逻辑运算与集成逻辑门.pptx
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1、1第二章基本逻辑运算与集成逻辑门22.1 基本逻辑关系基本逻辑关系2.2 门电路概述门电路概述2.3 TTL与非门与非门2.4 其它类型的其它类型的TTL门电路门电路2.5 MOS门电路门电路3逻辑变量、逻辑函数、真值表一、逻辑函数与逻辑变量 一个结论成立与否,取决于与其相关的前提条件是否成立。结论与前提条件之间的因果关系叫逻辑函数。通常记作:F=f(A,B,C,)逻辑函数F也是一个逻辑变量,叫做因变量或输出变量。A,B,C,叫做自变量或输入变量。4 逻辑变量只有“真”、“假”两种可能,在逻辑数学中,把“真”、“假”称为逻辑变量的取值,简称逻辑值。通常用“1”表示“真”,用“0”表示“假”,称
2、之为正逻辑。二、真值表描述逻辑函数F与逻辑变量(A、B、C)之间真假关系的表格,称之为真值表。(a)(b)A FA F假真真假0 1 105基本逻辑关系:基本逻辑关系:与与 (and)、或或(or)非非(not)。2.1 基本逻辑关系基本逻辑关系一、一、“与与”逻辑逻辑与逻辑:与逻辑:决定事件发生的各条件中,所有条件都决定事件发生的各条件中,所有条件都具备,事件才会发生(成立)。具备,事件才会发生(成立)。规定规定:开关合为逻辑开关合为逻辑“1”开关断为逻辑开关断为逻辑“0”灯亮为逻辑灯亮为逻辑“1”灯灭为逻辑灯灭为逻辑“0”EFABC6&ABCF逻辑符号:逻辑符号:AFBC000010000
3、10011000010101001101111逻辑式:逻辑式:F=ABC逻辑乘法逻辑乘法逻辑与逻辑与真值表真值表EFABC真值表特点真值表特点:任任0 则则0,全全1则则1与逻辑运算规则:与逻辑运算规则:0 0=0 0 1=01 0=0 1 1=17二、二、“或或”逻辑逻辑AEFBC或逻辑:或逻辑:决定事件发生的各条件中,有一个或一个决定事件发生的各条件中,有一个或一个以上的条件具备,事件就会发生(成立)。以上的条件具备,事件就会发生(成立)。规定规定:开关合为逻辑开关合为逻辑“1”开关断为逻辑开关断为逻辑“0”灯亮为逻辑灯亮为逻辑“1”灯灭为逻辑灯灭为逻辑“0”8AFBC0000100101
4、0111010011101101111111真值表真值表 1ABCF逻辑符号:逻辑符号:逻辑式:逻辑式:F=A+B+C逻辑加法逻辑加法逻辑或逻辑或AEFBC真值表特点:真值表特点:任任1 则则1,全全0则则0。或逻辑运算规则或逻辑运算规则:0+0=0 0+1=11+0=1 1+1=19三、三、“非非”逻辑逻辑“非非”逻辑:逻辑:决定事件发生的条件只有一个,条件决定事件发生的条件只有一个,条件不具备时事件发生(成立),条件具备不具备时事件发生(成立),条件具备时事件不发生。时事件不发生。规定规定:开关合为逻辑开关合为逻辑“1”开关断为逻辑开关断为逻辑“0”灯亮为逻辑灯亮为逻辑“1”灯灭为逻辑灯灭
5、为逻辑“0”AEFR10逻辑符号:逻辑符号:逻辑非逻辑非逻辑反逻辑反AF0110真值表真值表AEFR真值表特点真值表特点:1则则0,0则则1。逻辑式:逻辑式:运算规则:运算规则:AF111四、几种常用的逻辑关系逻辑四、几种常用的逻辑关系逻辑“与与”、“或或”、“非非”是三种基本的逻辑关是三种基本的逻辑关系,任何其它的逻辑关系都可以以它们为基础系,任何其它的逻辑关系都可以以它们为基础表示。表示。与非:与非:条件条件A、B、C都具都具备,则备,则F 不发不发生。生。&ABCF其他几种常用的逻辑关系如下表:其他几种常用的逻辑关系如下表:12或非:或非:条件条件A、B、C任一任一具备,则具备,则F 不
6、不发生。发生。1ABCF异或:异或:条件条件A、B有一个具有一个具备,另一个不备,另一个不具备则具备则F 发生。发生。=1ABCF同或:同或:条件条件A、B相同,则相同,则F 发生。发生。ABC=F13与或非运算:逻辑表达式为:14基本逻辑关系小结基本逻辑关系小结 逻辑逻辑 符号符号 表示式表示式与与&ABYABY1或或非非1YAY=ABY=A+B与非与非&ABY或非或非ABY1异或异或=1ABYY=A B15门电路的作用:门电路的作用:是用以实现逻辑关系的电子电是用以实现逻辑关系的电子电路,与基本逻辑关系相对应。路,与基本逻辑关系相对应。门电路的主要类型:门电路的主要类型:与门、或门、与非门
7、、或与门、或门、与非门、或非门、异或门等。非门、异或门等。门电路的输出状态与赋值对应关系:门电路的输出状态与赋值对应关系:正逻辑:正逻辑:高电位对应高电位对应“1”;低电位对应;低电位对应“0”。混合逻辑:混合逻辑:输入用正逻辑、输出用负逻辑;或者输输入用正逻辑、输出用负逻辑;或者输入用负逻辑、输出用正逻辑。入用负逻辑、输出用正逻辑。一般采用一般采用正逻辑正逻辑负逻辑:负逻辑:高电位对应高电位对应“0”;低电位对应;低电位对应“1”。2.2 门电路门电路 概述概述16100VVcc在数字电路中,对电压值为多少并不重要,在数字电路中,对电压值为多少并不重要,只要能判断高低电平即可。只要能判断高低
8、电平即可。K开开-VO输出高电平,对应输出高电平,对应“1”。K合合-VO输出低电平,对应输出低电平,对应“0”。VOKVccR V V17门门(电子开关电子开关)满足一定条件时,电路允满足一定条件时,电路允 许信号通过许信号通过 开关接通开关接通。开门状态:开门状态:关门状态:关门状态:条件不满足时,信号通不条件不满足时,信号通不过过 开关断开开关断开。18开关开关作用作用二极管二极管反向截止:反向截止:开关接通开关接通开关断开开关断开三极管三极管(C,E)饱和区:饱和区:截止区:截止区:开关接通开关接通CEB开关断开开关断开 正向导通:正向导通:CEB19R1R2AF+uccuAtuFt+
9、ucc0.3V三极管的开关特性:三极管的开关特性:20一、二极管与门和或门电路一、二极管与门和或门电路1与门电路与门电路21 2或门电路或门电路22二、三极管非门电路二、三极管非门电路231.体积大、工作不可靠。体积大、工作不可靠。2.需要不同电源。需要不同电源。3.各种门的输入、输出电平不匹配。各种门的输入、输出电平不匹配。分立元件门电路的缺点:分立元件门电路的缺点:采用类似的方法还可以构成或非门、异采用类似的方法还可以构成或非门、异或门等。或门等。242.3 TTL与非门与非门数字集成电路:数字集成电路:在一块半导体基片上制作出一个在一块半导体基片上制作出一个完整的逻辑电路所需要的全部元件
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