和“1”沒有數(shù)量的意義。故在邏輯運(yùn)算中1+1=1(或運(yùn)算）。1.基本、常用邏輯運(yùn)算與運(yùn)算也叫邏輯乘或邏輯與，即當(dāng)所有的條件都滿足時(shí)，事件才會發(fā)生，即“缺一不可”。1.基本、常用邏輯運(yùn)算（1）與運(yùn)算輸入輸出A意義B意義Y意義0斷開0斷開0滅0斷開1閉合0滅1閉合0斷開0滅1閉合1閉合1亮“有0出0，全1才出1”或運(yùn)算也叫邏輯加或邏輯或，即當(dāng)其中一個(gè)條件滿足時(shí)，事件就會發(fā)生，即“有一即可”。1.基本、常用邏輯運(yùn)算（2）或運(yùn)算輸入輸出A意義B意義Y意義0斷開0斷開0滅0斷開1閉合1亮1閉合0斷開1亮1閉合1閉合1亮“有1出1，全0才出0”條件具備時(shí)，事件不發(fā)生；條件不具備時(shí)，事件發(fā)生，這種因果關(guān)系叫做邏輯非（邏輯求反）。1.基本、常用邏輯運(yùn)算（3）非運(yùn)算輸入輸出A意義Y意義0斷開1亮1閉合0滅與非運(yùn)算是先與運(yùn)算后非運(yùn)算的組合。1.基本、常用邏輯運(yùn)算（4）與非運(yùn)算輸入輸出ABY001011101110“有0出1，全1才出0”或非運(yùn)算是先或運(yùn)算后非運(yùn)算的組合。1.基本、常用邏輯運(yùn)算（5）或非運(yùn)算輸入輸出ABY001010100110“有1出0，全0才出1”與或非運(yùn)算是“先與后或再非”三種運(yùn)算的組合。1.基本、常用邏輯運(yùn)算（6）與或非運(yùn)算輸入輸出ABCDY00001000110010100110010010101101101011101000110011101011011011000110101110011110兩個(gè)輸入邏輯變量取值不同時(shí)Y=1，即相同為“0”，不同為“1”。1.基本、常用邏輯運(yùn)算（7）異或運(yùn)算輸入輸出ABY000011101110兩個(gè)輸入變量取值相同時(shí)Y=1，即相同為“1”，不同為“0”。1.基本、常用邏輯運(yùn)算（8）同或運(yùn)算輸入輸出ABY0010101001112.基本、常用公式2.基本、常用公式2.基本、常用公式任何一個(gè)含有變量A的等式，如果將所有出現(xiàn)A的位置都用同一個(gè)邏輯函數(shù)G來替換，則等式仍然成立。利用代入定理可以證明一些公式，也可以將前面的兩變量常用公式推廣成多變量的公式。3.基本定理（1）代入定理若已知邏輯函數(shù)Y的邏輯式，則只要將Y式中所有的“.”換為“+”,“+”換為“.”，常量“0”換成“1”，“1”換成“0”，所有原變量（不帶非號）變成反變量，所有反變量換成原變量，得到的新函數(shù)即為原函數(shù)Y的反函數(shù)（補(bǔ)函數(shù)）Y

。利用反演定律，可以求一個(gè)邏輯函數(shù)的反函數(shù)。3.基本定理（2）反演定理注意：1.

變換中必須保持先與后或的順序；

2.對跨越兩個(gè)或兩個(gè)以上變量的“非號”要保

留不變。設(shè)Y是一個(gè)邏輯函數(shù)，如果將Y中所有的“+”換成“·”，“.”換成“+”，“1”換成“0”，“0”換成“1”，而變量保持不變，則所得的新的邏輯式Y(jié)D稱為Y的對偶式。3.基本定理（3）對偶規(guī)則01三變量的同或和異或運(yùn)算表達(dá)式？02反演定理和對偶規(guī)則的區(qū)別。思考邏輯函數(shù)

數(shù)字電子技術(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)目

錄

1.

邏輯函數(shù)

2.

邏輯真值表3.邏輯圖4.波形圖5.各種方法轉(zhuǎn)換6.最小項(xiàng)和最大項(xiàng)1.邏輯函數(shù)如果以邏輯變量作為輸入，以運(yùn)算結(jié)果作為輸出，當(dāng)輸入變量的取值確定之后，輸出的取值便隨之而定。輸出與輸入之間的函數(shù)關(guān)系稱為邏輯函數(shù)。邏輯函數(shù)式：注意：邏輯函數(shù)中，輸入是二值邏輯變量，

輸出也是二值邏輯。2.邏輯真值表邏輯真值表就是采用一種表格來表示邏輯函數(shù)的運(yùn)算關(guān)系，其中輸入部分列出輸入邏輯變量的所有可能取值的組合，輸出部分根據(jù)邏輯函數(shù)得到相應(yīng)的輸出邏輯變量值。輸入C輸入B輸入A輸出Y000000100100011110001011110111113.邏輯圖采用規(guī)定的圖形符號構(gòu)成邏輯函數(shù)運(yùn)算關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)圖形4.波形圖表示輸入輸出變量動態(tài)變化的圖形，反映了函數(shù)值隨時(shí)間變化的規(guī)律，也稱時(shí)序圖。01以上不同表達(dá)形式的邏輯函數(shù)的功能？思考輸入C輸入B輸入A輸出Y000000100100011110001011110111115.各種方法轉(zhuǎn)換邏輯函數(shù)式轉(zhuǎn)換成真值表，只需將輸入變量所有取值帶入邏輯函數(shù)式中，得到對應(yīng)的輸出，最后列成表格即可。真值表轉(zhuǎn)換成邏輯函數(shù)式的步驟：①找到真值表中輸出為1的那些輸入變量取值組合；②每組輸入變量取值組合為乘積項(xiàng)，其中取值為1

的變量寫成原變量，取值為0的變量寫成反變量；

③乘積項(xiàng)相加得到邏輯函數(shù)式。（1）真值表與函數(shù)式的相互轉(zhuǎn)換5.各種方法轉(zhuǎn)換（1）真值表與函數(shù)式的相互轉(zhuǎn)換邏輯函數(shù)式：輸入C輸入B輸入A輸出Y000000100100011110001011110111115.各種方法轉(zhuǎn)換邏輯函數(shù)式與邏輯圖相互轉(zhuǎn)換：用邏輯符號代替邏輯函數(shù)中的邏輯關(guān)系，即可得到所求的邏輯圖。根據(jù)邏輯門的輸入輸出關(guān)系，寫出整個(gè)邏輯圖的輸入輸出關(guān)系，得出輸出的邏輯函數(shù)式。（2）邏輯函數(shù)式與邏輯圖的相互轉(zhuǎn)換5.各種方法轉(zhuǎn)換（3）波形圖與真值表的相互轉(zhuǎn)換輸入C輸入B輸入A輸出Y000000100100011110001011110111116.最小項(xiàng)和最大項(xiàng)（1）最小項(xiàng)在n個(gè)變量的邏輯函數(shù)中，若m為包含n個(gè)變量的乘積項(xiàng)，而且這n個(gè)變量均以原變量或反變量的形式在m中出現(xiàn)且僅出現(xiàn)一次，則稱m為該組變量的最小項(xiàng)。n變量的最小項(xiàng)有2n個(gè)。輸入變量的每一組取值都能使且僅能使一個(gè)最小項(xiàng)取值等于1；反之，對于任意一個(gè)最小項(xiàng)只有一組輸入變量取值能使其等于1。全體最小項(xiàng)之邏輯和為“1”。6.最小項(xiàng)和最大項(xiàng)（1）最小項(xiàng)6.最小項(xiàng)和最大項(xiàng)（1）最小項(xiàng)6.最小項(xiàng)和最大項(xiàng)（2）最大項(xiàng)在n個(gè)變量的邏輯函數(shù)中，若M為包含n個(gè)變量的和項(xiàng)，而且這n個(gè)變量均以原變量或反變量的形式在M中出現(xiàn)且僅出現(xiàn)一次，則稱M為該組變量的最大項(xiàng)。n變量的最大項(xiàng)有2n個(gè)。輸入變量的每一組取值都能使且僅能使一個(gè)最大項(xiàng)取值等于0；反之，對于任意一個(gè)最大項(xiàng)只有一組輸入變量取值能使其等于0。全體最大項(xiàng)之邏輯積為“0”。6.最小項(xiàng)和最大項(xiàng)（2）最大項(xiàng)01四變量的最大項(xiàng)思考6.最小項(xiàng)和最大項(xiàng)（3）標(biāo)準(zhǔn)與或式若一個(gè)邏輯函數(shù)式全部由最小項(xiàng)之和的形式表示，則稱該邏輯函數(shù)式為標(biāo)準(zhǔn)與或式。（4）標(biāo)準(zhǔn)或與式若一個(gè)邏輯函數(shù)式全部由最大項(xiàng)之積的形式表示，則稱該邏輯函數(shù)式為標(biāo)準(zhǔn)或與式。邏輯函數(shù)化簡

數(shù)字電子技術(shù)目

錄

1.

公式化簡法

2.

卡諾圖化簡法3.具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)化簡4.Multisim范例一個(gè)邏輯函數(shù)有多種不同形式的邏輯表達(dá)式，雖然描述的邏輯功能相同，但電路實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性和成本是不同的。邏輯表達(dá)式越簡單，實(shí)現(xiàn)的電路越簡單可靠，且低成本。因此在設(shè)計(jì)電路時(shí)必須將邏輯函數(shù)進(jìn)行簡化。公式法化簡就是利用邏輯代數(shù)的一些定理、公式和運(yùn)算規(guī)則，將邏輯函數(shù)進(jìn)行簡化。1.公式化簡法1.公式化簡法a.合并項(xiàng)法

b.吸收法c.消項(xiàng)法

d.消因子法

e.配項(xiàng)法2.卡諾圖化簡法卡諾圖：將邏輯函數(shù)的真值表圖形化，把真值表中的變量分成兩組分別排列在行和列的方格中，構(gòu)成二維圖表。相鄰項(xiàng)：如果兩個(gè)最小項(xiàng)中只有一個(gè)變量互為反變量，其余變量均相同，則稱這兩個(gè)最小項(xiàng)為邏輯相鄰?？ㄖZ圖的構(gòu)成：將n變量的全部最小項(xiàng)各用一個(gè)小方塊表示，并使具有邏輯相鄰性的最小項(xiàng)在幾何位置上也相鄰地排列起來，所得到的圖形稱為n變量最小項(xiàng)的卡諾圖。2.卡諾圖化簡法2.卡諾圖化簡法2.卡諾圖化簡法2.卡諾圖化簡法N變量的卡諾圖有N個(gè)相鄰項(xiàng)。卡諾圖具有很強(qiáng)的相鄰性：（1）直觀相鄰性，只要小方格在幾何位置上相鄰（不管上下左右），它代表的最小項(xiàng)在邏輯上一定是相鄰的，例如m0的相鄰項(xiàng)為m1和m2。注意：m0和m3不相鄰。2.卡諾圖化簡法N變量的卡諾圖有N個(gè)相鄰項(xiàng)?？ㄖZ圖具有很強(qiáng)的相鄰性：（1）直觀相鄰性：例如m1的相鄰項(xiàng)為m0、m5和m3。注意：m1和m4、m7不相鄰；（2）對邊相鄰性，即與中心軸對稱的左右兩邊和上下兩邊的小方格也具有相鄰性，例如m4的相鄰項(xiàng)為m0、m5、m6；m2的相鄰項(xiàng)為m3、m6、m0。2.卡諾圖化簡法卡諾圖具有很強(qiáng)的相鄰性：（1）直觀相鄰性：例如m5的相鄰項(xiàng)為m1、m4、m7、m13，注意：m5和m0、m3、m12、m15不相鄰；（2）對邊相鄰性：例如m4的相鄰項(xiàng)為m0、m5、m6、m12；m10的相鄰項(xiàng)為m2、m8、m11、m14。01五變量的卡諾圖？思考2.卡諾圖化簡法2.卡諾圖化簡法卡諾圖性質(zhì)：1、合并兩個(gè)相鄰最小項(xiàng)，可消去一個(gè)取值不同的變量；2、合并四個(gè)相鄰最小項(xiàng)，可消去兩個(gè)取值不同的變量；3、合并八個(gè)相鄰最小項(xiàng)，可消去三個(gè)取值不同的變量；4、合并2n個(gè)相鄰最小項(xiàng)，可消去n個(gè)取值不同的變量。

2.卡諾圖化簡法卡諾圖性質(zhì)：1、合并兩個(gè)最小項(xiàng)，可消去一個(gè)取值不同的變量；2.卡諾圖化簡法卡諾圖性質(zhì)：2、合并四個(gè)最小項(xiàng)，可消去兩個(gè)取值不同的變量；2.卡諾圖化簡法卡諾圖性質(zhì)：3、合并八個(gè)最小項(xiàng)，可消去三個(gè)取值不同的變量；2.卡諾圖化簡法卡諾圖合并相鄰最小項(xiàng)的原則：1、盡量畫大圈，但每個(gè)圈內(nèi)只能含有2n（n=0,1,2,3……）個(gè)相鄰項(xiàng)。要特別注意對邊相鄰性和四角相鄰性；2、圈的個(gè)數(shù)盡量少；3、卡諾圖中所有取值為1的方格均要被圈過，即不能漏下取值為1的最小項(xiàng)；4、在新畫的圈中至少要含有1個(gè)末被圈過的取值為1的方格，否則該圈是多余的。2.卡諾圖化簡法用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)的步驟：1、作出邏輯函數(shù)的卡諾圖；2、合并相鄰的最小項(xiàng)，即根據(jù)前述原則畫圈；3、寫出化簡后的表達(dá)式。每一個(gè)圈寫一個(gè)最簡與項(xiàng)，規(guī)則是：消去取之不同的變量；對于取值相同的變量，取值為1的變量用原變量表示，取值為0的變量用反變量表示，將這些變量相與。4、將所有與項(xiàng)進(jìn)行邏輯加，即得化簡后的邏輯函數(shù)。2.卡諾圖化簡法例題：化簡Y(A、B、C、D)=∑m(0,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11)。2.卡諾圖化簡法例題：化簡輸入輸出ABCY0

0

0

0

1

1

1

10

0

1

1

0

0

1

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1

0

1

0

1

0

10

0

1

1

0

0

0

13.具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)化簡約束項(xiàng)：在邏輯函數(shù)中，輸入變量的取值不是任意的，受到限制。對輸入變量取值所加的限制稱為約束，被約束的項(xiàng)叫做約束項(xiàng)?！?00010001（000、011、101、110、111）3.具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)化簡任意項(xiàng)：輸入變量的某些取值對電路的功能沒影響，這些項(xiàng)稱為任意項(xiàng)。8421碼00000100012001030011401005010160110701118100091001權(quán)8421取值任意：1010101111001101111011113.具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)化簡無關(guān)項(xiàng)：將約束項(xiàng)和任意項(xiàng)統(tǒng)稱為無關(guān)項(xiàng)。即把這些最小項(xiàng)是否寫入卡諾圖對邏輯函數(shù)無影響。3.具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)化簡具有無關(guān)項(xiàng)的卡諾圖化簡邏輯函數(shù)步驟：1、將給定的邏輯函數(shù)的卡諾圖畫出來;2、將無關(guān)項(xiàng)中的最小項(xiàng)在卡諾圖相應(yīng)位置用“×”表示出來；3、化簡時(shí)，根據(jù)需要無關(guān)項(xiàng)可以作為“1”也可作“0”處理，以得到相鄰最小項(xiàng)矩形組合最大（包含“1”的個(gè)數(shù)最多）為原則。3.具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)化簡思考4.Multisim范例二極管、三極管、MOS管開關(guān)特性

數(shù)字電子技術(shù)高電平（“1”）如何實(shí)現(xiàn)？低電平（“0”）如何實(shí)現(xiàn)？高低電平如何控制？目

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1.

二極管開關(guān)特性

2.

三極管開關(guān)特性3.MOS管開關(guān)特性

高低電平實(shí)現(xiàn)原理電路在數(shù)字電路中，輸入、輸出都是二值邏輯，其高低電平用“1”和“0”表示。其高低電平的獲得是通過開關(guān)電路來實(shí)現(xiàn)。單開關(guān)電路功耗較大，通常轉(zhuǎn)變?yōu)榛パa(bǔ)開關(guān)電路二極管具有單向?qū)щ娦裕赐饧诱螂妷簳r(shí)導(dǎo)通，簡稱正向?qū)?；外加反向電壓時(shí)截止（或斷開），簡稱反向截止。1.二極管開關(guān)特性1.二極管開關(guān)特性

二極管的開關(guān)電路

高低電平實(shí)現(xiàn)原理電路2.三極管開關(guān)特性一、截止?fàn)顟B(tài)

當(dāng)VI小于三極管發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓（0.7V）時(shí)，IB＝ICBO≈0，IC＝ICEO≈0，VCE≈VCC，三極管工作在截止區(qū)，可認(rèn)為集電極c和發(fā)射極e之間是斷開的，對應(yīng)圖中的A點(diǎn)。三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)的條件：發(fā)射結(jié)反偏或小于死區(qū)電壓。2.三極管開關(guān)特性二、放大狀態(tài)

當(dāng)VI為正值且大于三極管發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓時(shí)，三極管導(dǎo)通。此時(shí)若減小電阻Rb，則基極電流iB增加，發(fā)射極電流iC增加，輸出電壓VCE減小，工作點(diǎn)沿著圖中負(fù)載曲線由A點(diǎn)至B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)向上移動。電流iC和iB成正比例關(guān)系，故稱為放大區(qū)。三極管工作在放大區(qū)，可認(rèn)為集電極c和發(fā)射極e之間是導(dǎo)通的。2.三極管開關(guān)特性三、飽和狀態(tài)

VI不變，繼續(xù)減小電阻Rb，當(dāng)VCE＝0.7V時(shí)，集電結(jié)變?yōu)榱闫?，稱為臨界飽和狀態(tài)，對應(yīng)圖中E點(diǎn)。繼續(xù)減小電阻Rb，IB會繼續(xù)增加，但I(xiàn)C不會再增加，三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)，此時(shí)VCE≈0.3V。三極管工作在放大區(qū)，可認(rèn)為集電極c和發(fā)射極e之間是導(dǎo)通的。2.三極管開關(guān)特性

高低電平實(shí)現(xiàn)原理電路2.三極管開關(guān)特性

晶體三極管開關(guān)電路思考

二極管的開關(guān)電路

晶體三極管的開關(guān)電路區(qū)別？3.MOS管開關(guān)特性MOS晶體管：金屬-氧化物-半導(dǎo)體(Metal-Oxide-SemiConductor)結(jié)構(gòu)的晶體管，有NMOS管和PMOS管之分。MOS晶體管結(jié)構(gòu)圖3.MOS管開關(guān)特性FinFET：鰭形場效應(yīng)晶體管FinFET結(jié)構(gòu)圖3.MOS管開關(guān)特性增強(qiáng)NMOS晶體管增強(qiáng)PMOS晶體管3.MOS管開關(guān)特性3.MOS管開關(guān)特性MOS晶體管特性01二極管、三極管、MOS管的適用范圍有何不同？02集成電路中大量使用MOS晶體管的原因？思考基本邏輯門電路

數(shù)字電子技術(shù)各種各樣復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)的？目

錄

1.

二極管與門

2.

二極管或門3.三極管非門4.DTL與非門1.二極管與門輸入輸出VA（V）VB（V）VL（V）0V0V5V5V0V5V0V5V0.7V0.7V0.7V5V0101BLA0011輸入0001輸出

與邏輯真值表1412.二極管或門輸入輸出VA（V）VB（V）VL（V）0V0V5V5V0V5V0V5V0V4.3V4.3V4.3V0101BLA0011輸入0111輸出

或邏輯真值表142二極管與門、或門143（1）在多個(gè)門串接使用時(shí)，會出現(xiàn)低電平偏離標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的情況。（2）輸出電阻比較低、負(fù)載能力差。0.7V1.4V二極管與門、或門144解決辦法：將二極管與門（或門）電路和三極管非門電路組合起來。3.三極管非門145輸入輸出VA（V）VL（V）0V5V5V0.3VLA01輸入10輸出非邏輯真值表4.DTL與非門146工作原理：（1）當(dāng)A、B、C全接為高電平5V時(shí)，二極管D1～D3都截止，而D4、D5和三極管T導(dǎo)通，且三極管T為飽和導(dǎo)通，VL=0.3V，即輸出低電平。（2）A、B、C中只要有一個(gè)為低電平0.3V時(shí)，則VP≈1V，從而使D4、D5和三極管T都截止，VL=VCC=5V，即輸出高電平。4.DTL與非門147TTL邏輯門電路

數(shù)字電子技術(shù)各種各樣復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)的？目

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1.TTL與非門

2.TTL非門3.TTL或非門4.TTL與或非門5.集成電路開路門6.三態(tài)門1.TTL與非門1.TTL與非門（1）輸入全為高電平3.6V時(shí)T2、T3飽和導(dǎo)通，VC2=1V。由于T3飽和導(dǎo)通，輸出電壓為：VO=VCES3≈0.3V。T4和二極管D都截止。實(shí)現(xiàn)了與非門的邏輯功能：輸入全為高電平時(shí)，輸出為低電平。1.TTL與非門（2）輸入有低電平0.3V時(shí)VB1=1V。T2、T3都截止。忽略流過RC2的電流，VB4≈VCC=5V。由于T4和D導(dǎo)通，所以：VO≈VCC-VBE4-VD=5-0.7-0.7=3.6（V）實(shí)現(xiàn)了與非門的邏輯功能：輸入有低電平時(shí)，輸出為高電平。1.TTL與非門TTL與非門提高工作速度的原理（1）采用多發(fā)射極三極管加快了存儲電荷的消散過程。1.TTL與非門TTL與非門提高工作速度的原理（2）采用了推拉式輸出級，輸出阻抗比較小，可迅速給負(fù)載電容充放電。2.TTL非門3.TTL或非門4.TTL與或非門5.集成電路開路門（OC門）在工程實(shí)踐中，有時(shí)需要將幾個(gè)門的輸出端并聯(lián)使用，以實(shí)現(xiàn)與邏輯，稱為線與。普通的TTL門電路不能進(jìn)行線與，因?yàn)橐坏┬纬蒝CC至GND的通路，將產(chǎn)生短路電流，燒毀電路。5.集成電路開路門（OC門）集電極開路門可以進(jìn)行線與5.集成電路開路門（OC門）集電極開路門的應(yīng)用：（1）實(shí)現(xiàn)線與5.集成電路開路門（OC門）集電極開路門的應(yīng)用：（2）實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。輸出高電平提升至10V。

5.集成電路開路門（OC門）集電極開路門的應(yīng)用：（3）用做驅(qū)動器。提供較大電流。

6.三態(tài)門三態(tài)輸出門結(jié)構(gòu)及工作原理。（1）當(dāng)EN=0時(shí)，G輸出為1，D1截止，相當(dāng)于一個(gè)正常的二輸入端與非門，此為正常工作狀態(tài)。（2）當(dāng)EN=1時(shí)，G輸出為0，T4、T3都截止。這時(shí)從輸出端L看進(jìn)去，呈現(xiàn)高阻，稱為高阻態(tài)，或禁止態(tài)。6.三態(tài)門三態(tài)門在計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用。（1）組成單向總線，實(shí)現(xiàn)信號的分時(shí)單向傳送。（2）組成雙向總線，實(shí)現(xiàn)信號的分時(shí)雙向傳送MOS邏輯門電路

數(shù)字電子技術(shù)各種各樣復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)的？6.CMOS或非門7.CMOS異或門8.CMOS三態(tài)門9.CMOS傳輸門10.Multisim實(shí)例

目

錄1.

NMOS非門2.NMOS與非門3.NMOS或非門4.CMOS非門5.CMOS與非門

1.NMOS非門（1）當(dāng)輸入為高電平時(shí)，T1導(dǎo)通，T2也導(dǎo)通。兩管的導(dǎo)通電阻RDS1<<RDS2，輸出電壓被T1下拉至低電平；（2）當(dāng)輸入為低電平時(shí)，T1截止，T2導(dǎo)通。輸出電壓被T2上拉至高電平。2.NMOS與非門（1）輸入全為高電平時(shí)，T1和T2都導(dǎo)通，T3也導(dǎo)通，但T1、T2的等效電阻遠(yuǎn)小于T3的等效電阻，輸出電壓被T1和T2下拉至低電平；（2）輸入至少有一個(gè)為低電平時(shí)T1、T2至少有一個(gè)截止，T3導(dǎo)通，輸出電壓被T3上拉至高電平。3.NMOS或非門（1）輸入全為低電平時(shí)，T1和T2截止，T3導(dǎo)通，輸出電壓被上拉至高電平；（2）輸入至少有一個(gè)為高電平時(shí)，T1和T2至少有一個(gè)導(dǎo)通，T3導(dǎo)通，但T1和T2的等效電阻遠(yuǎn)小于T3的等效電阻，輸出電壓被T1或（和）T2下拉至低電平。4.CMOS非門（1）輸入為低電平時(shí)，TN截止，TP導(dǎo)通，輸出被TP上拉至高電平；（2）輸入為高電平時(shí)，TN導(dǎo)通，TP截止，輸出被TN下拉至低電平。4.CMOS非門4.CMOS非門由于CMOS非門電路工作時(shí)總有一個(gè)管子導(dǎo)通，所以當(dāng)帶電容負(fù)載時(shí)，給電容充電和放電都比較快。CMOS非門的平均傳輸延遲時(shí)間約為10ns。5.CMOS與非門（1）輸入全為高電平時(shí)，TN1和TN2都導(dǎo)通，TP1和TP2都截止，輸出被下拉至低電平；（2）輸入至少有一個(gè)為低電平時(shí)，TN1和TN2至少有一個(gè)截止，TP1和TP2至少有一個(gè)導(dǎo)通，輸出被TP1或（和）TP2上拉至高電平。6.CMOS或非門（1）輸入至少有一個(gè)為高電平時(shí)，TN1和TN2至少有一個(gè)導(dǎo)通，TP1和TP2至少有一個(gè)截止，輸出被下拉至低電平；（2）輸入全為低電平時(shí)，TN1和TN2都截止，TP1和TP2都導(dǎo)通，輸出被上拉至高電平。7.CMOS異或門8.CMOS三態(tài)門（1）當(dāng)EN=0時(shí)，TP2和TN2同時(shí)導(dǎo)通，正常的非門；（2）當(dāng)EN=1時(shí)，TP2和TN2同時(shí)截止，對于輸出L來說，連接至VDD和GND的通路全部斷開，輸出為高阻狀態(tài)。9.CMOS傳輸門（1）當(dāng)C接高電平VDD，C?接低電平0V時(shí)，若Vi在0V～VDD的范圍變化，TN、TP至少有一個(gè)導(dǎo)通，相當(dāng)于一閉合開關(guān)，將輸入傳到輸出，即Vo=Vi。（2）當(dāng)C接低電平0V，C?接高電平VDD，Vi在0V～VDD的范圍變化時(shí)，TN和TP都截止，輸出呈高阻狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)斷開。10.Multisim實(shí)例10.Multisim實(shí)例10.Multisim實(shí)例10.Multisim實(shí)例10.Multisim實(shí)例10.Multisim實(shí)例10.Multisim實(shí)例多余輸入端的處理：（1）對于與門、與非門，多余輸入端應(yīng)接高電平。如直接接電源正端，在前級驅(qū)動能力允許時(shí)，也可以與有用的輸入端并聯(lián)使用。（2）對于或門、或非門，多余輸入端應(yīng)接低電平，比如直接接地；也可以與有用的輸入端并聯(lián)使用。3．一端消去或加上小圓圈，同時(shí)將相應(yīng)變量取反，其邏輯關(guān)系不變。2．任一條線一端上的小圓圈移到另一端，其邏輯關(guān)系不變。1．邏輯圖中任一條線的兩端同時(shí)加上或消去小圓圈，其邏輯關(guān)系不變。NMOS結(jié)構(gòu)的門電路和CMOS結(jié)構(gòu)的門電路，二者各自優(yōu)缺點(diǎn)？思考編碼器

數(shù)字電子技術(shù)編碼、譯碼（諜戰(zhàn)）目

錄

1.

普通編碼器

2.

優(yōu)先編碼器

3.

優(yōu)先編碼器應(yīng)用4.其他編碼器5.Multisim范例編碼：為了區(qū)分一系列不同的事物，將其中的每個(gè)事物用二值代碼表示。編碼器：由于在二值邏輯電路中，信號是以高低電平給出的，故編碼器就是把輸入的每一個(gè)高低電平信號變成一個(gè)對應(yīng)的二進(jìn)制代碼。編碼器分為普通編碼器和優(yōu)先權(quán)編碼器。根據(jù)進(jìn)制可分為二進(jìn)制編碼器和二~十進(jìn)制編碼器。1.普通編碼器三位二進(jìn)制普通編碼器，I0~I7為信號輸入端，高電平有效；Y2Y1Y0為輸出端，由于輸入端為8個(gè)，輸出端為3個(gè)，故也叫做8線－3線編碼器1.普通編碼器普通編碼器特點(diǎn)：任何時(shí)刻只允許輸入一個(gè)編碼信號。1.普通編碼器2.優(yōu)先編碼器普通編碼器每次只能輸入一個(gè)信號。而優(yōu)先編碼器可以同時(shí)輸入幾個(gè)信號，但在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)將各輸入信號的優(yōu)先順序排好。當(dāng)幾個(gè)信號同時(shí)輸入時(shí)，優(yōu)先權(quán)最高的信號優(yōu)先編碼。2.優(yōu)先編碼器輸入：I7?~I0?，低電平有效，I7?優(yōu)先權(quán)最高，…I0?優(yōu)先權(quán)最低。S?：選通輸入端。當(dāng)S?＝1時(shí)，所有輸出端均被鎖定在高電平，選通無效。當(dāng)S?＝0，選通有效，編碼器正常工作。2.優(yōu)先編碼器輸出：Y2?~Y0?，反碼輸出。YS?：選通輸出端，為0時(shí)，電路工作但無有效編碼輸入；YEX?：擴(kuò)展端，為0時(shí)，電路工作且有有效編碼輸入。不可能出現(xiàn)00工作，且有輸入01工作，但無輸入10不工作11狀態(tài)2.優(yōu)先編碼器3.優(yōu)先編碼器應(yīng)用應(yīng)用要求：用74HC148接成16線~4線優(yōu)先編碼器，將A15?~A0?共16個(gè)低電平輸入信號編為0000~1111，其中A15?的優(yōu)先權(quán)最高，A0?的優(yōu)先權(quán)最低。應(yīng)用解答：要求16個(gè)輸入端，每個(gè)74HC148只有8個(gè)輸入端，兩片正好16個(gè)輸入端，滿足輸入端的要求；3.優(yōu)先編碼器應(yīng)用應(yīng)用解答：根據(jù)優(yōu)先權(quán)的要求，若第一片的優(yōu)先級比第二片高，則第一片的輸入為A15?~A8?，第二片的輸入為A7?~A0?。當(dāng)?shù)谝黄ぷ鳎矣休斎胄盘枙r(shí)，第二片必須禁止工作，也就是使得第二片的S＝1。只有當(dāng)?shù)谝黄瑹o輸入信號時(shí)，第二片才可以工作，即S＝0。3.優(yōu)先編碼器應(yīng)用當(dāng)?shù)谝黄ぷ?，且有輸入信號時(shí)，第二片必須禁止工作，也就是使得第二片的S＝1。只有當(dāng)?shù)谝黄瑹o輸入信號時(shí)，第二片才可以工作，即S＝0。將第一片的YS接到第二片的S上3.優(yōu)先編碼器應(yīng)用3.優(yōu)先編碼器應(yīng)用應(yīng)用解答：由于74HC148禁止工作或允許工作而無輸入信號時(shí)，輸出端的狀態(tài)為111，故輸出四位二進(jìn)制代碼的低三位可由兩片輸出端與非構(gòu)成。3.優(yōu)先編碼器應(yīng)用應(yīng)用解答：由于74HC148輸出端只有3個(gè)，根據(jù)要求輸出為4線，必須借用第一片的擴(kuò)展端YEX?。由于有輸入時(shí)，YEX?＝0，無輸入時(shí)YEX?＝1，故加反相器可作輸出四位二進(jìn)制數(shù)碼的最高位，該最高位的作用為區(qū)分8個(gè)高優(yōu)先權(quán)輸入信號和8個(gè)低優(yōu)先權(quán)輸入信號的編碼。3.優(yōu)先編碼器應(yīng)用3.優(yōu)先編碼器應(yīng)用假設(shè)A15?=0，第一片148的輸出為：Y2?~Y0?=000;YS?=1、YEX?=0，則Z3Z2Z1Z0=1111。假設(shè)A15?~A9?=1111111，A8?=0，第一片148的輸出為：Y2?~Y0?=111、YS?=1、YEX?=0，第二片148的輸出為：Y2?~Y0?=111，則Z3Z2Z1Z0=1000。假設(shè)A15?~A7?=111111111，A6?=0，第一片148的輸出為：Y2?~Y0?=111、YS?=0、YEX?=1，第二片148的輸出為：Y2?~Y0?=001，則Z3Z2Z1Z0=0110。4.其他編碼器二－十進(jìn)制優(yōu)先編碼器，即將十個(gè)信號編成10個(gè)BCD代碼。I9?～I(xiàn)0?為10個(gè)輸入信號，I9?的優(yōu)先權(quán)最高，I0?的優(yōu)先權(quán)最低；Y3?～Y0?為四位二進(jìn)制BCD碼的輸出端4.其他編碼器注：1.當(dāng)I0?有輸入信號，其他輸入為高電平，輸出Y3?～Y0?＝1111；I0?這一列沒有列出。2.輸出代碼為對應(yīng)二進(jìn)制BCD碼的反碼，如I6?＝0時(shí)，輸出為Y3?～Y0?＝1001，為0110的反碼。5.Multisim范例5.Multisim范例5.Multisim范例5.Multisim范例思考鍵控8421BCD碼編碼器譯碼器

數(shù)字電子技術(shù)編碼、譯碼（諜戰(zhàn)）目

錄

1.

二進(jìn)制譯碼器

2.

二~十進(jìn)制譯碼器

3.

顯示譯碼器4.Multisim范例5.譯碼器應(yīng)用譯碼器就是將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對應(yīng)的輸出高、低電平信號，和編碼器逆過程。常用的譯碼器分為二進(jìn)制譯碼器、二~十進(jìn)制譯碼器和顯示譯碼器。將N位二進(jìn)制代碼譯成2N個(gè)高低電平信號，稱為N線~2N線譯碼器。如N＝2,則可譯22＝4個(gè)高低電平信號，稱為2線~4線譯碼器。如N＝3,則可譯23＝8個(gè)高低電平信號，稱為3線~8線譯碼器。1.二進(jìn)制譯碼器2線~4線譯碼器輸出輸入11110111101111011110××000001010011Y0Y1Y2Y3EI

A

B2線—4線譯碼器真值表1.二進(jìn)制譯碼器2線~4線譯碼器1.二進(jìn)制譯碼器3線~8線譯碼器1.二進(jìn)制譯碼器3線~8線譯碼器01010100000×××1001.二進(jìn)制譯碼器3線~8線譯碼器最小項(xiàng)譯碼器1.二進(jìn)制譯碼器3線~8線譯碼器1.二進(jìn)制譯碼器3線~8線譯碼器74138輸入輸出G1G2AG2BA2A1A0Y0?

Y1?

Y2?

Y3?

Y4?

Y5?

Y6?

Y7?

×1×××10××100100100100100100100100×××××××××00000101001110010111011111111111111111111111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111102.二~十進(jìn)制譯碼器二~十進(jìn)制譯碼器就是將10個(gè)BCD代碼譯成10個(gè)高低電平的輸出信號，BCD碼以外的偽碼（1010～1111），輸出均無低電平信號產(chǎn)生。3.顯示譯碼器數(shù)字顯示器分類：按顯示方式分，有字型重疊式、點(diǎn)陣式、分段式（七段式）等。按發(fā)光物質(zhì)分，有發(fā)光二極管(LED)式、熒光式、液晶顯示(LCD)等。點(diǎn)陣式LED顯示器七段式LED顯示器液晶顯示(LCD)3.顯示譯碼器七段式LED顯示器3.顯示譯碼器七段式LED顯示器共陽極共陰極5V5V5V5V5V5V5V0V5V0V5V5V5V5V5V5V0V5V3.顯示譯碼器七段式LED顯示器共陰極數(shù)碼管BS201A若顯示某一數(shù)字，如“3”，則abcdg＝11111，fe＝00。0V5V5V5V5V0V0V5V3.顯示譯碼器七段式LED顯示器的真值表輸入輸出數(shù)字A3A2A1A0YaYbYcYdYeYfYg字形0000011111101000101100002001011011013001111110014010001100115010110110116011000111117011111100008100011111119100111100111010100001101111011001100112110001000111311011001011141110000111115111100000003.顯示譯碼器七段式LED顯示器從真值表畫出Ya～Yg的卡諾圖，圈“0”然后求反可得各輸出端的邏輯式3.顯示譯碼器七段式LED顯示器七段顯示譯碼器，不是最小項(xiàng)譯碼器，它是將4位BCD碼譯成7個(gè)代碼，廣義上也是譯碼器。3.顯示譯碼器7448就是按照上面的邏輯式設(shè)計(jì)，并添加一些附加控制端和輸出端的集成BCD七段顯示譯碼器3.顯示譯碼器A3~A0：四位BCD碼的輸入端；a～g：驅(qū)動數(shù)碼管七段字符的7個(gè)輸出端；LT

：燈測試輸入端；RBI

：滅零輸入；RI/RBO：滅燈輸入/滅零輸出。3.顯示譯碼器燈測試輸入端LT?：當(dāng)LT?＝0時(shí)，Ya~Yg全部置為1，使得數(shù)碼管顯示“8”。其作用為測試每一段是否能被點(diǎn)亮，平時(shí)應(yīng)LT?＝1。11111110000000000000000000011111000BI3.顯示譯碼器滅零輸入RBI?：當(dāng)A3A2A1A0＝0000時(shí)，若RBI?＝0，則Ya~Yg全部置為0，滅燈。其作用為把不希望顯示的零滅掉。滅零輸入RBI?實(shí)際上是準(zhǔn)備滅燈，是否滅燈取決于A3A2A1A0的取值3.顯示譯碼器滅燈輸入/滅零輸出RI?/RBO?：當(dāng)做為輸入端時(shí)，若RI?/RBO?＝0，無論輸入A3A2A1A0為何種狀態(tài)，數(shù)碼管熄滅，稱滅燈輸入控制端；當(dāng)做為輸出端時(shí)，只有當(dāng)A3A2A1A0＝0000，且滅零輸入信號RBI?＝0時(shí)，RI?/RBO?＝0，表示譯碼器將本來應(yīng)該顯示的零熄滅了。即做輸出端時(shí)，表明滅零了。1111110011000011011011111001011001110110110011111111000011111111110011000110100110010100011100101000011110000000000000000000001111111abcdefg輸出1111111111111111001BI/RBO輸入/輸出0123456789101112131415滅燈滅零試燈功能（輸入）111×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×××100×LTRBI顯示字形輸入0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111××××0000××××A3A2A1A0

七段顯示譯碼器7448的功能表3.顯示譯碼器3.顯示譯碼器將RI?/RBO?和RBI?配合使用，可以實(shí)現(xiàn)多位數(shù)顯示時(shí)的“無效0消隱”功能。4.Multisim范例4.Multisim范例4.Multisim范例4.Multisim范例5.譯碼器應(yīng)用用兩片74138擴(kuò)展為4線—16線譯碼器若A3A2A1A0=0101，則

Y15?~Y8?=11111111，Y7?~Y0?=11011111；若A3A2A1A0=1011，則

Y15?~Y8?=11110111，Y7?~Y0?=11111111。是否存在優(yōu)先譯碼器？思考之所以存在優(yōu)先編碼器是因?yàn)榫幋a器是一個(gè)多路輸入模式，多個(gè)輸入之間可以存在優(yōu)先級。而譯碼器輸入的所有信號是一個(gè)整體，不存在優(yōu)先級。數(shù)據(jù)選擇器

數(shù)字電子技術(shù)目

錄

1.

數(shù)據(jù)選擇器

2.

數(shù)據(jù)分配器

3.Multisim范例