與或非門電路課件

2.1邏輯門電路◆基本門電路:與門、或門、非門（又稱反相器）。

第2章邏輯門電路與門或門

非門1最新版整理ppt2.1.1非門定義：輸入與輸出信號狀態(tài)滿足“非”邏輯關(guān)系。非門電路：邏輯符號：波形圖：●

A=1（+5V）時，T導(dǎo)通，L輸出0.2V～0.3V,即：L=0；●

A=0（0V）時，T截止，L輸出近似+5V,即：L=1；2最新版整理ppt2.1.2與門與門電路：邏輯符號：與門波形圖：1）兩個輸入，一個輸出2）分析電路，（圍繞導(dǎo)通與否，先看輸入，再分析輸出）3）確定邏輯關(guān)系，L=AB3最新版整理ppt2.1.3或門或門電路：邏輯符號：或門波形圖：1）兩個輸入，一個輸出2）分析電路，（圍繞導(dǎo)通與否，先看輸入，再分析輸出）3）確定邏輯關(guān)系，L=A+B4最新版整理ppt2.1.4其他常見門電路1.與非門

與非門電路：邏輯符號：與非門波形圖：邏輯關(guān)系式：提示◆常用門電路也可以由基本門電路“非門”、“與門”、“或門”間接構(gòu)成。例如：

◆通常我們將由邏輯符號表示的邏輯電路稱為“邏輯圖”。5最新版整理ppt2.或非門或非門電路：邏輯符號：或非門波形圖：◆能夠?qū)崿F(xiàn)“或非”邏輯關(guān)系的電路均稱為“或非門”。在一個或門的輸出端連接一個非門就構(gòu)成了“或非門”，如下圖所示。如圖藍色線條時刻,L輸出為……6最新版整理ppt3.異或門異或門電路：邏輯符號：雙輸入端異或門波形圖：◆能夠?qū)崿F(xiàn)“異或”邏輯關(guān)系的電路均稱為“異或門”。異或門可由非門、與門和或門組合而成，如下圖所示。提示

當輸入端A、B的電平狀態(tài)互為相反時，輸出端L一定為高電平；當輸入端A、B的電平狀態(tài)相同時輸出L一定為低電平。

7最新版整理ppt4.同或門同或門電路：邏輯符號：雙輸入端同或門波形圖：提示

當輸入端A、B的電平狀態(tài)互為相反時，輸出端L一定為低電平；而當輸入端A、B的電平狀態(tài)相同時，輸出端L一定為高電平。◆能夠?qū)崿F(xiàn)A⊙B

“同或”邏輯關(guān)系的電路均稱為“同或門”。由非門、與門和或門組合而成的同或門及邏輯符號如下圖所示。8最新版整理ppt2.2不同系列門電路目前使用的門電路大多為集成門電路，最常用的是TTL系列和CMOS系列。在兩種不同系列的門電路中，他們雖具有相同的邏輯功能而兩者的結(jié)構(gòu)、制造工藝卻不同，其外形尺寸、性能指標也有所差別。因此有必要了解兩種不同系列門電路的結(jié)構(gòu)特點、工作原理及主要特性，以便在實際設(shè)計中合理選擇芯片。9最新版整理ppt2.2.1TTL系列門電路◆TTL（晶體管—晶體管邏輯）門電路只制成單片集成電路。輸入級由多發(fā)射極晶體管構(gòu)成，輸出級由推挽電路（功率輸出電路）構(gòu)成。標準TTL與非門如下圖所示?！魳藴蔜TL與非門◆電路工作原理電路組成2.邏輯關(guān)系3.分析負載情況10最新版整理ppt◆小結(jié)（1）輸入信號與輸出信號符合與非邏輯關(guān)系。（2）拉電流與灌電流：輸出為高電平時，向負載輸出的電流稱為拉電流；輸出端L為低電平時，負載電流流入輸出端L并經(jīng)T4流向地端，稱為灌電流。（4）若某一輸入端懸空，無論其他輸入端接高電平或是低電平，懸空端的作用相當于接高電平。在實際應(yīng)用中，為避免引入干擾不用的輸入端一般不允許懸空。（3）若輸出端L所接的負載較重（即負載從輸出端汲取的控制電流較大），輸出的高電平經(jīng)電阻R4后會略有下降。11最新版整理ppt（5）TTL與非門74LS00集成電路示意圖◆

4個雙輸入與非門，◆此類電路多數(shù)采用雙列直插式封裝。12最新版整理ppt2.2.2MOS系列門電路◆CMOS門電路舉例▲CMOS非門電路▲CMOS與非門▲CMOS或非門工作原理

A為高電平，T1截止T2導(dǎo)通，L為低電平，符合非邏輯關(guān)系。工作原理A、B同為高電平時T1、T2截止，T3、T4導(dǎo)通，L為低電平，符合與非邏輯關(guān)系。反之亦然。工作原理請自行分析2-213最新版整理ppt2.3門電路綜合應(yīng)用14最新版整理ppt2.3.1三選二電路例1：由于檢測危險的報警器自身也可能出現(xiàn)差錯，因此為提高報警信號的可靠性，在每個關(guān)鍵部位都安置了三個同類型的危險報警器，如下圖所示。只有當三個危險報警器中至少有兩個指示危險時，才實現(xiàn)關(guān)機操作。這就是三選二電路。1）根據(jù)題意作出真值表2）根據(jù)真值表確定標準“與或”表達式15最新版整理ppt3）卡諾圖化簡為最簡“與或”表達式4）畫出邏輯圖1111提示

在實際電路設(shè)計中常用與非門集成電路芯片。為此，用摩根定理進行如下變換：用與非門構(gòu)成的三選二電路

16最新版整理ppt2.3.2產(chǎn)品分類電路例2：某產(chǎn)品出廠前，要檢查4個重要參數(shù)A、B、C、D是否在允許的誤差范圍之內(nèi)。分別使用4種數(shù)字測量裝置對這4個參數(shù)進行測量。若所測參數(shù)在允許范圍內(nèi)，裝置輸出高電平1；若測得的參數(shù)超出了允許范圍，裝置輸出低電平0。1）列真值表▲當所有4個參數(shù)都在允許范圍內(nèi)時，電路的輸出端L1為1?！斨挥蠦超出允許范圍時，輸出端L2為1?！斨挥蠦和D超出允許誤差范圍時，輸出端L3應(yīng)為1。▲在所有其他情況下，輸出端L4為1，說明產(chǎn)品是廢品。111111111111111117最新版整理ppt2)寫出邏輯表達式寫成與非形式的邏輯表達式

111111111111111118最新版整理ppt3)滿足以上邏輯關(guān)系的產(chǎn)品分類電路，如下圖所示：19最新版整理ppt2.3.3門電路組成數(shù)字信號源◆概述◆實例

數(shù)字信號源可由產(chǎn)生脈沖波形的振蕩電路構(gòu)成。在數(shù)字電路的應(yīng)用中，它可提供連續(xù)的且具有一定頻率（周期）的脈沖信號?？勺鳛槲⑿陀嬎銠C、單片機等數(shù)字電路的時鐘信號源。1.可變頻率TTL振蕩器2.固定頻率TTL振蕩器

可應(yīng)用在哪些地方？20最新版整理ppt2.3.4門電路構(gòu)成控制門◆與門控制電路

◆或門控制電路

可應(yīng)用在什么地方？21最新版整理ppt2.3.4門電路組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器◆什么是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有兩個開關(guān)狀態(tài)：一個是穩(wěn)定狀態(tài)，另一個是非穩(wěn)定狀態(tài)，也稱為暫態(tài)。1.微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器邏輯電路

2.積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器邏輯電路

積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形22最新版整理ppt3.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成的定時控制脈沖門電路方框圖及其波形圖

用于移位電路、計數(shù)電路和存儲電路等。23最新版整理ppt2.4常用IC門簡介(IntegrateCircuit)本節(jié)內(nèi)容提要2.4.1TTL系列數(shù)字電路的分類及主要參數(shù)指標2.4.2其他常用TTL門電路

2.4.3常用CMOS門電路24最新版整理pptTTL系列數(shù)字電路的主要參數(shù)指標（1）高電平輸出電壓VOH：2.7～3.4V（2）高電平輸出電流I0H：（3）低電平輸出電壓VOL：0.2～0.5V（4）低電平輸出電流IOL（5）高電平輸入電壓VIH：一般為2V（6）高電平輸入電流IIH（7）低電平輸入電壓VIL：一般為0.8V2.4常用IC門簡介25最新版整理ppt（8）低電平輸入電流IIL（9）輸出短路電流IOS（10）電源電流（11）傳輸延遲時間tPLH和tPHL（12）時鐘脈沖fmaxIOH和IOL反映芯片帶載能力IIH和IIL反映其對前級集成電路的影響26最新版整理ppt2.4.1TTL系列數(shù)字電路的分類及主要參數(shù)指標

TTL系列數(shù)字電路分類2.TTL系列數(shù)字電路的主要參數(shù)指標3.TTL與非門輸入特性和輸出特性

TTL系列數(shù)字電路分類◆按集成度大小分類◆按邏輯功能分類◆按國家標準分類小規(guī)模集成電路中規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路超大規(guī)模的集成電路。CV54/74系列CV54/74H系列CV54/74S系列CV54/74LS系列小規(guī)模集成電路

小規(guī)模集成電路集成度比較低，大多數(shù)是

與門、或門、與非門、或非門、與或非門、反相器、三態(tài)門、鎖存器、觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)、多諧振蕩器；以及一些擴展門、緩沖器、驅(qū)動器等比較基本、簡單、通用的數(shù)字邏輯單元電路?？梢愿鶕?jù)電路設(shè)計需要利用手冊從中選擇適用的電路構(gòu)成所需的各種數(shù)字邏輯電路。中規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路

中、大規(guī)模集成電路的集成度比較高，大多數(shù)是一些具有特定邏輯功能的邏輯電路。其中包括：加法器、累加器、乘法器、比較器、奇偶發(fā)生器/校驗器、算術(shù)運算器、多（四、六、八）觸發(fā)器、寄存器堆、時鐘發(fā)生器、碼制轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)選擇器/多路開關(guān)、譯碼器/分配器、顯示譯碼器/驅(qū)動器、位片式處理器片、異步計數(shù)器、同步計數(shù)器、A/VD和VD/A轉(zhuǎn)換器、隨機存取器（RAM）、只讀存儲器（ROM/PROM/EPROM/EEPROM）、處理機控制器和支持功能器件等。27最新版整理ppt2.4.2其他常用TTL門電路集電極開路門電路（OC門）2.三態(tài)門3.驅(qū)動電路◆問題的提出在實際應(yīng)用中，有時要將n個門電路的輸出端連接在一起，稱為“線與”。試分析：當其中一個F2輸出為低電平，另一個F1輸出為高電平時會出現(xiàn)什么狀況？圖2.37F1F2ii過大一方面會使與非門F2的輸出低電平狀態(tài)受到破壞（使L2=1）；另一方面會使與非門F1的T3管燒壞。所以，實際應(yīng)用中這種接法是不允許的?！魡栴}的解決集電極開路的TTL門電路，又稱“OC門”28最新版整理ppt◆OC門的邏輯符號◆OC門線與的應(yīng)用29最新版整理