数字电路基础知识

.

第11章 数字电路基础知识

教学重点：

1．掌握与门、或门、非门的逻辑功能及逻辑符号。

2．了解与或非门、同或门、异或门、OC门与三态门等复合门的逻辑功能和逻辑符号。 3．掌握基本逻辑运算、逻辑函数的表示方法。

4．掌握逻辑代数的基本公式；熟练应用公式化简逻辑函数。

教学难点：

1．各种逻辑关系的含义。 2．用公式化简逻辑函数。 3．根据函数表达式画出逻辑图。

学时分配：

序号 1 2 3 4 5 6 内 容 11.1 数字电路概述 11.2 基本逻辑门电路 11.3 组合逻辑门电路 11.4 逻辑代数及其在逻辑电路中的应用 本章小结与习题 本章总学时 学 时 0.5 1.5 2 2 2 8 11.1 数字电路概述

--

.

11.1.1 数字电路及其特点

电子线路中的电信号有两大类：模拟信号和数字信号。 1．概念

模拟信号：在数值上和时间上都是连续变化的信号。 数字信号：在数值上和时间上不连续变化的信号。 模拟电路：处理模拟信号的电路。 数字电路：处理数字信号的电路。 2．数字电路特点

(1) 电路中工作的半导体管多数工作在开关状态。

(2) 研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系，分析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表，逻辑函数表达式及波形图等。

11.1.2 数字电路的发展和应用

数字电路的发展：与器件的改进密切相关，集成电路的出现促进了数字电路的发展。 数字电路的应用：范围广泛，国民经济许多部门中都将大量应用数字电路。

11.2 基本逻辑门电路

各种逻辑门电路是组成数字电路的基本单元。

11.2.1 关于逻辑电路的几个规定

一、逻辑状态的表示方法

--

.

用数字符号0和1表示相互对立的逻辑状态，称为逻辑0和逻辑1。

表11.2.1 常见的对立逻辑状态示例

一种状态 另一种状态 高电位 低电位 有脉冲 无脉冲 闭合 断开 真 假 上 下 是 非 1 0 二、高、低电平规定

用高电平、低电平来描述电位的高低。

高低电平不是一个固定值，而是一个电平变化范围，如图11.2.1(a)所示。 单位用“V”表示。

在集成逻辑门电路中规定——

标准高电平VSH

——高电平的下限值；

标准低电平VSL——低电平的上限值。

图11.2.1 正逻辑和负逻辑

应用时，高电平应大于或等于VSH；低电平应小于或等于VSL。 三、正、负逻辑规定

正逻辑：用1表示高电平，用0表示低电平的逻辑体制。 负逻辑：用1表示低电平，用0表示高电平的逻辑体制。

11.2.2 与门电路

基本的逻辑关系：与逻辑、或逻辑和非逻辑。 一、与逻辑 1．与逻辑关系

与逻辑关系如图11.2.2所示。当决定一件事情的几个条件全部具备后，这件事情才能发

--

.

生，否则不发生。

图11.2.2 用串联开关说明与逻辑关系 图11.2.3 与门电路

2．与门电路，如图11.2.3(a)所示。

A、B输入端；Y— —输出端。

3．逻辑符号，如图11.2.3(b)所示。 二、工作原理 1．工作原理 动画 与门电路 2．逻辑函数式

YAB

或 YAB

或 Y(11.2.1)

3．真值表

真值表——表明逻辑门电路输入端状态和输出端状态逻辑对应关系的表。表11.2.2 与门真值表 输 入 输 出 --

AB