電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能課件

電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能ppt課件1了解基本邏輯門、復(fù)合邏門的邏輯功能，能畫出其電路圖形符號(hào)；理解邏輯功能的四種表示方法；了解TTL門電路的型號(hào)規(guī)定、引腳識(shí)讀等使用常識(shí)；了解CMOS門電路的型號(hào)規(guī)定、引腳識(shí)讀，掌握其安全操作的方法；會(huì)對(duì)TTL、CMOS集成門電路進(jìn)行邏輯功能測試；了解基本邏輯門、復(fù)合邏門的邏輯功能，能畫出其電路圖形符號(hào)；2數(shù)字電路中往往用輸入信號(hào)表示“條件”，用輸出信號(hào)表示“結(jié)果”，而條件與果之間的因果關(guān)系稱邏輯關(guān)系，能實(shí)現(xiàn)某種邏輯關(guān)系的數(shù)字電子電路稱為邏輯門電路?；镜倪壿嬯P(guān)系有：與邏輯、或邏輯、非邏輯，與之相應(yīng)的基本邏輯門電路有與門、或門、非門。

為了簡便地描述邏輯關(guān)系，通常用符號(hào)0和1來表示條件和結(jié)果的兩個(gè)對(duì)立狀態(tài)，比如條件的“有”或“無”，結(jié)果的“真”或“假”，這里的0和1并不是通常數(shù)學(xué)中表示數(shù)量的大小，而是作為一種表示符號(hào)，0表示無信號(hào)或不滿足條件，1表示有信號(hào)或滿足條件，故稱為邏輯0和邏輯1。在數(shù)字電路中，通常用電位的高、低去控制門電路,輸入與輸出信號(hào)只有兩種狀態(tài)：高電平狀態(tài)和低電平狀態(tài)。規(guī)定用1表示高電平，用0表示低電平，稱為正邏輯，反之稱為負(fù)邏輯，若無特殊說明均采用正邏輯。數(shù)字電路中往往用輸入信號(hào)表示“條件”，用輸出信36.1.1基本邏輯門電路一、與門電路1.與邏輯關(guān)系

如圖所示，開關(guān)A與B串聯(lián)在回路中，只有當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，燈Y才亮；只要有一個(gè)開關(guān)斷開，燈Y就不亮。這就是說“當(dāng)一件事情（燈亮）的幾個(gè)條件（兩個(gè)開關(guān)均閉合）全部具備之后，這件事情（燈亮）才能發(fā)生，否則不發(fā)生”。這樣的因果關(guān)系稱為與邏輯關(guān)系，也稱為邏輯乘。與邏輯關(guān)系6.1.1基本邏輯門電路一、與門電路1.與邏輯關(guān)46.1.1基本邏輯門一、與門電路2.與邏輯關(guān)系的表示

與邏輯關(guān)系可用邏輯函數(shù)表達(dá)式表示

除了用邏輯函數(shù)表達(dá)式表示外，還可以用真值表表示。與邏輯功能為“有0出0，全1出1”，A、B兩個(gè)輸入變量有四種可能的取值情況。如表所示。與門的真值表6.1.1基本邏輯門一、與門電路2.與邏輯關(guān)系的56.1.1基本邏輯門一、與門電路3.與門電路

能實(shí)現(xiàn)與邏輯功能的電路稱為與門電路，簡稱與門，如圖所示。門電路可以用二極管、三極管、MOS管和電阻等分立元件組成，也可以是集成電路。二極管組成的與門電路與門電路的邏輯符號(hào)6.1.1基本邏輯門一、與門電路3.與門電路66.1.1基本邏輯門二、或門電路1.或邏輯關(guān)系

如圖所示，開關(guān)A與B并聯(lián)在回路中，只要兩個(gè)開關(guān)有一個(gè)閉合時(shí)，燈Y才亮；只有當(dāng)開關(guān)全部斷開，燈Y才不亮。這就是說“當(dāng)決定一件事情（燈亮）的各個(gè)條件中至少具備一個(gè)條件（有一個(gè)開關(guān)閉合），這件事情（燈亮）才能發(fā)生，否則不發(fā)生”。這樣的因果關(guān)系稱為或邏輯關(guān)系，也稱為邏輯加?；蜻壿嬯P(guān)系6.1.1基本邏輯門二、或門電路1.或邏輯關(guān)系76.1.1基本邏輯門二、或門電路2.或邏輯關(guān)系的表示

或邏輯關(guān)系可用邏輯函數(shù)表達(dá)式表示

除了用邏輯函數(shù)表達(dá)式表示外，還可以用真值表表示。或邏輯功能為“有1出1，全0出0”，A、B兩個(gè)輸入變量有四種可能的取值情況。如表所示。

或門的真值表6.1.1基本邏輯門二、或門電路2.或邏輯關(guān)系的86.1.1基本邏輯門二、或門電路3.或門電路

能實(shí)現(xiàn)或邏輯功能的電路稱為或門電路，簡稱或門，如圖所示。門電路可以用二極管、三極管、MOS管和電阻等分立元件組成，也可以是集成電路。二極管組成的或門電路或門電路的邏輯符號(hào)6.1.1基本邏輯門二、或門電路3.或門電路96.1.1基本邏輯門三、非門電路1.非邏輯關(guān)系

如圖所示，開關(guān)A與燈Y并聯(lián)，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，燈Y亮；當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈Y不亮。這就是說“事情（燈亮）和條件（開關(guān)）總是呈相反狀態(tài)”。這樣的因果關(guān)系稱為非邏輯關(guān)系，也稱為邏輯非。非邏輯關(guān)系6.1.1基本邏輯門三、非門電路1.非邏輯關(guān)系106.1.1基本邏輯門三、非門電路2.非邏輯關(guān)系的表示

非邏輯關(guān)系可用邏輯函數(shù)表達(dá)式表示

從真值表分析可以看出，非邏輯功能為“有0出1，有1出0”，一個(gè)輸入變量有兩種可能（）的取值情況，滿足以下運(yùn)算規(guī)則非門的真值表6.1.1基本邏輯門三、非門電路2.非邏輯關(guān)系的116.1.1基本邏輯門三、非門電路3.非門電路

能實(shí)現(xiàn)非邏輯功能的電路稱為非門電路，又稱為反相器，簡稱非門。如圖所示。非門電路的邏輯符號(hào)三極管組成的非門電路6.1.1基本邏輯門三、非門電路3.非門電路126.1.1基本邏輯門四、邏輯關(guān)系的波形圖表示方法所謂波形圖表示方法，是用輸入端在不同邏輯信號(hào)作用下所對(duì)應(yīng)的輸出端信號(hào)波形圖表示門電路的邏輯關(guān)系的方法。由于波形圖表示的直觀性，也是表示和分析電路邏輯關(guān)系常用的方法。如圖所示是或門邏輯關(guān)系的波形圖，圖中在時(shí)間段內(nèi)，A、B輸入端均為高電平1，由或門邏輯關(guān)系可知此時(shí)輸出端Y為高電平1，依照此方法，可得出、和時(shí)間段內(nèi)輸出端Y的波形?；蜷T邏輯關(guān)系的波形圖6.1.1基本邏輯門四、邏輯關(guān)系的波形圖表示方法所136.1.2復(fù)合邏輯門一、與非門與門后串聯(lián)非門就構(gòu)成了一個(gè)與非門，如圖所示。

與非門邏輯符號(hào)6.1.2復(fù)合邏輯門一、與非門與門后串聯(lián)非門就構(gòu)成了一個(gè)與14與非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為

與非門的真值表

6.1.2復(fù)合邏輯門一、與非門除了用邏輯函數(shù)表達(dá)式表示外，還可以用真值表表示。與非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為與非門的真值表6.1.2復(fù)合邏156.1.2復(fù)合邏輯門二、或非門在或門后串聯(lián)非門就構(gòu)成了一個(gè)或非門

，如圖所示?；蚍情T邏輯符號(hào)6.1.2復(fù)合邏輯門二、或非門在或門后串聯(lián)非門就構(gòu)成了一個(gè)16或非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為

或非門的真值表

6.1.2復(fù)合邏輯門二、或非門除了用邏輯函數(shù)表達(dá)式表示外，還可以用真值表表示。或非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為或非門的真值表6.1.2復(fù)合邏176.1.2復(fù)合邏輯門三、與或非門與或非門一般由兩個(gè)或多個(gè)與門和一個(gè)或門，再和一個(gè)非門串聯(lián)而成。如圖所示。

與或非門邏輯符號(hào)6.1.2復(fù)合邏輯門三、與或非門與或非門一般由兩個(gè)或多個(gè)與186.1.2復(fù)合邏輯門三、與或非門與或非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為與或非門真值表與或非門的真值表如表所示6.1.2復(fù)合邏輯門三、與或非門與或非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為196.1.2復(fù)合邏輯門四、異或門異或門的邏輯結(jié)構(gòu)及電路圖形符號(hào)，如圖所示。異或門的邏輯符號(hào)

6.1.2復(fù)合邏輯門四、異或門異或門的邏輯結(jié)構(gòu)及電路圖形符206.1.2復(fù)合邏輯門四、異或門異或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為

異或門的真值表

或除了用邏輯函數(shù)表達(dá)式表示外，還可以用真值表表示。6.1.2復(fù)合邏輯門四、異或門異或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為異216.1.3集成邏輯門一、TTL集成邏輯門電路1.產(chǎn)品系列和外形封裝TTL集成門電路中，現(xiàn)主要有：74標(biāo)準(zhǔn)（中速）、74H（高速）、74S(超高速肖特基)、74LS(低功耗肖特基)和74AS(先進(jìn)的肖特基)等系列，74LS系列為現(xiàn)代主要應(yīng)用產(chǎn)品。TTL集成電路的型號(hào)由五部分構(gòu)成。外形如圖所示。如CT74LS××CP:第一部分字母C表示國標(biāo)。第二部分字母T表示TTL電路。第三部分是器件系列和品種代號(hào):74表示國際通用74系列，54表示軍用產(chǎn)品系列；LS表示低功耗肖特基系列；××為品種代號(hào)。第四部分字母表示器件工作溫度,C為～。第五部分字母表示器件封裝:P為塑料雙列直插式;J為黑瓷雙列直插式。TTL集成邏輯門電路的外形封裝6.1.3集成邏輯門一、TTL集成邏輯門電路1.222.引腳識(shí)讀引腳編號(hào)的判斷方法是：把凹槽標(biāo)志置于左方，引腳向下，逆時(shí)針自下而上順序依次為1、2、

引出端。6.1.3集成邏輯門一、TTL集成邏輯門電路引腳排列如圖所示2.引腳識(shí)讀6.1.3集成邏輯門一、TTL集236.1.3集成邏輯門二、CMOS集成門電路1.產(chǎn)品系列和外形封裝

CMOS集成門電路系列較多，現(xiàn)主要有4000（普通）、74HC（高速）、74HCT（與TTL兼容）等產(chǎn)品系列，外形封裝與TTL集成門電路相同，如圖所示。其中4000系列品種多、功能全，現(xiàn)仍被廣泛使用。CMOS集成電路的型號(hào)由五部分構(gòu)成，如CC74HC××RP：第一部分字母C表示國標(biāo)。第二部分字母C表示CMOS電路。第三部分是器件系列和品種代號(hào)：74表示國際通用74系列；54表示軍用產(chǎn)品系列；HC表示高速CMOS系列；××為品種代號(hào)。第四部分字母表示器件工作溫度，R為-55～85。第五部分字母表示器件封裝；P為塑封雙列直插式；J為黑瓷雙列直插式。CMOS集成門電路的外形封裝6.1.3集成邏輯門二、CMOS集成門電路1.產(chǎn)246.1.3集成邏輯門二、CMOS集成門電路2.引腳識(shí)讀引腳編號(hào)判斷方法與TTL相同，把凹槽標(biāo)志置于左方，引腳向下，逆時(shí)針自下而上順序依次為1、2、

引出端。

引腳排列如圖所示。6.1.3集成邏輯門二、CMOS集成門電路2.引256.1.3集成邏輯門三、集成邏輯門電路的選用

1.若要求功耗低、抗干擾能力強(qiáng)，則應(yīng)選用CMOS電路。其中4000系列一般用于工作頻率1MHz以下、驅(qū)動(dòng)能力要求不高的場合；74HC系列常用于工作頻率20MHz以下、驅(qū)動(dòng)能力要求較強(qiáng)的場合。2.若對(duì)功耗和抗干擾能力要求一般，可選用TTL電路。目前多用74LS系列，它的功耗較小，工作頻率一般可至20MHz；如工作頻率較高，可選用CT74ALS系列，其工作頻率一般可至50MHz。常見的集成邏輯門電路（IC）的封裝形式如表所示。6.1.3集成邏輯門三、集成邏輯門電路的選用1.26掌握二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的表示方法；能進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換；了解8421BCD碼的表示形式。掌握二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的表示方法；276.2.1數(shù)制一、十進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)有如下特點(diǎn)：(1).十進(jìn)制數(shù)有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共十個(gè)符號(hào)，這些符號(hào)稱為數(shù)碼。(2).相鄰位的關(guān)系，高位為低位的十倍，逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十。(3).

數(shù)碼的位置不同，所表示的值就不同，數(shù)碼位置分十分位、個(gè)位、十位、百位數(shù)、……例如：

6.2.1數(shù)制一、十進(jìn)制286.2.1數(shù)制(1).二進(jìn)制數(shù)僅有0和1兩個(gè)不同的數(shù)碼。(2).相鄰位的關(guān)系為逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二。(3).數(shù)碼的位權(quán)是2的整數(shù)冪。例如：二、二進(jìn)制6.2.1數(shù)制(1).二進(jìn)制數(shù)僅有0和1兩個(gè)不296.2.1數(shù)制十六進(jìn)制數(shù)有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共十六個(gè)不同的數(shù)碼。符號(hào)A～F分別代表十進(jìn)制的10～15。各位的位權(quán)是16的整數(shù)冪，其計(jì)數(shù)規(guī)律是逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六。例如：十六進(jìn)制數(shù)可以表示為

三、十六進(jìn)制數(shù)碼對(duì)照表如表所示。數(shù)碼對(duì)照表6.2.1數(shù)制十六進(jìn)制數(shù)有0、1、2、3、4、5306.2.1數(shù)制四、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換1.非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)可將非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開，得出其相加結(jié)果，就是對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。例解：6.2.1數(shù)制四、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換1.非十進(jìn)制316.2.1數(shù)制四、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換2.十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)可將十進(jìn)制整數(shù)逐次地用2除取余數(shù)，一直到商為零。然后把全部余數(shù)按相反的次序排列起來，就是等值的二進(jìn)制數(shù)。例：將十進(jìn)制數(shù)19轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)。

所以：解：6.2.1數(shù)制四、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換2.十進(jìn)制整326.2.1數(shù)制四、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換3.二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)可將二進(jìn)制整數(shù)自右向左每4位分為一組，最后不足4位的，高位用零補(bǔ)足，再把每4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)寫出即可。例：將二進(jìn)制數(shù)11010110101轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)011010110101十六進(jìn)制數(shù)6B5所以:解：6.2.1數(shù)制四、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換3.二進(jìn)制整336.2.1數(shù)制四、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換4.十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)將每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制數(shù)表示，然后按十六進(jìn)制數(shù)的排序?qū)⑦@些4位二進(jìn)制數(shù)排列好，就可得到相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。例：將十六進(jìn)制數(shù)4E6轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)。十六進(jìn)制數(shù)4E6二進(jìn)制數(shù)1001110110所以：

解：6.2.1數(shù)制四、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換4.十六進(jìn)制數(shù)346.2.2編碼一、二進(jìn)制代碼數(shù)字系統(tǒng)處理的信息，一類是數(shù)值，另一類則是文字和符號(hào)，這些信息往往采用多位二進(jìn)制數(shù)碼來表示。通常把這種表示特定對(duì)象的多位二進(jìn)制數(shù)稱為二進(jìn)制代碼。

二進(jìn)制代碼與所表示的信息之間應(yīng)具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，用位二進(jìn)制數(shù)可以組合成個(gè)代碼，若需要編碼的信息有項(xiàng)，則應(yīng)足≥N。6.2.2編碼一、二進(jìn)制代碼數(shù)字系統(tǒng)處理的信息，一356.2.2編碼二、BCD碼在數(shù)字系統(tǒng)中，各種數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼才能進(jìn)行處理，而人們習(xí)慣于使用十進(jìn)制數(shù)，所以在數(shù)字系統(tǒng)的輸入輸出中仍采用十進(jìn)制數(shù)，電路處理時(shí)則采用二進(jìn)制數(shù)，這樣就產(chǎn)生了用4位二進(jìn)制數(shù)分別表示0～9這10個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼的編碼方法，我們把這種用于表示1位十進(jìn)制數(shù)的4位二進(jìn)制代碼稱為二—十進(jìn)制代碼，簡稱BCD碼。由于4位二進(jìn)制數(shù)可以組成24=16個(gè)代碼，而十進(jìn)制數(shù)碼只需要其中的十個(gè)代碼。因此16種組合中選取10種組合方式，便可得到多種二—十進(jìn)制編碼的方案。

8421BCD碼是使用最多的一種編碼，在用4位二進(jìn)制數(shù)碼來表示1位十進(jìn)制數(shù)時(shí)，每1位二進(jìn)制數(shù)的位權(quán)依次為，即8421，所以稱為8421碼。8421碼選取0000～1001前十種組合來表示十進(jìn)制數(shù)，而后六種組合舍去不用。例：將十進(jìn)制數(shù)10用8421BCD碼表示。十進(jìn)制數(shù)108421碼00010000所以

6.2.2編碼二、BCD碼在數(shù)字系統(tǒng)中，36掌握邏輯代數(shù)中基本運(yùn)算法則；掌握邏輯函數(shù)的公式化簡方法。掌握邏輯代數(shù)中基本運(yùn)算法則；37一、基本公式6.3.1邏輯代數(shù)的運(yùn)算法則以上定律的正確性，最直