第20章_门电路和组合逻辑电路.ppt

第20章门电路和组合逻辑电路
数制和脉冲信号
基本门电路及其组合
逻辑代数
CMOS门电路
TTL门电路
组合逻辑电路的分析与综合
加法器
编码器
译码器和数字显示
数据分配器和数据选择器
应用举例
1. 掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。了解 TTL门电路、CMOS门电路的特点;
3. 会分析和设计简单的组合逻辑电路;
理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑电路的工作原理和功能;
5. 学会数字集成电路的使用方法。
本章要求:
2. 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数;
第20章门电路和组合逻辑电路
模拟信号:随时间连续变化的信号
模拟信号
数字信号
电子电路中的信号
1. 模拟信号
正弦波信号
t
三角波信号
t
处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、放大电路等,注重研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系。在模拟电路中,晶体管三极管通常工作在放大区。
处理数字信号的电路称为数字电路,它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。
在数字电路中,晶体管一般工作在截止区和饱和区,起开关的作用。
数字信号:是一种跃变信号,并且持续时间短暂。
尖顶波
t
矩形波
t
2. 数字信号
数字电路的特点
数字电路的结构是以二值数字逻辑为基础的,其中的工作信号是离散的数字信号。电路中的电子器件工作于开关状态。
数字电路分析的重点已不是其输入、输出间波形的数值关系,而是输入、输出之间的逻辑关系。
所采用的分析工具是逻辑代数,表达电路的功能主要是功能表、真值表、逻辑表达式以及波形图。
数字系统一般容易设计。
信息的处理、存储和传输能力更强。
数字电路抗干扰能力强。
数字电路容易制造在IC芯片上。
数制
数制和脉冲信号
数制是人们对事物数量计数的一种统计规律。在日常生活中最常用的是十进制,但在计算机中,由于其电气元件最易实现的是两种稳定状态:器件的“开”与“关”,电平的“高”与“低”。因此,采用二进制数的“0”和“1”可以很方便地表示机内的数据运算与存储。在编程时,为了方便阅读和书写,人们还经常用八进制数或十六进制来表示二进制数。虽然一个数可以用不同计数制形式表示它的大小,但该数的量值则是相等的。
利用基数和位权的概念,可以把R进制数N用下列形式表示(N)R=K n-1 R n-1+…+K1R1+K0R0+K-1 R-1+…+K-m R-m
其中:m、n为正整数,n代表整数部分的位数;m代表小数部分的位数;Ki代表R进制中的任一个数码,0≤Ki≤R-1。
20. 进位计数制
(1) 基数R(Radix):它代表计数制中所用到的数码个数。如:十进制计数中用到0~9共十个数码,基数R=10;而二进制计数中用到0和1两个数码,基数R=2 。一般地说,基数为R的计数制(简称R进制)中,包含0、1、…、R-1个数码,进位规律为“逢R进1”。
(2) 位权W(Weight):进位计数制中,某个数位的值是由这一位的数码值乘以处在这一位的固定常数决定的,通常把这一固定常数称之为位权值,简称位权。各位的位权是以R为底的幂。如十进制数基数R=10,则个位、十位、百位上的位权分别为10 0,10 1,10 2。
2. 二进制数
二进制数,R=2,Ki取0或1,进位规律为“逢2进1”。任一
个二进制数N可表示为:
(N)2=K n-1 2 n-1+K n-2 2 n-2+…+K121+K020+K-12-1+…+K-m 2-m

例如:()2=1×23+0×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+ 1×2-3
常用数制
1. 十进制数
十进制,R=10,Ki可取0~9共10个数码中的任意1个,进位
规律为“逢10进1”。任意一个十进制数N可以表示为:
(N)10=K n-1 10 n-1+K n-2 10 n-2+…+K1101+K0100+K-1 10-1+…+K-m 10-m
例如:()10=2×102+5×101+8×100+9×10-1+1×10-2
4. 十六进制数
十六进制数,R=16,Ki可取0~15共16个数码中的任一
个,其中10~15分别用A、B、C、D、E、F表示,进位规律为
“逢16进1”。任意一个十六进制数N可表示为:
(N)16=K n-1 16 n-1+K n-2 16 n-2+…+K1161+K0160+K-1 16-1+…+K-m 16 –m
例如:()16=2×163+