數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第2章邏輯門與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)課件

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第2章邏輯門與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)ppt課件引言邏輯門的基本概念邏輯門的工作原理邏輯代數(shù)基礎(chǔ)邏輯門的應(yīng)用總結(jié)與展望contents目錄01引言數(shù)字電子技術(shù)是電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科，邏輯門和邏輯代數(shù)是數(shù)字電子技術(shù)中的核心概念。隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，邏輯門和邏輯代數(shù)在計(jì)算機(jī)硬件、通信、控制等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，掌握邏輯門和邏輯代數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于后續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐具有重要意義。課程背景掌握邏輯門的基本概念、分類和特性；理解邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算和定理；熟悉常用邏輯門電路的符號(hào)、表達(dá)式和真值表；了解邏輯門電路的簡(jiǎn)單應(yīng)用和實(shí)際應(yīng)用案例。01020304課程目標(biāo)02邏輯門的基本概念0102邏輯門的定義邏輯門是數(shù)字電路的基本單元，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)的加工和處理。邏輯門是實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算的電路，能夠完成基本的邏輯運(yùn)算，如與、或、非等?；蚍情T實(shí)現(xiàn)或非運(yùn)算，當(dāng)至少一個(gè)輸入為高電平時(shí)，輸出就為低電平。與非門實(shí)現(xiàn)與非運(yùn)算，當(dāng)所有輸入都為高電平時(shí)，輸出才為低電平。非門實(shí)現(xiàn)邏輯非運(yùn)算，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行取反。與門實(shí)現(xiàn)邏輯與運(yùn)算，當(dāng)所有輸入都為高電平時(shí)，輸出才為高電平。或門實(shí)現(xiàn)邏輯或運(yùn)算，當(dāng)至少一個(gè)輸入為高電平時(shí)，輸出就為高電平。邏輯門的分類或門通常用圓圈內(nèi)寫有“或”字的符號(hào)表示，如“OR”。與門通常用圓圈內(nèi)寫有“與”字的符號(hào)表示，如“AND”。非門通常用圓圈內(nèi)寫有“非”字的符號(hào)表示，如“NOT”。或非門通常用圓圈內(nèi)寫有“或非”字的符號(hào)表示，如“NOR”。與非門通常用圓圈內(nèi)寫有“與非”字的符號(hào)表示，如“NAND”。邏輯門的符號(hào)表示03邏輯門的工作原理與門的工作原理邏輯與門的操作基于輸入信號(hào)的組合邏輯。當(dāng)所有輸入信號(hào)都為高電平時(shí)，與門輸出高電平信號(hào)；只要有一個(gè)輸入信號(hào)為低電平，與門就輸出低電平信號(hào)。或門的工作原理邏輯或門在任一輸入信號(hào)為高電平時(shí)產(chǎn)生輸出高電平。當(dāng)至少一個(gè)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，或門就會(huì)輸出高電平信號(hào)；只有當(dāng)所有輸入信號(hào)都是低電平時(shí)，或門才會(huì)輸出低電平信號(hào)。非門的功能是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行反轉(zhuǎn)。當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，非門輸出低電平信號(hào)；當(dāng)輸入信號(hào)為低電平時(shí)，非門輸出高電平信號(hào)。非門的工作原理04邏輯代數(shù)基礎(chǔ)邏輯加法邏輯乘法邏輯非運(yùn)算優(yōu)先級(jí)邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算使用"+"表示，相當(dāng)于"或"運(yùn)算，滿足交換律和結(jié)合律。使用"'"表示，表示邏輯變量的否定。使用"."表示，相當(dāng)于"與"運(yùn)算，滿足交換律、結(jié)合律和分配律。邏輯乘法高于邏輯加法，括號(hào)可以改變優(yōu)先級(jí)。利用邏輯代數(shù)的基本定律，將表達(dá)式化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)形式。公式化簡(jiǎn)A+B=A.B'+A'.B,A.B=A'+B'德摩根定律A+AB=A,A.A+B.A=A.(A+B)吸收律A+A'B=A+B,A.(A+B)=A.B消去律A.(B+C)=A.B+A.C,(A+B).(A+C)=A.A+A.C+B.A+B.C分配律0201030405邏輯表達(dá)式的化簡(jiǎn)列出所有輸入變量的取值組合和對(duì)應(yīng)的輸出值。真值表使用邏輯變量和邏輯運(yùn)算符表示的函數(shù)表達(dá)式。邏輯表達(dá)式一種圖形化表示邏輯函數(shù)的方法，可以用于化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式?？ㄖZ圖邏輯函數(shù)的表示方法05邏輯門的應(yīng)用由基本邏輯門組成的電路，用于執(zhí)行布爾函數(shù)。組合邏輯電路組合邏輯電路可以用于實(shí)現(xiàn)各種邏輯運(yùn)算，如與、或、非等。實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算組合邏輯電路中的一種特殊類型，用于存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。觸發(fā)器在組合邏輯電路中，由于信號(hào)傳輸延遲可能導(dǎo)致信號(hào)狀態(tài)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)組合邏輯電路具有記憶功能的電路，能夠保存輸入信號(hào)的狀態(tài)。時(shí)序邏輯電路寄存器計(jì)數(shù)器移位器時(shí)序邏輯電路中的一種，用于存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。能夠自動(dòng)計(jì)數(shù)輸入脈沖的時(shí)序邏輯電路。能夠?qū)⑤斎霐?shù)據(jù)按位移動(dòng)的時(shí)序邏輯電路。時(shí)序邏輯電路通過編程實(shí)現(xiàn)特定功能的數(shù)字電路。可編程邏輯電路一種通用的可編程邏輯電路，通過編程實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字電路功能。現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）一種可編程邏輯電路，適用于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的數(shù)字電路功能。復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）用于存儲(chǔ)可編程邏輯電路配置信息的存儲(chǔ)器。配置存儲(chǔ)器可編程邏輯電路06總結(jié)與展望邏輯門的基本概念介紹了邏輯門的作用、分類和基本特性。常用邏輯門及其功能重點(diǎn)介紹了與門、或門、非門等常用邏輯門的工作原理和功能。邏輯代數(shù)的基本定律闡述了邏輯代數(shù)的基本定律，如交換律、結(jié)合律、分配律等。邏輯表達(dá)式與真值表講解了如何根據(jù)邏輯關(guān)系寫出邏輯表達(dá)式，以及如何根據(jù)邏輯表達(dá)式繪制真值表。本章重點(diǎn)回顧組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)介紹組合邏輯電路的基本概念、分類和設(shè)計(jì)方法。常用組合邏輯電路介紹常用的組合邏輯電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器等的工