《數(shù)字電子技術(shù)》ppt課件

1、2.2 20011.2邏輯變量A=1燈亮0燈滅 0 0、1 1僅僅是被定義的兩種邏輯值，無任何僅僅是被定義的兩種邏輯值，無任何數(shù)量的概念。數(shù)量的概念。例：命題：信號(hào)燈是亮著的。什么事物可定義為一個(gè)邏輯變量？什么事物可定義為一個(gè)邏輯變量？該事物只需兩種完全對立的能夠性。 一、根本邏輯運(yùn)算2.3 20011.21.邏輯與YAB。 。 。 。邏輯表達(dá)式： Y=A B或 Y=A B&YA B邏輯符號(hào)真 值 表A B Y0 0 00 1 01 0 01 1 1定義：只需決議事件結(jié)果的定義：只需決議事件結(jié)果的全部條件同時(shí)具備時(shí)，結(jié)果全部條件同時(shí)具備時(shí)，結(jié)果才會(huì)發(fā)生有一個(gè)條件不具才會(huì)發(fā)生有一個(gè)條件不

2、具備，結(jié)果也不會(huì)發(fā)生。備，結(jié)果也不會(huì)發(fā)生。 全1出12.4 20011.21“與邏輯與邏輯A、B、C都滿足要求時(shí)，事件都滿足要求時(shí)，事件F才發(fā)生。才發(fā)生。EFABC&ABCF邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)與運(yùn)算：2.5 20011.2F=ABC邏輯式邏輯式邏輯乘法邏輯乘法邏輯與邏輯與AFBC00001000010011000010101001101111真值表真值表2.6 20011.22. 邏輯或Y。AB邏輯表達(dá)式： Y=A + B或 Y=A V B1YA B邏輯符號(hào)A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 1真 值 表定義：決議事物結(jié)果的諸條件中定義：決議事物結(jié)果的諸條件中只需有任何一個(gè)滿

3、足時(shí)，結(jié)果就只需有任何一個(gè)滿足時(shí)，結(jié)果就發(fā)生，這種因果關(guān)系叫做邏輯發(fā)生，這種因果關(guān)系叫做邏輯“或，換句話說，只需所給條或，換句話說，只需所給條件均不具備，結(jié)果才不會(huì)發(fā)生。件均不具備，結(jié)果才不會(huì)發(fā)生。 有1出12.7 20011.22“或邏輯或邏輯A、B、C只需一個(gè)具備時(shí)，事件只需一個(gè)具備時(shí)，事件F就發(fā)生。就發(fā)生。 1ABCF邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)AEFBC2.8 20011.2F=A+B+C邏輯式邏輯式邏輯加法邏輯加法邏輯或邏輯或AFBC00001001010111010011101101111111真值表真值表2.9 20011.2AY0110真 值 表邏輯表達(dá)式： Y = A 3. 邏輯非RAY

4、1AY邏輯符號(hào)定義：假設(shè)條件具備了，結(jié)果定義：假設(shè)條件具備了，結(jié)果便不會(huì)發(fā)生；而條件不具備時(shí)便不會(huì)發(fā)生；而條件不具備時(shí)結(jié)果一定發(fā)生。由于結(jié)果一定發(fā)生。由于“非邏輯非邏輯要求對應(yīng)的邏輯函數(shù)是要求對應(yīng)的邏輯函數(shù)是“非函非函數(shù)，也叫數(shù)，也叫“反函數(shù)反函數(shù) 或或“補(bǔ)函補(bǔ)函數(shù)數(shù)2.10 20011.21. 與門與門FD1D2AB+5V設(shè)二極管的飽和壓降設(shè)二極管的飽和壓降為為0.7伏。伏。0101BFA0011輸輸 入入0001輸出輸出 真值表真值表 二、根本門電路uA uBuYD1 D20V 0V0V 5V5V 0V5V 5V0.7V0.7V0.7V5V導(dǎo)通 導(dǎo)通導(dǎo)通 截止截止 導(dǎo)通截止 截止輸入端懸空

5、，相當(dāng)于輸入端懸空，相當(dāng)于“12.11 20011.2A D1B D2 5V 0V YR3kuA uBuYD1 D20V 0V0V 5V5V 0V5V 5V0V4.3V4.3V4.3V截 止 截 止截 止 導(dǎo) 通導(dǎo) 通 截 止導(dǎo) 通 導(dǎo) 通2. 或門或門0101BFA0011輸輸 入入0111輸出輸出 真值表真值表輸入端懸空，相輸入端懸空，相當(dāng)于當(dāng)于“02.12 20011.22. 或門或門uA uB uF 0V 0V -0.3V 0V 3V 2.7V 3V 0V 2.7V 3V 3V 2.7V FD1D2AB-5V0101BFA0011輸輸 入入0111輸出輸出 真值表真值表設(shè)二極管的飽和壓

6、降設(shè)二極管的飽和壓降為為0.3伏。伏。另一種方法另一種方法2.13 20011.2R1DR2AF+5V+3V3. 非門非門uA uF 3V 0.3 0V 3.3 嵌位二極管嵌位二極管三極管的飽和壓降三極管的飽和壓降假設(shè)為假設(shè)為0.3VFA01輸輸 入入10輸輸 出出真值表真值表輸入端懸空，相輸入端懸空，相當(dāng)于當(dāng)于“02.14 20011.21. 與門電路T3T1BAT4T2T5T6FpVDD非門非門串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)&FFFAAABBB與門的邏輯符號(hào)與門的真值表 與門的邏輯表達(dá)式 F = A B2.15 20011.22. 或門電路CMOS或門電路 A=1、B =0時(shí)的等效電路 +1FF

7、FAAABBBT3T1BAT4T2T5T6FpVDDT3T1B=0A=1T4T2T5T6F=1p=0VDD1非門非門串聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)FAB或門的真值表 或門的邏輯表達(dá)式 或門的邏輯符號(hào)2.16 20011.2T5T6VDDT5FAVDDT6A （H）VDDT5T6+-A （L）F （H）F （L）-+ 用NMOS管和PMOS管互補(bǔ)組成的CMOS非門電路。 A為輸入端，F(xiàn)為輸出端。 輸入為高電平常的等效電路。 T6截止，T5導(dǎo)通。結(jié)果輸出端經(jīng)T5接“地，F(xiàn)為低電平。 輸入為低電平常的等效電路。 T5截止，T6導(dǎo)通。結(jié)果電源經(jīng)T6傳到輸出端，F(xiàn)為高電平 。FFFAAA1FA非門的真值表 非門的邏輯

8、表達(dá)式 非門的邏輯符號(hào) 3. 非門電路2.17 20011.2 三、復(fù)合邏輯及復(fù)合邏輯門 前面講了三種根本邏輯關(guān)系與邏輯門。實(shí)踐情況要復(fù)雜得多。先看如下例子：可先看下頁VEEYR=3KVCC=+12VAB+3V2.18 20011.2與非門與非門二極管與門二極管與門D1D2AB+12VR1DR2F+12V +3V晶體管非門晶體管非門F = A B2.19 20011.21.與非邏輯表達(dá)式： Y=A BA B Y0 0 10 1 11 0 11 1 0真 值 表YAB&邏輯符號(hào)2.20 20011.22. 或非A B Y0 0 10 1 01 0 01 1 0真 值 表邏輯表達(dá)式： Y=

9、A + BYAB1邏輯符號(hào)2.21 20011.23. 與或非邏輯表達(dá)式：Y = AB+CD4. 異或邏輯表達(dá)式：Y = A B =AB+ABYABYAB=1邏輯符號(hào)ABCDY& 1邏輯符號(hào)2.22 20011.24. 異或邏輯表達(dá)式：Y = A B =AB+ABYABYAB=1邏輯符號(hào)5. 同或YABYAB=邏輯符號(hào)邏輯表達(dá)式：Y = A B =AB+AB2.23 20011.2 四、邏輯函數(shù)與邏輯圖 邏輯函數(shù)：描畫輸入邏輯變量與輸出邏輯邏輯函數(shù)：描畫輸入邏輯變量與輸出邏輯變量之間因果關(guān)系。變量之間因果關(guān)系。 輸出變量與輸入變量之間的邏輯關(guān)系的描畫輸出變量與輸入變量之間的邏輯關(guān)系的描

10、畫方法有真值表、邏輯函數(shù)表達(dá)式、邏輯圖、波方法有真值表、邏輯函數(shù)表達(dá)式、邏輯圖、波形圖和卡諾圖。形圖和卡諾圖。下面舉例闡明邏輯函數(shù)表達(dá)式的建立。下面舉例闡明邏輯函數(shù)表達(dá)式的建立。2.24 20011.2Y。AB。設(shè)：設(shè)：A A為樓上的開關(guān)，為樓上的開關(guān)，B B為樓下的開關(guān)，為樓下的開關(guān)，A A、B B為輸入為輸入 變量；變量；Y Y表示燈，為輸出變量。表示燈，為輸出變量。 A=1 A=1、B=1B=1時(shí)，開關(guān)向上；時(shí)，開關(guān)向上； A=0 A=0、B=0B=0時(shí)，開關(guān)向下；時(shí)，開關(guān)向下； Y=1 Y=1燈亮燈亮 Y=0 Y=0燈滅燈滅 為控制安裝在樓梯上的電燈，為控制安裝在樓梯上的電燈，常在樓上

11、、樓下各裝一個(gè)單刀常在樓上、樓下各裝一個(gè)單刀雙擲開關(guān)。樓下開燈后可在樓雙擲開關(guān)。樓下開燈后可在樓上關(guān)掉，反之亦然。實(shí)現(xiàn)這一上關(guān)掉，反之亦然。實(shí)現(xiàn)這一要求的電路如圖：要求的電路如圖：2.25 20011.2 邏輯函數(shù)的表示方法：1.真值表ABY0010101001112.邏輯函數(shù)表達(dá)式：ABBAY 在輸入變量在輸入變量A A、B B的四種不的四種不同的取值組合形狀中，只需當(dāng)同的取值組合形狀中，只需當(dāng)A=0A=0與與B=0B=0開關(guān)均向下，或開關(guān)均向下，或者者A=1A=1與與B=1B=1開關(guān)均向上，開關(guān)均向上，Y Y都為都為1 1燈亮。其它兩種情況，燈亮。其它兩種情況，燈不亮。顯然，對應(yīng)燈亮的兩燈

12、不亮。顯然，對應(yīng)燈亮的兩種情況，每一組取值組合形狀種情況，每一組取值組合形狀中。變量是與的關(guān)系，這兩組中。變量是與的關(guān)系，這兩組形狀之間是或的關(guān)系。形狀之間是或的關(guān)系。2.26 20011.2 設(shè)計(jì)一個(gè)能判別兩個(gè)變量設(shè)計(jì)一個(gè)能判別兩個(gè)變量A A和和B B取值能否不同的取值能否不同的電路。要求當(dāng)電路。要求當(dāng)A A和和B B不同時(shí)，輸出為；當(dāng)不同時(shí)，輸出為；當(dāng)A A和和B B一樣一樣時(shí)，輸出為時(shí)，輸出為0 0。試寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式。試寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式。A B Y0 0 0 1 1 0 1 1 真 值 表第一步：將第一步：將Y為為1的項(xiàng)挑出。的項(xiàng)挑出。 其對應(yīng)變量為其對應(yīng)變量為1取原變量取原變量A或或B，反之，取反變量，反之，取反變量A或或B。第二步：每組取值中，變量相與。第二步：每組取值中，變量相與。 Y=AB Y=AB第三步：各組之間是或的關(guān)系。第三步：各組之間是或的關(guān)系。 Y=AB+AB2.27 20011.2A11 &B1&Y Y=AB+AB邏輯圖邏輯圖2.28