數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)

1、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng),數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng),,,,,,,2008-2009學年 第1學期,課程安排,課程安排,學時安排,課時安排,,48學時,《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》 (電子工業(yè)出版社) 王永軍 李景華 編著,《數(shù)字邏輯設計》 (人民郵電出版社) 李仁發(fā) 主編,《數(shù)字電子技術》 (電子工業(yè)出版社) [美] Thomas L

2、.Floyd 編,《數(shù)字邏輯實用教程》 (清華大學出版社) 王玉龍 主編,《數(shù)字電路與邏輯設計教程》 (清華大學出版社) 謝聲斌 主編,,參考書籍參考書籍參考書籍,參考書籍,參考書籍,http:// www.datasheetcatalog.net/,http://www.alldatasheet.com/,http://cn

3、.ic-on-line.cn/,所用軟件,所用軟件,Workbench,Multisim,Lattice ispDesignEXPERT,Quartus II 6.0,演示設備,P30 1、2、3、4、5、8,作業(yè),第1章,第 1章,第一節(jié) 二進制系統(tǒng)第二節(jié) 數(shù)制與碼制第三節(jié) 邏輯函數(shù)及描述方式第四節(jié) 布爾代數(shù)第五節(jié) 卡諾圖第六節(jié) 數(shù)字集成電路,,開關理論基礎,二進制系統(tǒng),第一節(jié) 二進制系統(tǒng),數(shù)字量的取值

4、只有0、1,離散量的取值可以很多1,3,5,42,…,模擬量是隨時間連續(xù)變化的物理量,數(shù)字量是不隨時間連續(xù)變化的物理量,數(shù)字量模擬量應用,模擬電子系統(tǒng),數(shù)字及模擬電子系統(tǒng),開關量,數(shù)字量的兩個數(shù)字狀態(tài) 1 和 0,信號的有與無電平的高與低開關的通與斷事情的真與假,實際生活中相互對立的兩種狀態(tài)，例如：,都可以用1和0來表示。,,用來表示 1 和 0 的電平,數(shù)字波形,將數(shù)字量的兩個狀態(tài) 1 和 0用波形表示,1,0,1 1,0 0

5、0 0,1,0,1 1 1 1,理想脈沖波形,非理想脈沖波形,數(shù)字波形,周期T =T1=T2=T3=T4=T5,周期性波形,非周期性波形,三個重要參數(shù),,脈沖周期 T,脈沖頻率 f,頻寬比 D,（占空比）,P4 例1,特點：波形不在固定的時間間隔內(nèi)重復。,特點：波形在固定的時間間隔內(nèi)重復。,數(shù)制與碼制,第二節(jié) 數(shù)制與碼制,人們對數(shù)量計數(shù)的一種統(tǒng)計規(guī)律,計數(shù)制中所用到的數(shù)碼個數(shù) R,,一個數(shù)的大小與什么有關？,進位計數(shù)的兩個基本因

6、素,基數(shù),位權,數(shù)碼所處的位置,逢R進一,逢十進一，借一當十,有十個數(shù)碼 0，1，2，…9,6342是多少？,(6342)8=(3298)10,3298,101是多少？,5,(101)2=(5)10,表達式：,特點：,K是任意進制數(shù)碼所允許數(shù)中的一個。,進制表示,逢二進一，借一當二,有兩個數(shù)碼 0，1,表達式：,特點：,逢八進一，借一當八,有八個數(shù)碼 0，1，…7,表達式：,特點：,進制表示,逢十六進一，借一當十六,有十六個數(shù)碼

7、 0，1，…9，A,B,C,D,E,F,表達式：,特點：,小結,公式展開計算,三位并一位,四位并一位,一位拆三位,一位拆四位,例題,將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制和十六進制數(shù),在不同進制的四個數(shù)中最小的一個數(shù)是_____。,a) (11011001)2,b) (75)10,c) (37)8,d) (A7)16,a) 217,b) 75,c) 31,d) 167,c),(77.25)10=(1) (_____)2 = (2)

8、(_____)8 = (3) (_____)16,(1) (a) 10101011.1 (b)1001101.01 (c) 11010101.01 (d) 10001110.11,(2) (a) 120.4 (b) 107.5 (c) 115.2 (d) 141.2,(3) (a) 4D.4 (b) 5B.4 (c) 39.8

9、 (d)5A.C,(a),(c),(b),八進制,十六進制,例題,與 11010101.1101B相等的數(shù)有（ ）。,A、 325.64 O B、B5.D H C、213.8125 DD、223.14 E、355.61O,A、C,3AF.E H =（ ）B。,3AF.E H = 1110101111.1110 B。

10、,Octal notation,Decimal notation,Binary notation,Hexadecimal notation,進制轉(zhuǎn)換,原則：,按權展開，利用十進制運算法則求之。,(1101.0101)2=,(7.44)8=,(3C6)16=,1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4,7×

11、80+4×8-1+4×8-2=7+4×0.125+ 4 ×0.015625,3×162+C×161+6×160= 3× 256+12 ×16 +6,=(13.3125)10,=(7.5625)10,=(966)10,數(shù)制轉(zhuǎn)換2 →8→ 2,二進制書寫位數(shù)太多常用八進制或十六進制作為縮寫,一位八進制數(shù)用三位二進制數(shù)表示,(312.64)8=(?)2,

12、3 1 2 . 6 4,011,(312.64)8=(11001010.1101)2,三位二進制數(shù)用一位八進制數(shù)表示,(1010111011.00101111)2=(1273.136)8,3,1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 . 0 0 1 0 1 1 1 1,一位拆三位,三位并一位,以小數(shù)點為基

13、準，不足三位以“0”補充。,0,,,,,,,0 0,7,2,1,1,3,(1010111011.00101111)2=(?)8,001,010,.,110,100,,3,,6,,數(shù)制轉(zhuǎn)換2 →16 → 2,一位十六進制數(shù)用四位二進制數(shù)表示,(29B.5)16=(?)2,2 9 B . 5,0010,(29B.5)16=(1010011011.0101)2,四位二進制數(shù)用

14、一位十六進制數(shù)表示,1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 . 0 1 1 1 0 1,一位拆四位,四位并一位,以小數(shù)點為基準，不足四位以“0”補充。,0 0,,,,,,0,A,5,7,B,(10110101011.011101)2=(?)16,(10110101011.011101)2=(5AB.74)16,1001,1011,.,0101,1,,,4,數(shù)制轉(zhuǎn)

15、換10 →8,原則：,整數(shù)部分，除8取余。,小數(shù)部分，乘8取整。,(765)10=(?)8,7 6 5,8,9 5,取整3 （K-1）,取余7 （K1）,8,1 1,8,1,8,0,取余3 （K2）,取余1 （K3）,,低位,高位,(765)10=(1375)8,(0.3782)10=(?)8,,0.3782,×,,3.0256,取余5 （K0）,取整0 （K-2）,取

16、整1 （K-3）,取整5 （K-4）,8,×,,0.2048,8,×,,0.6384,8,×,,5.1072,8,0.0256,1.6384,(0.3782)10=(0.3015)8,,低位,高位,精度滿足要求停止,數(shù)制轉(zhuǎn)換10 →16,原則：,整數(shù)部分，除16取余。,小數(shù)部分，乘16取整。,(5530.407)10=(?)16,5 5 3 0,16,3 4

17、 5,取整6 （K-1）,取余9 （K1）,16,2 1,16,1,16,0,取余5 （K2）,取余1 （K3）,,低位,高位,,0.407,×,,2442,取余A （K0）,取整8 （K-2）,0.512,16,×,,512,8.192,16,407,3072,(5530.407)10=(159A.68)16,,低位,高位,精度滿足要求停止,,6.512,,碼制,可以表示不同大小的數(shù)值

18、信息。,以特定二進制代碼表示十進制數(shù)值、字母、符號的過程。,為了表示文字符號(包括控制符)等被處理的信息，需用一定位數(shù)的二進制數(shù)碼與每一項信息建立一一對應關系，這些數(shù)碼稱為代碼。,數(shù)字系統(tǒng)包括兩類信息,,數(shù)碼,代碼,若對N項信息進行編碼，要求二進制代碼的位數(shù)n應滿足,* 有權碼,* 無權碼,P8表1-1,任何相鄰的碼字中，僅有一位代碼不同，其他相同。,循環(huán)碼,自然碼,BCD碼（Binary Coded Decimal）,用 4 位二進制

19、數(shù)碼來表示 1 位十進制數(shù)的0~9這10個狀態(tài)，這種關系稱為二—十進制編碼。,班級 07401 05304,學號：071033,,,常用BCD碼,常用BCD碼,BCD碼,* 8421碼,* 2421碼,* 5211碼,* 余3碼,* 格雷碼,P8表1-2,,有權碼,,無權碼,“9” 1001=8+1,“9” 1111=2+4+2+1,“9” 1111=5+2+1+1,“9” 1100=8421碼+0011,“9

20、” 1101 循環(huán)碼,字符編碼,用7位二進制數(shù)進行編碼,ASCII碼,用8421BCD碼和余3碼分別表示十進制數(shù) 276.8。,(276.8)10= ( 0010 0111 0110.1000)8421BCD,(276.8)10= ( 0101 1010 1001.1011)余3,ASCII碼表,“T”,“54”,128種狀態(tài)來表示128個字符，其中包括96個圖形字符(大小寫英文字母各26個，數(shù)字符l0個，專用符號34個)和控制

21、字符32個。,ASCII,代碼,存儲并處理漢字（漢字內(nèi)碼）,輸入漢字（漢字輸入碼）,輸出漢字（漢字字型碼）,,,7FH,08H,08H,08H,08H,西文字符在計算機中的處理過程,存儲并處理字符（ASCII碼）,輸入字符（鍵盤直接敲入）,輸出字符（點陣編碼）,,,T,,54H,,08H,08H,08H,08H,7×9點陣,漢字字符在計算機中的處理過程,01111111,00001000,漢字編碼,存儲并處理漢字

22、（漢字內(nèi)碼）,輸入漢字（漢字外碼）,輸出漢字（漢字字型碼）,,,全拼,智能ABC,五筆,……,區(qū)位 GB2312-80,“麻”,區(qū)位碼：34 73,區(qū),位,34→“4”,73→“s”,1,1,(34)10,(73)10,,漢字內(nèi)碼：C2 EA,16×16點陣,字節(jié)0：03H 字節(jié)1：00H,字節(jié)2：03H 字節(jié)3：00H,字節(jié)4：03H 字節(jié)5：00H,字節(jié)6：03H 字節(jié)7：04H,字節(jié)8：

23、FFH 字節(jié)9：FEH,HZ（香港新加坡）BIG5（臺灣）GB（大陸）,造字程序觀看點陣信息（5927）,存放16×16點陣，用32字節(jié),存放24×24點陣，用72字節(jié),存放64×64點陣，用512字節(jié),……,=(00100010)2,=(01001001)2,區(qū)碼位碼分別加上A0H,微軟,搜狗,,區(qū)位碼查詢助手,提問,,1、十進制轉(zhuǎn)換為十二進制的方法是什么？,問題,3、BCD碼的實質(zhì)是什么？有

24、幾種編碼方式？用5121碼表示 “6”,4、西文字符在機器內(nèi)部存儲并處理時采用的編碼是什么嗎？輸出顯示是什么編碼？,5、漢字從輸入到輸出用到幾部分編碼？,2、自己隨便說出一個大于50的十進制數(shù)，再將其表示為十六進制、二進制、八進制。,邏輯函數(shù),第三節(jié) 邏輯函數(shù),輸入的邏輯變量A、B、…的取值確定之后，邏輯結果Y的取值也就唯一地被確定了，其函數(shù)關系為,在數(shù)字電路中，所謂邏輯是指一定因果關系的規(guī)律性。,注意：它與數(shù)字1和數(shù)字0的含意完全

25、不同。,信號的有與無電平的高與低開關的通與斷事情的真與假,相互對立的邏輯狀態(tài)，例如：,與邏輯運算,決定一件事情的所有條件都具備之后，該事件才會發(fā)生。,設：開關閉合=1，開關打開=0； 燈亮=1，燈不亮=0,與運算真值表,與運算表達式,邏輯乘,與門符號,F<=A and B,VHDL語言,P11,仿真,與邏輯運算波形,多輸入與門,與門的波形,,,,,,,,,,,,,,F,與邏輯運算應用,與門的應用,或

26、邏輯運算,當決定一件事情的各條件中，只要具備一個條件，該事件就會發(fā)生。,或運算真值表,或運算表達式,邏輯加,或門符號,F<=A or B,VHDL語言,或邏輯運算,多輸入或門,或門的波形,,,,,,,F,,非邏輯運算,就是否定。求反。,非運算真值表,非運算表達式,非門符號,F<=notA,VHDL語言,非門的波形,異或邏輯運算,只有當輸入兩變量相異時輸出=1，否則輸出=0。,異或運算真值表,異或運算表達式,異或門符號,實質(zhì),

27、按位加無進位,F<=A xor B,VHDL語言,同或運算表達式,=A⊙B,異或邏輯波形,異或門的波形,異或運算應用,14H、02H、6AH、44H,發(fā)送方,接收方,16H,7CH,38H,0H,全部數(shù)據(jù)的異或值=38H,發(fā)送方將要發(fā)數(shù)據(jù)及全部數(shù)據(jù)的異或值送出，接收方將全部數(shù)據(jù)進行異或后結果為0，則接收成功。,,,,,,,異或運算的應用,通訊協(xié)議格式為：TLV+校驗值。其中T為命令字，L為數(shù)據(jù)V的長度，校驗值是TLV所有數(shù)據(jù)的異或

28、。,與或非邏輯運算,將與、或、非三種邏輯綜合起來。,與或非運算真值表,與或非運算表達式,與或非門符號,F<=not ( A and B or C and D),VHDL語言,1,0 0 0 1,0 0 1 0,0 0 1 1,0 1 0

29、 0,0 1 0 1,0 1 1 0,0 1 1 1,1 0 0 0,1 0 0 1,1 0 1 0,1

30、0 1 1,1 1 0 0,1 1 0 1,1 1 1 0,1 1 1 1,1,1,0,1,0 0 0 0,P11表1.3,識別邏輯符號,識別電路

31、中的邏輯符號,邏輯門符號,與門,或門,非門,異或門,與非門,邏輯門對照,ANSI/ IEEE (美國國家標準化組織/電氣和電子工程師協(xié)會),GB/T4728（ 國標）,符號舉例,與或非運算,？,例題,如圖，此電路為研究生論文評審表決電路。有3人參加評審，在每人面前設置一個按鈕，其中主審握著按鈕A，兩名副審分別握著按鈕B和C。若以按鈕按下為1，沒有按下為0；燈亮為1，燈不亮為0。寫出邏輯關系真值表；并畫出邏輯圖。,真值表,表達式,邏輯圖,

32、00000111,例題,某電路的輸入、輸出波形如圖。該電路實現(xiàn)的邏輯運算是（ ）。,輸入C,輸入D,輸出Y,,0,1,1,0,,C,真值表,正邏輯、負邏輯的概念,高電平賦為邏輯“1”，低電平賦為邏輯“0”。,通常的思維方式,高電平賦為邏輯“0”，低電平賦為邏輯“1”。,TTL電平采用正邏輯,邏輯“1”：2~5V,邏輯“0”：0~0.8V,主機,(SN75150),TTL,主機,(SN75154),TTL,

33、RS232,EIA,RS232,EIA,,1488,,1489,1488,“1”,低電平,“1”,高電平,通,通,標準串行接口RS232采用負邏輯,邏輯“1”：-15V~ -5V,邏輯“0”：+5V~ +15V,,,正邏輯、負邏輯的概念,正邏輯與門,負邏輯,1 1,1 0,0 1,0 0,1,1,1,0,或門,P10 表1.5 正負邏輯對應,正邏輯、負邏輯的概念,正邏輯異或門,負邏輯

34、,同或門,1 1,1 0,0 1,0 0,1,0,0,1,分析時用高低電平概念,三態(tài)門,物理上連接，電氣上不定。,,三種狀態(tài),邏輯 0,邏輯 1,高阻,此狀態(tài)時，輸出與電路斷開,F=高阻,低電平使能,高電平使能,F=高阻,三態(tài)門作為接口電路應用于數(shù)據(jù)總線。,EWB演示_三態(tài)門,F=高阻,74LS134,布爾代數(shù)基本定律,第四節(jié) 布爾代數(shù),P16表1.6,基本定律,1律,0律,重疊律,非

35、律,互補律,結合律,交換律,分配律,摩根定律,反演律,布爾代數(shù)基本定律,吸收律,多余項定律,例1,( C+B )( A+C ) =_______,A、BA+ AC B、AB +C C、A+BC D、 BC +A,B,吸收律交換律,例2,下列邏輯中正確的表達式_______,A、A+ AB = B B、C(D +C) = CD C、E+CE = E D、 BC +A =A,吸收律,C,例題,例3,

36、摩根定律,吸收律,例4,A、EFC,D、E,B、,C、,D,互補律,證明,布爾代數(shù)基本規(guī)則,代入規(guī)則,反演規(guī)則,等式兩邊同一變量處用相同邏輯表達式代替等式不變。,求一個邏輯函數(shù)的非函數(shù)。,,證明：,布爾代數(shù)對偶規(guī)則,對原式遵守先與后或的運算順序。,不是單個邏輯變量上的非號，均應保持不變。,結論,對偶規(guī)則,求一個邏輯函數(shù)的對偶式。,證明,其對偶式,不考慮順序的其對偶式,=A,≠A,,,某個邏輯恒等式成立時，則其對偶式也成立。,P16,反演

37、、對偶規(guī)則比較,,原式,,對偶式,,原式,,反演式,原式二次反演轉(zhuǎn)換、二次對偶轉(zhuǎn)換后均為原式,邏輯函數(shù)化簡,與 - 或表達式,或 - 與表達式,與非 - 與非表達式,或非 -或非表達式,與-或表達式,代數(shù)法,卡諾圖法,,并項法,布爾代數(shù)化簡舉例,吸收法,A+AB=A,消去法,A+A=A,配項法,最簡“與或”表達式的條件,“與”項的個數(shù)最少,“與”項內(nèi)的變量數(shù)最少,,,布爾代數(shù)化簡舉例,求: (1)畫出原始邏輯表達式的邏輯圖(2)布爾

38、代數(shù)簡化邏輯表達式 (3)畫出簡化后邏輯表達式的邏輯圖,解：(1),(2),(3),提問,1、最基本的三種邏輯運算是什么？,問題,2、異或運算包括哪幾種基本邏輯運算？,6、描述電路,卡諾圖化簡,第五節(jié) 卡諾圖,設有n個變量，它們所組成的具有n個變量的“與”項中，每個變量或者以原變量或者以反變量的形式出現(xiàn)一次，且僅出現(xiàn)一次，這個乘積項稱為最小項。,n個變量具有2n個最小項,●每個最小項都有三個因子。,●每個變量都

39、是它的因子。,●每個變量都以原變量A、B、C或非變量出現(xiàn) 。,●每個乘積項的組合僅出現(xiàn)一次。,任何一個邏輯函數(shù)可以寫成一組最小項之和。,最小項表達式,的最小項表達式。,的最小項表達式。,的函數(shù)表達式。,卡諾圖結構,將n變量的全部最小項各用一個小方格表示，并按循環(huán)碼排列變量取值組合，使幾何相鄰的小方格具有邏輯相鄰性。,三變量,每格標最小項,每格標變量取值,每格標最小項編號,,AB,C,卡諾圖結構,三變量卡諾

40、圖,四變量卡諾圖,,C,,,,卡諾圖結構,五變量卡諾圖,,,任意幾何相鄰的小方格所代表的最小項具有邏輯相鄰性,,卡諾圖化簡2,合并最小項以消去相應的變量。,合并規(guī)則,僅有一個變量取值不同的兩個最小項，合并成一項就可消去一個變量。,1,1,1,1,為何相鄰的最小項才可合并？,卡諾圖化簡4,最小項為1的四個小方格合并成一項，就可消去兩個變量。,用代數(shù)式驗證,卡諾圖化簡8,最小項為1的八個小方格合并成一項，就可消去三個變量。,卡諾圖化簡步驟,

41、,1,1,1,1,1,1,1,1,1,,卡諾圖化簡步驟,,1,1,,,,,,,解：,卡諾圖化簡步驟,(1)若給出的邏輯函數(shù)是一般表達式，則先將函數(shù)變換為一般的“與或”表達式或者變換為最小項之和的形式。,(2)畫出需要化簡函數(shù)的卡諾圖。,(3)按照合并最小項的規(guī)則，合并最小項。,首先，圈為1的沒有相鄰的孤立小方格；其次，找出只有一種合并可能的小方格，并從這個小方格出發(fā)，把為1的相鄰小方格圈起來；最后，圈4個、…、2k個為1的相鄰小方格。一

42、個方格可被包圍多次，但每個包圍圈必須有新的方格。,卡諾圖化簡步驟,邏輯變量不超過五個時用卡諾圖化簡,(4)寫出合并后的最簡“與或”表達式。,,,,例題,的正確最簡與或表達式為________。,1,,,,,解：,,A、,B、,C、,D、,C,A和D也是正確的但不是最簡。,,,,,D,,,,,,,,無關項化簡,n變量的邏輯函數(shù)中，不可能存在，或不允許存在，或即使存在也無關緊要的最小項。,,1,1,×,×,×,

43、1,,解：,×,×,×,無關項化簡,化簡函數(shù),，且無關項為,,1,1,×,×,×,1,,解：,×,×,×,1,1,,,邏輯化簡例題1,在函數(shù) F=AB +CD 的真值表中，F(xiàn)=1的狀態(tài)共有_________個。,a、2,b、4,c、7,d、16,解：,c,邏輯化簡例題,邏輯化簡例題2,已知某電路的真值表如下，該電路的邏輯表達式是_______。,a

44、、F=AB+C,b、F=A+B+C,c、F=C,1,1,1,1,解：,1,a,卡諾圖化簡,布爾代數(shù)化簡,……,代數(shù)法化簡邏輯函數(shù)需要一定的經(jīng)驗和技巧，不容易確定化簡結果是否為最簡。,,,,,,邏輯化簡例題3,解：,超過五變量，卡諾圖化簡較困難,采用代數(shù)化簡：,多余項是CDE,,,,邏輯函數(shù)的描述工具,邏輯函數(shù)的描述工具,布爾代數(shù)法,真值表法,邏輯圖法,卡諾圖法,波形圖法,硬件描述語言法,F < = (notA and B) or

45、(A and notB),提問,1、邏輯函數(shù)化簡的目標是什么？最簡的含義是什么?,問題,2、布爾代數(shù)化簡和卡諾圖化簡的區(qū)別？,3、布爾代數(shù)化簡邏輯函數(shù),5、8421BCD碼的無關項是什么？,6、無關項在化簡時如何處理？,4、卡諾圖化簡邏輯函數(shù),（包圍圈中的無關項是?包圍圈外的無關項是？）,集成門電路,第六節(jié) 數(shù)字集成電路,晶體管-晶體管邏輯（電路）,Transistor-Transistor Logic,F = ABC,或門電路,F

46、 = A+B+C,三極管非門,數(shù)字電路利用三極管的開關特性--------截止及飽和導通狀態(tài)。,三極管的開關電路,當輸入信號為低電平時，三極管截止，輸出為高電平。,當輸入信號為高電平時，三極管飽和導通，輸出為低電平。,,,截止等效電路,導通等效電路,與非門電路,當有一個(或幾個)輸入端接低電平Ui(+0.3V)時，T1導通，C1為低電位T2截止、T5截止， C2為高電位，T3 T4導通，F(xiàn)高電位，F(xiàn)=1。,(1) 有一個(或幾個)輸入

47、端接低電平的情況,,,多發(fā)射極晶體管,,,與非門電路,當輸入端A、B、C全部接高電平UiH(+3.6V)時， T1管處于截止狀態(tài)，C1為高電位T2導通、T5導通， C2為低電位，T3 T4截止，F(xiàn)低電位，F(xiàn)=0。,(2) 所有輸入端都接高電平的情況,,MOS管門電路,T1對信號起反相作用,,Vi=1， VO=0,Vi=0， VO=1,金屬-氧化物-半導體場效應管,Metal_Oxide_Semiconductor type Field

48、 Effect Transistor,,,,MOS門電路的類型,PMOS,NMOS,CMOS,P溝道管,N溝道管,同時使用PMOS和NMOS(互補MOS),,MOS管門電路,輸出為低電平。,AB輸入均為低電平時，T1T2截止。,AB輸入均為高電平時，T1T2導通。,輸出為高電平。,AB輸入有一個為低電平時，T1或T2截止。,輸出為高電平。,集成技術制造類型,集成技術封裝類型,集成技術規(guī)模類型,集成電路的使用特性,門電路輸出端允許連接下一

49、級門輸入端的數(shù)目。,一般邏輯門的負載能力為8。,功率邏輯門的負載能力為25。,集成電路的延遲特性,,VI,VO,三極管截止與飽和兩種狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換的過程，需要一定的時間。,集成電路的延遲特性,TTL低速器件tyd >40ns,TTL中速器件tyd 15~40ns,TTL高速器件tyd 8~15ns,TTL超高速器件tyd <8ns,TTL超高速器件tyd <8ns,延遲特性例題,,,,如下圖所示，將三個非門首尾相接，加電

50、壓后為何會產(chǎn)生高頻振蕩？試畫出波形加以解釋，如果每個門的延遲時間是tyd=20ns，試求振蕩頻率。,,20ns,解：,集成電路的功耗特性,集成電路的功耗與集成密度有關，功耗大的器件集成度不能很高。,74H系列TTL門電路平均功耗≈22mW,當輸出端空載，門電路輸出端為低電平時電路的功耗,當輸出端空載，門電路輸出端為高電平時電路的功耗,CMOS門電路平均功耗為微瓦,集成電路的空腳處理,為了保證門電路可靠工作，未使用的輸入端要接入一個固定邏

51、輯電平。,與門 —— 將不用端接邏輯“1” （VCC）,或門 —— 將不用端接邏輯“0” (GND ),現(xiàn)有三輸入與門若干，要求輸入變量六個。,“1”,空腳處理例題,在如下圖中，TTL集成門的輸入端1、2、3為多余輸入端。問下列八種接法中，哪些是正確的，為什么?,a,b,e,g,門電路的外特性,GND,VCC,WEB演示：74系列芯片74LS00,查手冊練習,,OC門,補充：集電極開路OC門,OC門輸出只有接一個合適的上拉電阻

52、R，才能實現(xiàn)相應的邏輯功能。,“1”,看《標準手冊》P1、《10184335》 P272,第1章掌握內(nèi)容,,● 1、數(shù)制的表示及轉(zhuǎn)換,● 2、BCD碼的常用編碼方案,● 3、邏輯函數(shù)的幾種表示方法,● 5、利用代數(shù)方法化簡邏輯函數(shù),● 6、利用卡諾圖化簡邏輯函數(shù),● 7、將邏輯圖符轉(zhuǎn)換為邏輯表達式,● 8、將邏輯表達式用邏輯圖符表示,● 9、采用VHDL語言表達邏輯函數(shù),● 10、了解TTL門電路的基本內(nèi)部結構,● 11、集成電路的使