逻辑电路与集成电路共29页
逻辑电路
11．具有可扩展性、可分级性和可操作性，便于在各类 通信信道特别是异步转移模式(ATM)的网络中传输，也便于 与计算机网络联通． 12．可以与计算机 “融合 ”而构成一类多媒体计算机系 统，成为未来“国家信息基础设施” (NII)的重要组成部分．
1． 逻辑电路的信号有两种状态： 一是高电位状态， 用“1” 表示； 另一种是低电位状态， 用 “0”表示． 关于这里的“1”和 “0” 下列说法中正确的是( )
3． 数字设备输出信号稳定可靠． 因数字信号只有 “0”、 “1” 两个电平， “1”电平的幅度大小只要满足处理电路中可以识别 出是 “1”电平就可，大一点、小一点无关紧要． 4．易于实现信号的存储，而且存储时间与信号的特性无 关． 5．由于采用数字技术，与计算机配合可以实现设备的自 动控制和调整． 6．数字技术可实现时分多路，充分利用信道容量，利用 数字电视 信号中行、场消隐时间 ，可实现文字多工广 播 (Teletext)．
图 3－5－4
试问： (1)报警时， A 点电位为高电位“1”还是低电位“0”？ (2)当用火焰靠近热敏电阻时，热敏电阻的阻值是增大还 是减小？ 【审题指导】 要判断是何种电路，应先根据条件写出 真值表，再根据真值表判断是何种门电路．所以五种门电路 的真值表要记清． 【解析】 (1)报警时，P 点为高电位“1”，由于此电路运 用了“非”门电路，输出端 P 为高电位时，输入端 A 点，一 定是低电位“0”．
7．压缩后的数字电视信号经数字调制后，可进行开路广 播，在设计的服务区内 (地面广播 )，观众将以极大的概率实 现 “ 无差错接收 ”(发 “0”收 “0”，发 “1”收 “1”)，收看到的电 视图像及声音质量非常接近演播室质量． 8．可以合理地利用各种类型的频谱资源． 9．在同步转移模式 (STM)的通信网络中，可实现多种业 务的“ 动态组合” (dynamic combination)． 10． 很容易实现加密 /解密和加扰 /解扰技术， 便于专业应 用 (包括军用 )以及广播应用 (特别是开展各类收费业务 )．
逻辑电路与集成电路
逻辑电路 “与”门电路
电路
“或”门电路
“非”门电路
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3.逻辑电路的简单应用
Hale Waihona Puke Text 1（一）安全恒温箱
Text 2
（二）车门报警器
Text 3
（三）火警报警装置
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集成电路
可控硅
二极管
电感器
半导体材料
三极管
电容
电阻
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课堂练习题
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“或”门电路
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Z 0 1 1 1
输入
输出
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“非”门电路
输入
Text 1 Text 2
输出
Text 3
A 电 0 路 0 1 1
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B 0 1 0 1
Z 0 1 1 1
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2
三种基本的门电路；
Introduction
1 2 3
“与”门电路ategy “或”门电路 “非”门电路
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“与”门真值表
电路 输入
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
输出 Z 0 0 0 1
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3.5逻辑电路与集成电路
知识与技能 1.了解什么是逻辑电路；
数字逻辑与数字集成电路第2版
CATALOGUE
06
平均无故障时间、平均修复时间、可用性等，这些指标用于衡量数字系统的可靠性水平。
采用冗余设计、容错技术、故障检测与恢复机制等手段，提高数字系统的可靠性，确保系统稳定运行。
设计方法
可靠性指标
故障诊断
通过监控系统的运行状态、分析异常数据等方式，快速定位故障原因，为故障排除提供依据。
详细描述
总结词
可编程逻辑器件是一种可以通过编程实现各种数字逻辑功能的集成电路。
详细描述
可编程逻辑器件是一种可以通过编程实现各种数字逻辑功能的集成电路。它由可编程的逻辑门电路组成，用户可以通过编程来配置这些门电路的连接和参数，从而实现所需的数字逻辑功能。常见的可编程逻辑器件包括可编程逻辑阵列（PLA）、可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）等。由于其灵活性高、可重复编程的特点，可编程逻辑器件被广泛应用于数字系统设计、数字信号处理和嵌入式系统等领域。
数字系统设计
CATALOGUE
03
将数字系统设计分为逻辑抽象、功能抽象和行为抽象三个层次，以便更好地理解和设计复杂的数字系统。
抽象化设计
从系统总体功能和行为出发，逐步细化设计，直至完成每个最小单元的设计。
自顶向下设计
将复杂的数字系统划分为若干个相对独立、功能明确的模块，便于设计、调试和维护。
模块化设计
数字逻辑与数字集成电路第2版
contents
目录
数字逻辑基础数字电路基础数字系统设计数字信号处理数字通信与网络数字系统安全与可靠性
数字逻辑基础
CATALOGUE
01
03
逻辑表达式的化简
通过逻辑代数的基本定理和运算规则，将复杂的逻辑表达式化简为简单的形式，便于分析和理解。
逻辑电路与集成电路.(DOC)
3.5逻辑电路与集成电路【教学目标】（一）知识与技能1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。
2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用（二）过程与方法：突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。
（三）情感、态度与价值观1、感受数字技术对现代生活的巨大改变；2、体验物理知识与实践的紧密联系；【教学重点、难点】重点:三种门电路的逻辑关系。
难点:数字信号和数字电路的意义。
【教学过程】（一）引入新课（1）演示：一盏神奇的灯接通电源，灯不亮；有声，灯不亮；挡住光线，全场安静，灯不亮；挡住光线，拍手，灯亮。
点评：通过演示声光控感应灯，引发学生好奇心理和探究欲望。
（2）教师简介：身边的“数字”话题：数码产品、数字电视、DIS实验、家电等。
这些电器中都包含了“智能”化逻辑关系，今天我们就来学习简单的逻辑电路。
（二）进行新课教师介绍：A、数字信号与模拟信号（1）数字信号在变化中只有两个对立的状态：“有”，或者“没有”。
而模拟信号变化则是连续的。
（2）调节收音机的音量，声音连续变化，声音信号是“模拟”量。
（3）图示数字信号和模拟信息：点评：引导学生了解数字信号和模拟信号的不同特征。
B、数字电路逻辑电路门电路数学信号的0和1好比是事物的“是”与“非”，而处理数字信号的电路称数字电路，因此，数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。
下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路---门电路。
1、“与”门教师介绍：所谓“门”，就是一种开关，在一定条件下它允许信号通过，如果条件不满足，信号就被阻挡在“门”外。
教师：（投影）教材图2.10-2引导学生分析开关A、B对电路的控制作用。
体会“与”逻辑关系。
思考与讨论：谈谈生活中哪些事例体现了“与”逻辑关系。
教师指出：具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。
符号：。
（1）“与”逻辑关系的数学表达，寻找“与”电路的真值表把开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1，熄为0，图2.10-2的情况可以用表2的数学语言来描述。
高中物理选修课件逻辑电路与集成电路
组合逻辑电路设计实例
设计步骤与原则
阐述组合逻辑电路设计的步骤和 原则，包括需求分析、逻辑设计
、电路实现等。
设计实例分析
通过具体的设计实例，分析组合 逻辑电路的设计过程，包括逻辑 函数的建立、化简、电路实现及
功能验证等。
设计中的注意事项
介绍在组合逻辑电路设计中需要 注意的问题，如避免竞争冒险、
考虑电路的可靠性等。
时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别
组合逻辑电路的输出仅与当前输入信号有关，而时序逻辑电路的输出不仅与当前输入信号 有关，还与电路原来的状态有关。
常见时序逻辑器件功能介绍
触发器（Flip-Flop）
触发器是时序逻辑电路的基本单元，具有两个稳定状态，并可根据输入信号在两个状态之间进行转换。常见的触发器 有RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等。
04
时序逻辑电路分析与设计
Chapter
时序逻辑电路基本概念及工作原理
时序逻辑电路定义
时序逻辑电路是一种具有记忆功能的逻辑电路，其输出状态不仅与当前输入信号有关，还 与电路原来的状态有关。
工作原理
时序逻辑电路通过存储电路中的状态信息，实现对输入信号的响应。当输入信号发生变化 时，电路会根据存储的状态信息和输入信号进行逻辑运算，并更新输出状态。
实现逻辑“非”运算，输入为1时输出为0，输入为0时输出为1。
复合门电路设计与实现
1 2
与非门（NAND gate）
由与门和非门组合而成，实现逻辑“与非”运算 。
或非门（NOR gate）
由或门和非门组合而成，实现逻辑“或非”运算 。
3Leabharlann 异或门（XOR gate）
实现逻辑“异或”运算，当输入不同时输出为1 ，输入相同时输出为0。
3.5逻辑电路与集成电路
A
B
Z
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系，具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。
2)“或”门电路
A
B
Z
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
如果几个条件中只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系，具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路，简称“或”门。
通过基本门电路的实验和简单门电路的小制作，初步了解门电路的基本作用；结合某些家用电器中具有控制功能的装置，分析逻辑电路的应用；查阅有关逻辑电路的资料，初步体会逻辑电路在自动控制中的作用，并进行交流。通过具体的实例介绍，了解集成电路的优点及其在科学技术中的应用。
（三）情感态度与价值观
体会逻辑电路和集成电路的广泛应用和社会价值
教学重点
及难点
重点：“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑关系
难点：无
主要教学
方法
指导自学、实验探究
教具
CAI
教学过程及时间分配
主要教学内容
1.逻辑电路
数字电路：通过电路的通和断来完成信息的传递和存储功能的电路，又称逻辑电路，它是由三种最基本的门电路构成的,在门电路中通常规定“断”为“0”，“通”为“1的应用
安全恒温器
车门报警器
集成电路
课后习题
教学后记
课时计划
课题
逻辑电路与集成电路
课堂类型
新授课
课时
高中物理 第三章 从电表电路到集成电路 3.5 逻辑电路与集成电路 集成电路的分类及使用
集成电路的分类及使用概述集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文缩写为IC，也称芯片。
集成电路是60年代出现的，当时只集成了十几个元器件。
后来集成度越来越高，也有了今天的P－III。
分类集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大类别，而具体功能更是数不胜数，其应用遍及人类生活的方方面面。
集成电路根据内部的集成度分为大规模、中规模、小规模三类。
其封装又有许多形式。
“双列直插”和“单列直插”的最为常见。
消费类电子产品中用软封装的IC，精密产品中用贴片封装的IC等。
对于CMOS型IC，特别要注意防止静电击穿IC，最好也不要用未接地的电烙铁焊接。
使用IC也要注意其参数，如工作电压，散热等。
数字IC多用＋5V的工作电压，模拟IC工作电压各异。
集成电路有各种型号，其命名也有一定规律。
一般是由前缀、数字编号、后缀组成。
前缀表示集成电路的生产厂家及类别，后缀一般用来表示集成电路的封装形式、版本代号等。
常用的集成电路如小功率音频放大器LM386就因为后缀不同而有许多种。
LM386N 是美国国家半导体公司的产品，LM代表线性电路，N代表塑料双列直插。
集成电路型号众多，随着技术的发展，又有更多的功能更强、集成度更高的集成电路涌现，为电子产品的生产制作带来了方便。
在设计制作时，若没有专用的集成电路可以应用，就应该尽量选用应用广泛的通用集成电路，同时考虑集成电路的价格和制作的复杂度。
在电子制作中，有许多常用的集成电路，如NE555（时基电路）、LM324（四个集成的运算放大器）、TDA2822（双声道小功率放大器）、KD9300（单曲音乐集成电路）、LM317（三端可调稳压器）等。
这里有些集成电路的样子：标准的双列直插集成电路：标准的单列直插集成电路：集成电路介绍集成电路IC是封在单个封装件中的一组互连电路。
装在陶瓷衬底上的分立元件或电路有时还和单个集成电路连在一起，称为混合集成电路。
半导体器件中的集成电路与逻辑门设计
半导体器件中的集成电路与逻辑门设计随着科技的不断进步和发展，电子设备已经融入到我们生活的方方面面。
而这些电子设备的核心，就是集成电路。
集成电路是由半导体材料制成，内部集成了多种电子元件，包括晶体管、电阻器、电容器等。
它的设计和制造经过了复杂而精密的过程，而其中的逻辑门设计则是整个集成电路的核心。
在半导体器件中，逻辑门是用来处理和控制电信号的基本电路。
它们的设计关乎到电子设备能否正常运行和高效工作。
逻辑门的设计涉及到多种技术和方法，让我们一起来探讨一下各种逻辑门的设计原理和特点。
首先，我们来了解一下最基本的逻辑门——与门。
与门具有两个输入端和一个输出端，当且仅当两个输入端都为高电平时，输出端才为高电平，否则输出端为低电平。
与门的设计可以通过多种方式实现，其中最常见的是基于晶体管的设计。
晶体管可以分为两种类型：NPN和PNP。
与门的设计就是通过正确连接NPN和PNP 晶体管，使得输入端与输出端之间的电流正确地从开关电路中流动，从而实现采用布尔代数的逻辑操作。
而或门又是另一种常见的逻辑门。
它也是由两个输入端和一个输出端组成，但是当且仅当两个输入端都为低电平时，输出端才为低电平，否则输出端为高电平。
或门的设计可以通过串联晶体管来实现，其中输入端的电流通过晶体管的开关控制输出端的电平。
在逻辑门的设计中，还有一种重要的门电路——非门。
非门也被称为反相器，它接受一个输入信号，并输出其相反的信号。
例如，当输入为高电平时，输出为低电平，反之亦然。
非门的设计可以通过晶体管和电阻器来实现，其中电阻器可以将输入端的电流引导到晶体管的基极，从而控制输出端的电平。
除了以上的逻辑门之外，还有许多其他种类的逻辑门，例如与非门、或非门、异或门等。
它们使用的设计原理和方法也各不相同，但目的都是为了实现电子设备的逻辑操作和控制。
总之，半导体器件中的集成电路与逻辑门设计是电子设备运行的关键环节。
逻辑门的设计原理和特点涉及到多种技术和方法，是一门深奥而且精密的学问。