数字逻辑第3讲

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《数字逻辑基础》课件

《数字逻辑基础》课件
公式化简法
使用逻辑代数公式对逻辑函数进行化简,通过消去多余的项和简化 表达式来得到最简结果。
卡诺图化简法
使用卡诺图对逻辑函数进行化简,通过填1、圈1、划圈和填0的方 法来得到最简结果。
03
组合逻辑电路
组合逻辑电路的分析
组合逻辑电路的输入和输出
分析组合逻辑电路的输入和输出信号,了解它们之间的关系。
交通信号灯控制系统的设计与实现
交通信号灯简介
交通信号灯是一种用于控制交通流量的电子设备,通常设置在路口或 交叉口处。
设计原理
交通信号灯控制系统的设计基于数字逻辑电路和计算机技术,通过检 测交通流量和车流方向来实现信号灯的自动控制。
实现步骤
首先确定系统架构和功能需求,然后选择合适的元件和芯片,接着进 行电路设计和搭建,最后进行测试和调整。
真值表
通过列出输入和输出信号的所有可能组合,构建组合逻辑电路的真值表,以确定输出信 号与输入信号的逻辑关系。
逻辑表达式
根据真值表,推导出组合逻辑电路的逻辑表达式,表示输入和输出信号之间的逻辑关系 。
组合逻辑电路的设计
确定逻辑功能
根据实际需求,确定所需的逻辑功能,如与、或、非等。
设计逻辑表达式
根据确定的逻辑功能,设计相应的逻辑表达式,用于描述输入和 输出信号之间的逻辑关系。
实现电路
根据逻辑表达式,选择合适的门电路实现组合逻辑电路,并完成 电路的物理设计。
常用组合逻辑电路
01
02
03
04
编码器
将输入信号转换为二进制码的 电路,用于信息处理和控制系
统。
译码器
将二进制码转换为输出信号的 电路,用于数据分配和显示系
统。
多路选择器

数字逻辑教学课件 数字电路3-1

数字逻辑教学课件 数字电路3-1
1) 逻辑功能:
T 0 0 1 1
Qn 0 1 0 1
Qn+1 0 1 1
Q
Q
1T T
C1 CP
0
Q
n1
T Q TQ T Q
n n
n
T
1J C1 1K
Q
Q
T=0时,触发器维持原状
CP
T=1时,触发器在CP作用下翻转。
2) 时序图:
CP T Q 1 2 3 4 5 6 7
初始状态为0
Y3
Q0
n 1
Q0
n
Q0
Q1
n
Q1
n 1
Q1
n
Q2
n 1
Q2
1
Q3
n 1
Q2 Q3
n 1 n b 电路如图,其中完成 Q Q A 的电路是________ 。
A CP
D Q
Q
J Q CP A K Q
Q n 1 AQ n
A CP
a
Q n 1 J Q n K Q n Q n AQ n Q n A
2. 负边沿JK触发器
1) 状态方程:
Q
n1
J Q KQ
n
n
J=K=0时,具有维持功能; J=K=1时,具有状态翻转功能。
J K 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 0 1 0 0 1 1 1 0
2) 状态表:
0 0 0 0 1 1 1 1
3) 状态图
S Q R Q d
b
T Q
Q
CP A
c
n 1 n n n n Q n 1 T Q n T Q n A Q n A Q n Q n A Q n Q S RQ Q AQ Q

第2章 数字逻辑基础(3)PPT课件

第2章 数字逻辑基础(3)PPT课件
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
1. 由TTL到CMOS的接口电路 驱动门为TTL电路,负载门为CMOS电路,主要考虑的
是电平匹配,连接方法有多种:
① 若CMOS门的电源为5V(和TTL门相同)
5V
R
1
1
TTL
CMOS
② 若CMOS门的电源不为5V(和TTL门不同),则TTL
电路可采用OC门。
VDD 5V
R
1
1
TTL
CMOS
③ 采用专用集成电路。 2. 由CMOS 到 TTL的接口电路
信号在0~5V内连续变化。
(1) C=0V,C=5V时,传输门截止.(T1和T2均截止)
(2) C=5V,C=0V时,传输门导通.(T1和T2总有一只导通)
关于CMOS传输门: (1)由于MOS为对称的,源极和漏极可以互换,输入和输出
端也可互换,即CMOS传输门为双向的。 (2) 传输门和非门结合,可组成模拟开关。
2.5 MOS门电路 MOS门电路具有制造工艺简单、集成度高、功耗低、
体积小、成品率高等优点。 特别适用于中、大规模集成电路的制造,是目前集成
电路中的主打产品。
2.5.1 NMOS门电路 1. NMOS反相器
1)T00倍。 2)T1管为驱动管,A为1时导通,输出
Vi
TG
Vo
C
1
Vi SW
Vo
C
3. CMOS集成电路的主要特点和注意事项 特点: 1) 功耗低
2) 工作电源电压范围宽 3) 抗干扰能力强 4) 带负载能力强 5) 输出幅度大 使用注意事项: 1) 多余的输入端不能悬空 2) 注意输入电路的过流保护 3) 电源电压极性不能反接,防止输出短路。

数字逻辑第3讲

数字逻辑第3讲

校验位在右边 偶校验码 101110101 0 011011001 1
101110101 1 011011001 0
习题参考答案 (1) A B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1-4 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 1 0 0 1 0 1 1 1 (2) 真值表Truth table
盛建伦 jlsheng@
13
第4章
组合逻辑电路
Combinatorial Logic Circuits
A combinatorial circuit is a connected arrangement of logic gates with a set of inputs and outputs. At any given time, the binary values of the outputs are a function of the binary combination of the inputs.
(3) F A ( B C ) ( A C B D ) E
F ( A ( B C ) ) (( A C ) ( B D ) E ) ( A B C ) (( A C ) ( B D ) E )
F ' ( A ( B C ) ) (( A C ) ( B D ) E )
约束条件
A 0 1
BC 0 1
00 01 1
×
11 10
× ×
1
× × ×
1
×
ZABC
盛建伦 jlsheng@
10
具有无关项的逻辑函数及其化简 例如,
Z AC A BC

数字逻辑资料

数字逻辑资料

数字逻辑数字逻辑是一种数学分支,关注的是数字之间的逻辑关系及其应用。

在现代科技发展中,数字逻辑在电子电路、计算机科学、通信技术等领域都有着重要的应用。

数字逻辑在数学推理和逻辑运算方面有着广泛的应用,同时也是计算机系统设计的基础。

本文将重点介绍数字逻辑的概念、基本原理和应用。

1. 数字逻辑的基本概念数字逻辑主要研究数字之间的关系和运算规律。

在数字逻辑中,数字可以用二进制、十进制或其他进制表示。

数字逻辑中的基本元素包括逻辑门、布尔代数、真值表等。

逻辑门是数字逻辑中的基本构建块,它们可以实现各种逻辑运算,比如与、或、非等。

布尔代数是数字逻辑的数学基础,通过布尔代数可以描述逻辑运算的规则和性质。

真值表则是描述逻辑门的输入和输出之间关系的表格。

2. 数字逻辑的基本原理数字逻辑的基本原理包括逻辑门的工作原理、布尔代数规则以及逻辑运算的实现方法等。

逻辑门是数字逻辑中的基本组件,常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。

这些逻辑门通过组合可以实现更复杂的逻辑功能。

布尔代数提供了逻辑运算的规则,包括与运算、或运算、非运算等。

数字逻辑中的运算实现通常通过逻辑门的组合来实现,不同的逻辑门组合可以实现不同的逻辑功能。

3. 数字逻辑的应用数字逻辑在电子电路、计算机系统、通信技术等领域有着广泛的应用。

在电子电路设计中,数字逻辑可以实现各种逻辑功能,比如加法器、减法器、寄存器、计数器等。

在计算机系统中,数字逻辑用于实现CPU内部的运算逻辑、控制逻辑等。

在通信技术中,数字逻辑用于编码解码、信号处理等方面。

数字逻辑的应用使得现代科技得以发展,推动了信息技术的进步。

4. 结语数字逻辑作为数学和工程领域的交叉学科,对现代科技发展具有重要意义。

通过数字逻辑的研究和应用,可以实现复杂的运算和控制功能,推动科技的发展。

数字逻辑的基本原理和应用广泛存在于我们日常生活和工作中,深入理解数字逻辑将有助于我们更好地理解现代科技并发挥其作用。

以上就是关于数字逻辑的基本概念、基本原理和应用的介绍,希望对读者理解数字逻辑有所帮助。

数字逻辑教学课件 数字电路2-3.ppt

数字逻辑教学课件 数字电路2-3.ppt

00
00010001000111011100110111011010100111010101
0
0 0
1 0
111000000110
0
11100011001
01
11100011110
0
1111111111111111111011001000110001001101
00 0
00
1 11111110
0
1 1111
§2.5 译码器和编码器 一、 译码器(Decoder)
将二进制码 翻译成一个有效的输出信号。
二进制译码器
常用译码电路
二 - 十进制译码器
七段显示译码器
1. 二进制译码器 输入:n位代码; 输出: 从2n个信息中译出一个有效信息。
(1) 3:8译码器(74138) 1) 功能与结构: 输入端:使能端、地址端。
0 10 0 11
Y0 Y1 Y2 Y3 1111 0111 1011
1101 1110
3. 应用举例 (1)提供片选
用3-8译码器构成4-16译码器
A0
Y0 0000
A1
Y1 0001
A2
Y2 0010
GA GB
74LS138
Y3 Y4
Y5
Y6
0011 0100 0101
GC
Y7 0110
0111
A9 A10 A11
C
Y0’
B
Y1’
74LS138 Y2’
A
Y3’
Y0 ① 1000H~1FFFH Y1 ② Y0:
Y2
1000H~11FFH
Y1:
A12
G1
Y4’

数字逻辑与计算机组成 第3章 组合逻辑电路

数字逻辑与计算机组成 第3章 组合逻辑电路

硬件资源:7个4输入与门、1个7输入或门
10
1.4 组合逻辑电路设计
利用布尔代数化简, 以减少逻辑门数和输入端数 X·Y+X·Y’=X
F = SN3N2N1N0(1,2,3,5,7,11,13) =N3’N0+N3’ N2’ N1 N0’+N3 N2’ N1 N0+N3 N2 N1’ N0
非法值 • 信号值不能被有效识别为高电平或低电平,处于不确定状态。 例如:下图中的信号X
不管A是0还是1,F结点都会同时 被高电平和低电平驱动,可能导 致在F结点处之间有较大电流流动 ,使电路发热而被损坏
16
1.5 无关项、非法值和高阻态
例:设计一个检测电路,当NBCD(8421)码数值大于5时,输出为1
最简输出表达式
函数转换:独立逻辑门、中间组件、可编程器件
画出逻辑电路图 逻辑器件的标准符号,输入、输出信号、器件标识
评价电路
电路分析:功能、缺陷、电气特性等
9
1.4 组合逻辑电路设计
例1:素数检测器的设计
列出真值表
• 4-bit input, N3N2N1N0
写出最小项表达式 F = SN3N2N1N0(1,2,3,5,7,11,13)
输出变量:故障信号F 正常工作为0,发生故障为1
故障状态 真 值 表 RY G F
0 0 01 0 0 10 0 1 00 0 1 11 1 0 00 1 0 11 1 1 01 1 1 11
13
1.4 组合逻辑电路设计
逻辑抽象结果
真值表
RY G F
000 1 001 0 010 0 011 1 100 0 101 1 110 1 111 1
每个输入端和输出端只有高电平、

数字逻辑-第三章概要PPT课件

数字逻辑-第三章概要PPT课件

开通时间:从反向截止变为正向导通所需要的时间。
反向恢复时间tre:二极管从正向导通到反向截止所需 的时间。
一般反向恢复时间比开通时间大得多。
tre一般为纳秒数量级(通常tre ≤5ns )。
28.01.2021
-
12
3.2.2 三极管的开关特性
1. 静态特性及开关等效电路 在数字电路中,三极管作为开关元件,主要工
28.01.2021
-
36
(使 保3)输与开非出门门电电输平平出达V为到ON低标:电准开平低门时电电所平平允VSV许L的O的N输是最入指小电在输平额入,定高即负电指载平确下。, 它表示使与非门开通的最小输入高电平。
反 时的映抗V了O干高N的扰电产能平品力抗规愈干范强扰值。能为力V,ONV≤O1N.8愈V。小开,门在电输平入的高大电小平
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-
15
图2-4 三极管开关等效电路 (a) 截止时 (b) 饱和时
28.01.2021
-
16
2. 三极管的开关时间(动态特性)
延迟时间td
上升时间tr 开启时间ton
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图2-5 三极管- 的开关时间
存储时间ts 下降时间tf 关闭时间17toff
(1) 开启时间ton 三极管从截止到饱和所需的时间。
半导体二极管、三极管和MOS管,则是构成这 种电子开关的基本开关元件。
28.01.2021
-
6
理想开关的开关特性:
(1) 静态特性: 断开时,开关两端的电压不管多大,等效电阻 ROFF = 无穷,电流IOFF = 0。
闭合时,流过其中的电流不管多大,等效电阻 RON = 0,电压UAK = 0。
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真值表
逻辑表达式的步骤
1、找出使逻辑函数为1的所有输入变量取 找出使逻辑函数为1 值组合; 值组合; 2、变量为1的写成原变量,变量为0写成 变量为1的写成原变量,变量为0 反变量; 反变量; 3、把所有逻辑函数为1的与逻辑进行逻辑 把所有逻辑函数为1 加得到原函数的标准与或表达式; 与或表达式 加得到原函数的标准与或表达式;把使 逻辑函数为0的所对应的与逻辑项相加, 逻辑函数为0的所对应的与逻辑项相加, 就得到逻辑函数反函数的与或表达式。 与或表达式 就得到逻辑函数反函数的与或表达式。
数字逻辑
逻辑表达式
“积之和”表达式 积之和” “与-或”式 或 乘积项: 乘积项:
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 1 0 1 1 0
F = A’BC + AB’C + ABC’
A’BC
AB’C
0 1
反变量 原变量
ABC’
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B 0 0 1 1 0 0 1 1
C B’+C A’+B+C’ Y 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1
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真值表
A 0 真 0 0 值 0 1 表 1 1 1
二、逻辑函数的表示方法
真值表:输入变量不同取值组合与函数值间的对应 真值表 输入变量不同取值组合与函数值间的对应 输入变量不同取值组合 关系列成表格 逻辑函数 逻辑图:用逻辑符号来表示函数式的运算关系 逻辑图 用逻辑符号来表示函数式的运算关系
数字逻辑
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逻辑代数内容回顾
1、公理 2、单变量开关代数定理 3、二变量或三变量开关代数定理 需要特别记忆: 需要特别记忆:
A + BC = (A+B)(A+C) AB + A’C + BC = AB + A’C
补充: 补充:代入定理
数字逻辑
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数字逻辑
A B C
≥1
&
Y
逻辑图
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真值表的特点: 真值表的特点: 唯一性; ① 唯一性; 按自然二进制递增顺序排列( ② 按自然二进制递增顺序排列(既不易遗 漏,也不会重复 )。 个输入变量就有2 个不同的取值组合。 ③ n个输入变量就有2n个不同的取值组合。
G = ΠA,B,C (3,5,6) = F'
F = ΣA,B,C (3,5,6) F = ΠA,B,C (0,1,2,4,7)
(A’BC)’ = A+B’+C’ 标号互补
Mi = mi’
(AB’C)’ = A’+B+C’
mi = Mi’
(ABC’)’ = A’+B’+C
数字逻辑
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A’B’C’ A’B’C A’BC’ A’BC AB’C’ AB’C ABC’ ABC
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最大项与最小项之间的关系
A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 0 0 1 0 1 1 0 G 1 1 1 0 1 0 0 1
其自身 的关系
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二变量或三变量逻辑代数定理
与普通代数相似的关系 交换律
A·B=B·A A+B=B+A
结合律
A·(B·C) = (A·B)·C A+(B+C) = (A+B)+C
分配律
A·(B+C) = A·B+A·C
数字逻辑
A+B·C = (A+B)·(A+C)
逻辑代数内容回顾
4、n变量定理 广义同一律 香农展开定理 摩根定理(反演) 摩根定理(反演) 对偶
X+X+…+X=X F( X1 , X2 ,L, Xn ) X·X·…·X=X = X1 ⋅ F(1, X2 ,L, Xn )
' + X1 ⋅ F(0, X2 ,L, Xn )
数字逻辑
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逻辑函数及其表示方法
举重裁判电路
C A B Y 开关ABC 开关ABC 1表闭合 指示灯 1表亮
真值表
A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 Y 0 0 0 0 0 1 1 1
Y = F (A,B,C ) = A(B+C)
逻 辑 函 数
单变量逻辑代数定理
自等律: 自等律:X + 0 = X 0-1 律:X + 1 = 1 还原律:( X’ )’ = X 还原律: 同一律: 同一律:X + X = X 互补律: X’ 互补律:X + X’ = 1
数字逻 常量的 关系
X · X = X 变量和 X · X’ = 0 X’
数字逻辑
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逻辑表达式
Y = A + B’C + A’BC’ A 0 0 0 0 1 1 1 1
数字逻辑
真值表
“积之和”表达式 积之和”
Y 0 1 1 0 1 1 1 1
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数字逻辑
Digital logic
主 讲 颜俊华 第三讲
逻辑代数基础
Computer Science
本次课主要内容
逻辑函数的表示方法
真值表 逻辑表达式 标准逻辑表达式
最大项与最小项之间的关系
①、 Mi = mi’ ; mi = Mi’ ; 表示, ②、某逻辑函数 F,若用 P项最小项之和表示, , 项最小项之和表示 最大项之积表示 表示, 则其反函数 F’ 可用 P 项最大项之积表示, 两者标号完全一致。 两者标号完全一致。 ③、一个n变量函数,既可用最小项之和表示, 一个n变量函数,既可用最小项之和表示, 最小项之和表示 也可用最大项之积表示。两者下标互补。 也可用最大项之积表示。两者下标互补。 最大项之积表示
F 1 1 0 1 0 1 1 1
0 1
原变量 反变量
和之积” A’+B+C “和之积”表达式 “或-与”式 与 F = (A+B’+C) (A’+B+C)
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逻辑函数的标准表示法
A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
数字逻辑
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真值表
A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 0 0 1 0 0 0 0 G 1 1 1 0 1 1 1 1
逻辑表达式
F = A’BC G = (A+B’+C’)
n
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逻辑函数的标准表示法
A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
数字逻辑
求和项 A+B+C A+B+C’ A+B’+C A+B’+C’ A’+B+C A’+B+C’ A’+B’+C A’+B’+C’
数字逻辑
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标准和 —— 最小项之和 标准积 —— 最大项之积
用标准和的形式表示函数: 用标准和的形式表示函数:F(A,B,C) = AB +A’C 利用基本公式 A + A’ = 1 F(A,B,C) = AB + A’C = ΣA,B,C(1,3,6,7) = AB(C+C’) + A’C(B+B’) = ABC + ABC’ + A’BC + A’B’C
1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1
真 值 表
(A’BC)’ = A+B’+C’
0 1
原变量 反变量
数字逻辑
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真值表
A 0 真 0 0 值 0 1 表 1 1 1
数字逻辑
逻辑表达式
求和项
A+B’+C
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
逻辑代数的几个公理
若X ≠ 1, 则X = 0 0’ = 1 00 = 0 11 = 1 01 = 10 = 0 F = 0 + 1 ( 0 + 1 0’ )’ = 0 + 1 1’ = 0
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