第八章(门电路和组合逻辑电路)VIP免费

第八章门电路和组合逻辑电路数字电路的基本概念基本门电路及其组合TTL门电路CMOS门电路逻辑代数8-08-0数字电路基本概念数字电路基本概念数字电路指的是处理数字信号的电子电路。所谓数字信号，即信号在时间域和取值域上都是离散的。下面我们讨论的数字信号是只采用“0”“1”两种取值的信号，在电路中“0”“1”两种取值可以用电位的高低表示，也可以用脉冲的有无来表示。在数字电路中对信号的保真度要求只要能分辨高低、有无即可，对电位的具体数值要求并不严格。与模拟系统相比，数字电子设备具有抗干扰能力强、保密性好、精度高等优点，而且还便于应用计算机进行信息处理和控制，在实现自动化和智能化方面也具有优势。数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类，主要研究数字电路的分析和设计，由于任何一个数字电路的输出信号与输入信号都有一定的逻辑关系，因此也称为数字逻辑电路。8-18-1基本门电路及其组合基本门电路及其组合门电路是实现各种逻辑关系的基本电路，是组成数字电路的最基本单元。从逻辑功能上看，有与门、或门和非门，还有由它们复合而成的与非门、或非门、与或非门、异或门等。从生产工艺上看，门电路又可分为两大类：分立元件门电路和应用集成电路工艺制成的集成门电路。在学习这些逻辑电路时，不必考虑它的内部结构原理，而要着重掌握它们的逻辑功能。5V(V)0t(ms)1020304050模拟信号与数字信号模拟信号——时间连续数值也连续的信号。如速度、压力、温度等。数字信号——在时间上和数值上均是离散的。如电子表的秒信号，生产线上记录零件个数的记数信号等。数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流。1.状态的表示有两种逻辑体制：正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。下图为采用正逻辑体制所表的示逻辑信号：（1）正逻辑与负逻辑数字信号是一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。逻辑0逻辑0逻辑0逻辑1逻辑1一个理想的周期性数字信号，可用以下几个参数来描绘：Vm——信号幅度。T——信号的重复周期。tW——脉冲宽度。q——占空比。其定义为：%100(%)WTtq5V(V)0t(ms)twTVm（2）数字信号的主要参数图中所示为三个周期相同（T=20ms），但幅度、脉冲宽度及占空比各不相同的数字信号。Vt(V)(ms)501020304050Vt(V)(ms)01020304050Vt(V)(ms)010203040503.610(a)(b)(c)（3）数制一、几种常用的计数体制1.十进制(Decimal)2.二进制(Binary)3.八进制（Octal）4.十六进制(Hexadecimal)基数任意数是基数0,1…(Q-1)中任何一个数整数位数-1小数位数（4）数制的转换例4-1将二进制数10011.101转换成十进制数。解：将每一位二进制数乘以位权，然后相加，可得(10011.101)B＝1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3＝（19.625)D1．二进制转换成十进制231152122222………余0………余1………余1………余1………余10bbbbb01234读取次序例4-2将十进制数23转换成二进制数。解：用“除2取余”法转换:则（23)D=（10111)B十进制转换成二进制（整数部分转换：除2取余）例4-3将十进制数0.57转换成二进制数。解：用“乘2取进位”法转换:则（0.57)D=（0.10010001)B十进制转换成二进制（小数部分转换：乘2取进位）例4-4将八进制数356.42转换成十进制数。解：2.八进制与十进制转换例4-5将十进制数238转换成八进制数。解：例4-6将八进制数3506转换成二进制数。解：将八进制的每位数转换成一组3位二进制数即可。3.八进制与二进制转换例4-7将二进制数111001102转换成八进制数。解：从最低位开始，依次向前，按每3位一组进行分组，然后将各组的数转换成八进制的相应数码。例4-8将十六进制数9AC转换成二进制数。解：从最低位到高位依次将每个数码转换成四位二进制数。4.二进制与十六进制转换例4-9将二进制数10110102转换成十六进制数。解：从最低位开始，依次向前，按每4位一组进行分组，然后将各组的数转换成十六进制的相应数码。5.十进制与十六进制转换（类同于十进制与八进制的转换）（5）数的代码BCD码——用二进制代码来表示十进制的0～9...