电路基础、电子技术与元器件教案 第9章

第9章 数字电路知识

【学习要点】：本章先后讲述门电路、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、A/D变换器及D/A变换器的基本知识。要求读者熟悉各种门电路的逻辑符号及逻辑关系；正确把握逻辑代数的含义及化简方法；掌握组合逻辑电路的分析和设计过程；在此基础上，再逐步理解时序逻辑电路的工作过程及分析方法。本章难度较大，且又十分重要。

学习本章时，应转变思维方式，不能用模拟电路的分析方法来分析数字电路，也不能一味地使用波形分析法来分析数字电路。在分析组合逻辑电路时，应以逻辑代数为工具，自始至终将真值表、逻辑函数及逻辑图结合在一起。在分析时序逻辑电路时，应充分认识电路的结构及电路的状态，再借助状态分析来达到理解电路功能的目的。

9.1 基本门电路 9.2 逻辑代数 9.3 组合逻辑电路 9.4 时序逻辑电路

9.5 A/D变换与D/A变换器

9.1 基本门电路

一. 概述

最基本的逻辑关系可以归结为与、或、非三种。

利用下图（a）、（b）、（c）可以分别说明与、或、非三种逻辑关系。

S1S2灯泡S1灯泡灯泡S2S（a）（b）（c）

二.分立元件门电路

1. 二极管与门电路

下图（a）是二极管与门电路，A、B为输入信号，假定它们的低电平为0V，高电平为+3V，Z为输出信号。

12VR13.9k3V0V3V0VVD1ABVD2R23.9kZAB&AZBZ国标符号原用符号（a）（b）逻辑功能：当所有的输入端都是高电平时，输出才是高电平，否则输出就是低电平。

与门电路的逻辑符号见图（b）所示。 真值表如下。

与门真值表

A 1 0 1 0 B 1 1 0 0 Z 1 0 0 0 逻辑表达式：Z=A·B

与门电路的逻辑功能可以总结为：有0出0，全1出1。 2. 二极管或门电路

下图（a）是二极管或门电路，其中，A、B为输入信号Z为输出信号。

-12V3.9k3V0V3V0VR1ZAB国标符号≥1ABVD1VD2AZB原用符号Z（a）（b）逻辑关系：A、B只要有一个输入端是高电平，输出就为高电平，只有所有的输入端均是低电位时，输出才为低电位。

或门电路的逻辑符号如图（b）所示。 真值表如下：

或门真值表

A 1 0 1 0 B 1 1 0 0 Z 1 1 1 0 逻辑表达式：Z=A+B

或门电路的逻辑功能可以总结为：有1出1，全0出0。

3. 非门电路

反相器就是非门，如图（a）所示。图（b）是非门的逻辑符号。

+ECR3ZAR1R2VT1AZAZ-EB（a）国标符号原用符号（b）逻辑关系：输入高电平时，输出为低电平；反之，输入低电平时，

输出为高电平。

逻辑表达式：Z?A（A头上的“-”号代表非） 非门电路的逻辑功能可以总结为：入0出1，入1出0。 4. 与非门电路

与非门电路（简称与非门）如图（a）所示，虚线左边是一个二极管与门电路，右边是非门电路，所以它实际上是由一级与门和一级非门串联而成的。与非门电路的逻辑符号如图（b）所示

12V12VR39-6 与非门真值表A10B1100Z0111R03.9k3V0V3V0VVD1ZVTR1R210ABVD2-12VAAB&&AZZB1ZB国标符号原用符号（b）（a）

逻辑关系：只有当所有的输入端均为高电平时，输出才为低电平，只要输入端有一个或几个为低电平时，输出就为高电平。

表9-6为与非门的真值表。 逻辑表达式为：

Z?A?B

与非门电路的逻辑功能可总结为：有0出1，全1出0。 5. 或非门电路