门电路和组合逻辑电路详解

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q第13章门电路和组合逻辑电路

q第13章门电路和组合逻辑电路
简化分析
在分析过程中,可以合并或简化某些门电路,以简化整个电路的分析过程。
组合逻辑电路的设计
设计步骤
根据实际需求,确定输入和输出变量,使用真值表或逻辑表达式描述逻辑功能, 然后根据逻辑功能选择合适的门电路进行实现。
优化设计
在设计过程中,可以优化门电路的选择和布局,以减小电路的体积和功耗,提高 电路的性能和可靠性。
OR门
当所有输入都为低电平(0)时,输出才为 低电平(0);只要有一个输入为高电平 (1),输出就为高电平(1)。
NAND门
与非门,当所有输入都为高电平时,输出 为低电平;只要有一个输入为低电平,输 出就为高电平。
NOT门
又称非门,输入为高电平时,输出为低电 平;输入为低电平时,输出为高电平。
输入和输出逻辑值
组合逻辑电路的基本概念
组合逻辑电路
真值表
由门电路组成的电路,用于实现逻辑 运算。
表示输入变量与输出变量之间逻辑关 系的表格。
输入变量和输出变量
输入到组合逻辑电路的信号称为输入 变量,从组合逻辑电路输出的信号称 为输出变量。
组合逻辑电路的分析
分析步骤
通过查看电路图,列出输入和输出变量,确定每个门电路的功能,并使用真值 表或逻辑表达式来描述整个电路的逻辑功能。
常用组合逻辑器件的使用
总结词
熟悉常用组合逻辑器件的特性和应用
详细描述
了解常用组合逻辑器件,如编码器、译码器 、数据选择器、比较器等的特性和工作原理 。掌握这些器件的应用场景和使用方法,能
够根据实际需求选择合适的器件。
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感谢您的观看
加法器
总结词
加法器是一种实现二进制加法运算的电 路。

2022年实验7-门电路和组合逻辑电路

2022年实验7-门电路和组合逻辑电路
• 按照原电路图搭建电路,测试逻辑结果,与化简后的逻辑关系相验证。
• 实验任务5:半加器逻辑功能。
• 根据半加器的逻辑功能列出y和z的逻辑表达式,分析“半加”功能。
12
A
1
2
&
1
11
13
1
&
1
3
4
B
10
9
&
1
C
13
2022/4/15
A
1
B
1
4
&
2
6
=1
3
y
2
6
5
12
Y1
2
&
1
8
&
2
3
&
3
1
&
3
Y2
2
甚至更多的输入端口,参与相同
的逻辑运算。
2022/4/15
74LS20
实验七《门电路和组合逻辑电路》
& =1
74LS54
2
单个门电路实验:
• 实验内容1:4输入与非门74LS20功能测试。
• 实验内容2:2输入异或门74LS86功能测试。
• 实验内容3:2输入与非门74LS00的“门控功能”测试。
5
请开始实验……
• 注意事项:
• 注意连接电源和地,电源Vcc为+5V。
• TTL器件不使用的输入引脚,悬空表示逻辑
1,但建议连接确定电位:
• “与”逻辑:不使用的引脚需要接高电平:
• “或”逻辑:不使用的引脚需要接低电平:
2022/4/15
实验七《门电路和组合逻辑电路》
6

电路-门电路和组合逻辑电路

电路-门电路和组合逻辑电路

03
门电路的特性
门电路具有输入和输出两个端子,输入信号通过内部逻辑运算得到输出
信号。门电路的特性包括逻辑功能、输入电阻、输出电阻和扇入扇出能
力等。
组合逻辑电路设计
组合逻辑电路
组合逻辑电路由门电路组成,用于实现一组特定的逻辑功能。常见 的组合逻辑电路有编码器、译码器、多路选择器等。
组合逻辑电路设计步骤
波形图分析法
总结词
通过观察信号波形的变化,分析电路的 输入输出关系和信号处理过程。
VS
详细描述
波形图分析法主要用于模拟电路的分析。 通过观察信号波形的形状、幅度、频率等 参数,分析电路对信号的处理过程,如放 大、滤波、调制等。同时,通过比较输入 输出信号的波形,可以理解电路的输入输 出关系和工作原理。
态图等描述电路功能的工具。
04
电路设计方法
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
门电路设计
01
门电路
门电路是数字电路的基本单元,用于实现逻辑运算。常见的门电路有与
门、或门、非门等。
02
门电路设计步骤
根据逻辑需求,选择合适的门电路类型,确定输入和输出信号,然后根
据逻辑关系连接门电路。
逻辑关系
每种类型的门电路都有特定的逻辑关系,例如与门在所有输入为 高电平时输出为高电平,否则输出为低电平。
门电路的应用
01
基本逻辑运算
门电路是实现基本逻辑运算的电 子元件,广泛应用于数字电路和 计算机中。
控制电路
02
03
信号转换
门电路可以用于控制其他电路的 工作状态,实现复杂的控制逻辑。
门电路可以将模拟信号转换为数 字信号,或者将数字信号转换为 模拟信号。

电工学第20章门电路和组合逻辑电路

电工学第20章门电路和组合逻辑电路

将输入变量所有的取值下对应的输出值找出来,列成表格, 王
即可得到逻辑状态表。




电 工
20.2 基本门电路及其组合


电 子
一、逻辑电路的基本概念

术 部
4 逻辑函数
分 如果以逻辑运算中的逻辑变量作为输入,以运算结果作为输
出,当输入变量的取值确定后,输出的取值便随之而定。因
此,输出与输入是一种函数关系。这种函数关系称为逻辑函

术 部
1 二极管与门电路
分 • 与门逻辑状态表
AB
Y AB
Y
00
0
10
0
01
0
11
1

• 与门逻辑符号
理 工
A

Y

B

• 与门逻辑函数式
亚 军
Y = A B
制 作
电 工
20.2 基本门电路及其组合


电 子
二、分立元器件基本逻辑门电路

术 部
2 二极管或门电路
分 • 或逻辑:在决定某一事件的各种条件中,只要有一个或一
Y1 Y2
与非门



或非门


王 亚 军 制 作
电 工
20.3 TTL门电路


电 子
一、TTL与非门电路
1 TTL74系列与非门逻辑电路

术 部
+5 V

R1
R2
R4
T3
A B
T1
T2
D3

Y
理 工

第10章门电路和组合逻辑电路

第10章门电路和组合逻辑电路

× 1 × × × × × 0 1 1
× 1 × × × × 0 1 1 1
× 1 × × × 0 1 1 1 1
× 1 × × 0 1 1 1 1 1
× 1 × 0 1 1 1 1 1 1
× 1 0 1 1 1 1 1 1 1
1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
第10章 门电路和组合逻辑电路
1.三位二进制(8线-3线)编码器
集成8线-3线优先编码器74LS148的外引脚图, 如图10.20所示。
16
15
14 YEX
13
I3
12 I2
11 I1
10
I0
9
Y0
+VCC YS
74LS148
I4 1 I5 2 I6 3 I7 4 S 5 Y2 6 Y1 7 GND 8
1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
第10章 门电路和组合逻辑电路
2. 二-十进制(10线-4线)编码器
二-十进制编码 器是 将十进制的十个数码0、1、 2、3、4、5、6、7、8、9编 成二进制代码的电路。输入 0~9十个数码,输出对应的 二进制代码,因2n≥10, n 常取4,故输出为四位二进 制代码。这种二进制代码又 称二-十进制代码,简称 BCD码。集成10线-4线先编 码器为74LS147实现了这种 编码,引脚图和逻辑符号如 图10-21a、b所示。
&
Y
图10-2 ―与”门电路
第10章 门电路和组合逻辑电路
―与”逻辑关系又称为逻辑乘,其表达式为 Y=A· =AB B ―与”逻辑真值表

电工学概论之门电路和组合逻辑电路

电工学概论之门电路和组合逻辑电路
第13章 门电路和组合逻辑电路
数字电路按照功能的不同分为两类: 组合逻辑电路;时序逻辑电路。
第 13 章 门电路和组合逻辑电路
第 14 章 触发器和时序逻辑电路
第13章 门电路和组合逻辑电路
数字电路按照功能的不同分为两类:组合逻辑电路; 时序逻辑电路。
组合逻辑电路的特点:只由逻辑门电路组成,它的输 出变量状态完全由当时的输入变量的组合状态来决定,而 与电路的原来状态无关,它不具有记忆功能。
第13章 门电路和组合逻辑电路
13.1 基本门电路及其组合
13.1.1 逻辑门电路的基本概念 门电路:实现各种逻辑关系的电路。
分析逻辑电路时只用两种 相反的工作状态,并用 1 或 0 表示。如开关接通用 1 表示, 开关断开用 0 表示。灯亮可用 1 表示,灯灭可用 0 表示。
正逻辑系统:高电位用 1 表示,低电位用 0 表示。
已知组合逻辑电路图,确定它们的逻辑功能。 分析步骤: (1)根据逻辑图,写出逻辑函数表达式 (2)对逻辑函数表达式化简或变换 (3)根据最简表达式列出状态表
(4)由状态表确定逻辑电路的功能
第13章 门电路和组合逻辑电路
[例 2] 分析下图逻辑电路的功能。
& AAB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱA B
& AB
&Y
&
B AB
Y AABB AB AAB B AB
Ai Bi
Si 全加器
Ci-1
CI CO Ci 逻辑符号
Ci-1:来自低位的进位 Ci:向高位的进位
A( A B) B( A B) AB AB AB
功能:当 A、B 取值不相同时, 输出为 1,是异或门。
A =1
B

第20章门电路和组合逻辑电路.

第20章门电路和组合逻辑电路.

第20章门电路和组合逻辑电路
一、重点难点分析
本章重点是:组合逻辑电路的分析与设计及常用组合逻辑电路
难点是:组合逻辑电路的设计
二、典型例题分析
例1:某车间有A,B,C,D 四台电动机,今要求:(1)A 机必须开机;(2)其他三台电动机中至少有两台开机.如不满足上述要求,则指示灯熄灭.设指示灯亮为“1”,灭为“0”.电动机的开机信号通过某种装置送到各白的输入端,使该输入端为“1”,否则为“”0”.试用“与非”门组成指示灯亮的逻辑图。

解:设电动机A ,B ,C ,D 为输入变量,Y 为输出变量接指示灯电路,根据题意列逻辑状态表如下:
从表中得逻辑表达式ABCD D ABC D C AB CD B A Y +++=
化简后得Y=ABD+ABC+ACD
因为要用“与非”门组成逻辑图,所以再把表达式转换为
ACD ABC ABD ACD ABC ABD Y ⋅⋅=++=
画出逻辑电路图如下
三、基本习题解答 1.列出逻辑状态表,分析下图所示电路的逻辑功能。

解:因A C B Y ⊕⊕=
故列出逻辑状态表如表所示.
从表中知二个输入变量中若有奇数个为“l ”,输出即为“1”.称“判奇”电路.。

门电路及组合逻辑电路

门电路及组合逻辑电路

6
0110 1001 0101 1100
7
0111 1010 0100 1101
8
1000 1011 1100 1110
9
1001 1100 1101 1111
权 8421
2421
5421 码
0000 0001 0010 0011 0100 1000 1001 1010 1011 1100 5421
二、复合逻辑运算
1.与非 —— 由与运算 和 非运算组合而 成。
2.或非 —— 由或运算和 非运算组合 而成。
“与非”真值
表 输入
输出
A
B
L
A
0
0
1
0
1
1
B
1
0
1
1
1
0
& L=A·B
“或非”真值Leabharlann 表 输入输出A
B
L
A
≥1
0
0
1
0
1
0
B
1
0
0
1
1
0
L=A+B
3、与或非门 由与门、或门和非门构成与或非门。
逻辑与(逻辑乘)的运算规则为:
+VCC ( +5V)
L=AB
R
D1
3kΩ
000 010 100 111 A
L
D2
与门的输入端可以有多个。下图为一 B
个三输入与门电路的输入信号A、B、
与门电路
C和输出信号F的波形图。
A B C F
2.或运算
A
B
V
L
A
≥1
L=A+B
B
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逻辑表达式: Y=A+B+C
1 1 00 1 1 10
有“1”出“0”,全“0”出 “1”
例:根据输入波形画出输出波形
A
&
A >1
B
Y1 B
Y2
A
B
Y1 Y2
有“01”出“01”,全“10”出 “10”
12.1.2 复合门
3. 与或非门电路
A
&
B
C
&
D
>1 1
Y
逻辑表达式: Y=A.B+C.D
逻辑符号
2. 或门电路
(1) 电路
03VV A
DA
03VV B
DB
033VV C
DC
Y 03V R
-U
(2) 工作原理 12V
“或” 门逻辑状态表
A B CY
00 00 01 01 10 10 11 11
00 11 01 11 01 11 01 11
输入A、B、C有一个为“1”,输出 Y 为“1”。
输入A、B、C全为低电平“0”,输出 Y 为“0”。
第12章 逻辑门 和组合逻辑电路
12.1 逻辑门电路
12.3 组合逻辑电路的分析和设计
12.4 常用中规模组合逻辑功能器件
12.1 基本门电路
12.1.1 基本逻辑门电路
门电路是用以实现逻辑关系的电子电路,与 前面所讲过的基本逻辑关系相对应。
门电路主要有:与门、或门、非门、与非门、 或非门、异或门等。
(3) 列逻辑状态表
AB
Y
00 0 01 1 10 1
11 0
(4) 分析逻辑功能
Y= AB +AB
=A B
逻辑式
A
=1
Y
B
逻辑符号
输入相同输出为“0”,输入相异输出为“1”,
称为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或” 门。
例 2:分析下图的逻辑功能
A
& A .B
B
1
&
A
& Y
&
74LS20
&
1234567
1234567
1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND (a)
1A 1B NC 1C 1D 1Y GND (b)
74LS00、74LS20管脚排列示意图
12. 6 组合逻辑电路的分析和设计
组合逻辑电路:任何时刻电路的输出状态只 取决于该时刻的输入状态,而与该时刻以前的 电路状态无关。
由电子电路实现逻辑运算时,它的输入和输出 信号都是用电位(或称电平)的高低表示的。高电 平和低电平都不是一个固定的数值,而是有一定的 变化范围。
电平的高低
UCC
一般用“1”和
“0”两种状态
区别,若规定
高电平为“1”,
低电平为“0”
则称为正逻辑。
反之则称为负 逻辑。若无特 0V
殊说明,均采
用正逻辑。
2. 或门电路
逻辑表达式: Y=A+B+C
(3) 逻辑关系:“或”逻辑
即:有“1”出“1”, 全“0”出“0”
逻辑符号:
A B C
>1
Y
“或” 门逻辑状态表
A B CY
00 00 01 01 10 10 11 11
00 11 01 11 01 11 01 11
3. 非门电路
(1) 电路
+UCC RC 截饱止和
“非” 门逻辑状态表
A
Y
““10”” A RK
T Y ““01””
0
1
1
0
RB
逻辑符号
-UBB
(2) 逻辑表达式:Y=A A
1
Y
12.1.2 复合门
1. 与非门
A B
&
C
1
Y
“与”门 “非”门
A B
&
Y
C
“与非”门
逻辑表达式: Y=A B C
有“0”出“1”,全“1”出 “0”
“与非” 门逻辑状态表
输入
X1
X2
组合逻辑电路
Xn
组合逻辑电路框图
...
Y1
Y2 输出
Yn
12. 2. 1 组合逻辑电路的分析
已知逻辑电路 确定 逻辑功能
分析步骤:
(1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式 (2) 运用逻辑代数化简或变换 (3) 列逻辑状态表 (4) 分析逻辑功能
例 1:分析下图的逻辑功能
. . & Y2 A A B
高电平 1
低电平 0
1. 与 门电路
(1) 电路
+U
12V
“与” 门逻辑状态表 A B CY
03V A
DA
DB
03V B
03V C
DC
(2) 工作原理
R
Y 03V
00 00 01 01 10 10 11 11
00 10 00 10 00 10 00 11
输入A、B、C不全为“1”,输出 Y 为“0”。
由逻辑代数运算法则:Y A B A B A B
& A
&
&
Y
&
B
12.1.3 集成逻辑门
TTL门电路是双极型集成电路,与分立元 件相比,具有速度快、可靠性高和微型化 等优点,目前分立元件电路已被集成电路 替代。
12.1.3 集成逻辑门
逻辑表达式: Y=A B C
“与非” 门逻辑状态表 A
A B CY
输入A、B、C全为高电平“1”,输出 Y 为“1”。
1. 与 门电路
逻辑表达式: Y=A B C “与” 门逻辑状态表
(3) 逻辑关系:“与”逻辑
A B CY
即:有“0”出“0”,
0 0
0 0
00 10
全“1”出“1”
0 1 00
0 1 10

Y
10 11 11
10 00 11
B
0 0 01
C
& Y
0 0 11 0 1 01
“与非”门
0 1 1 1 有“0”出“1”
1 0 01 1 0 11 1 1 01
“与非”逻 辑关系
1 1 1 0 全“1”出“0”
U CC
4B
4A
4Y
3B
3A
3Y
14 13 12 11 10 9 8
&
&
74LS00
&
&
U 2D 3C 2B NC 2A 2Y CC 14 13 12 11 10 9 8
A B CY
00 00 01 01 10 10 11 11
01 11 01 11 01 11 01 10
12.1.2 复合门
2. 或非门
A B
>1
C
1
“或非” 门逻辑状态表
Y A B CY 0 0 01
“或”门
0 0 10
A
≥1
B
C
Y
0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10
“或非”门
A
& Y1
B
.A B
&
&
Y
. . Y3 B A B
(1) 写出逻辑表达式
Y = Y2 Y3 = A .AB B. A.B
(2) 应用逻辑代数化简
Y = A A. B B. A.B
= A .AB +B A.B = A .AB +B A.B = A .(A+B) +B (A. +B)
反演律 反演律
= AB +AB
A & >1
B C&
Y
D
例: 用 “与非”门构成基本门电路
(1) 应用“与非”门构成“与”门电路
由逻辑代数运算法则:Y AB AB
A
&
B
&
Y
(2)应用“与非”门构成“或”门
电由路逻辑代数运算法则:
A
&
Y AB AB AB
B
&
& Y
(3) 应用“与非”门构成“非”门电路
YA A
&
Y
(4) 用“与非”门构成“或非”门
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