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4.4《逻辑电路和自动控制》

4.4《逻辑电路和自动控制》

开关“接通”为1,“断开” 为 0; 灯“亮”为1,灯“灭”为0。
“非”门(NOT gate)
逻辑示意
符号
“非”门真值表
输入 输出 A 0 1 Z 1 0
开关“接通”为1,“断开” 为 0; 灯“亮”为1,灯“灭”为0。
集成门电路:
应用基本门电路组合成比较复杂的逻辑电路时, 我们可以仅仅关心它们的输入和输出特性,而 不必在意它们的内部结构,这种科学的思维方 法就叫做模块化思想。
4.4逻辑电路与自动控制
一、简单逻辑电路
1、逻辑电路(定义):是有输入和输出端的一些 电子开关组成的执行逻辑任务的电路。 2、逻辑:输出的结果由输入的条件决定, 称为逻辑。
3、逻辑电路信号状态:
有两种状态: 高电位用“1”表示,低电位用“0”表示, 条件是用电位的高、低表示 4、逻辑门电路的分类(按输入输出关系分): “与”门、“或”门、“非”门
பைடு நூலகம் “与”门(AND gate)
逻辑示意
符号
“与”门真值表
输入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Z 0 0 0 1
开关“接通”为1,“断开” 为 0; 灯“亮”为1,灯“灭”为0。
与门电路的工作波形图
“或”门(OR gate)
逻辑示意
符号
“或”门真值表
输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Z 0 1 1 1
半导体集成电路的发展:
1904年,发明了电子管 20世纪40年代半导体晶体管制成。 20实际50年代末出现了集成电路
电子管 晶体管
1971年到现在,大(超)规模集成电路
大(超)规模集成电路
集成电路

电子课件电子技术基础第六版第六章门电路及组合逻辑电路可编辑全文

电子课件电子技术基础第六版第六章门电路及组合逻辑电路可编辑全文
1. 逻辑函数的表达方式 逻辑电路的功能可用逻辑函数来表述。对于某一实际问题 的功能要求,如果以逻辑自变量(原因)作为输入,以逻辑 因变量(结果)作为输出,那么当输入量的取值确定后,输 出量便随之确定,这种输出与输入之间的函数关系就称为逻 辑函数。
逻辑函数除可以用逻辑函数表达式(逻辑表达式)表示以 外,还可以用相应的真值表以及逻辑电路图来表示。真值表 与前述基本逻辑关系的真值表类似,就是将各个变量取真值 (0 和 1)的各种可能组合列写出来,得到对应逻辑函数的真 值(0 或 1)。逻辑电路图(逻辑图)是指由基本逻辑门或复 合逻辑门等逻辑符号及它们之间的连线构成的图形。
TTL 集成“与非”门的外形和引脚排列 a)外形 bOS 集成门电路以绝缘栅场效应管为基本元件组成, MOS 场效应管有 PMOS 和NMOS 两类。CMOS 集成门电路 是由 PMOS 和 NMOS 组 成的互补对称型逻辑门电路。它具 有集成度更高、功耗更低、抗干扰能力更强、扇出系数更大 等优点。
三、其他类型集成门电路
1. 集电极开路与非门(OC 门) 在这种类型的电路内部,输出三极管的集电极是开路的, 故称集电极开路与非门,也称集电极开路门,简称 OC 门。
OC 门 a)逻辑符号 b)外接上拉电阻
74LS01 是一种常用的 OC 门,其外形和引脚排列如图所 示。
74LS01 的外形和引脚排列 a)外形 b)引脚排列
2. 主要参数 TTL 集成“与非”门的主要参数反映了电路的工作速度、抗 干扰能力和驱动能力等。
TTL 集成“与非”门的主要参数
TTL 集成“与非”门具有广泛的用途,利用它可以组成很多 不同逻辑功能的电路,其外形和引脚排列如图所示。如 TTL“ 异或”门就是在 TTL“与非”门的基础上适当地改动和组合而成 的;此外,后面讨论的编码器、译码器、触发器、计数器等 逻辑电路也都可以由它来组成。

数字逻辑电路 PPT课件

数字逻辑电路 PPT课件
TTL电路具有较快的开关速度,较强的抗 干扰能力以及足够大的输出摆幅,所以是目前 在各个领域包括医学电子设备中使用最广泛的 逻辑电路系统。实际的集成门电路比这里的要 复杂些,在输出端还有放大器和跟随器,用来 保证逻辑电平符合要求,增加负载能力。
在一个实际的数字系统中,往往需要能实现多种
多样逻辑功能的门电路,只有一种与非门作为基本单 元使用起来显然是不方便的。在TTL门电路的系列产 品中,常用的还有或非门、与或非门、与门、或门等 等。虽然门电路的种类很多,但它们或者是由与非门 稍加改动得到的,或者是由与非门中的若干部分组合 成的,有的就是与非门的一部分。如,与非门只有一 个输入端时成了非门;在与非门后再连一个非门成了 与门;在与非门前面对于每个输入端各接一个非门成 了或门。可以说与非门可以完成一切逻辑运算。因此, 只要掌握与非门典型电路的工作原理和分析方法,就 不难对其它形式的门电路进行分析了。
2. 或门电路 上图为简单的具有两个输入端的二极管或门电路、常用
逻辑符号、逻辑表达式及真值表。 其中A、B分别为两个输入端,F为输出端。这种电路之
所以能实现或运算,是因为输出端的电平被最高电平的输入 端钳位,只要输入端有一个高电平时,输出就是高电平。也 就是说输入有一个为1时,输出即为1。输入端全为0时,输 出才为0。
阐述逻辑控制、脉冲计数和数字显示的基本原 理,介绍常用的计数器和A/D、D/A转换器。
主要内容
第一节 基本逻辑电路 第二节 双稳态触发器 第三节 脉冲的计数和显示 第四节 数模和模数转换
第一节 基本逻辑电路
所谓逻辑是指“条件”与“结果”的 关系。逻辑电路(logic circuit)是用电路的 输入信号反映“条件”,用电路的输出信 号反映“结果”。电路的输出与输入之间 构成一定的逻辑关系。

简单的逻辑电路演示ppt(ppt)

简单的逻辑电路演示ppt(ppt)

开关A 开关B 灯泡Z
B Z
“或”逻辑关系
断断熄 通断亮 断通亮 通通亮
2、“或”逻辑关系:
当一件事情的几个条件中只要有一 个得到满足,这件事情就会发生
3、“或”门的 输 入 输 出
真值表
A
B
Y
00
0
10
1
01
1
11
1
4、符号:
A B
≥1
Y
5、逻辑表达式: Y=A+B
三、“非” 门
1、逻辑电路: 电路功能表:
与非门
复 合
或非门

与或非门
与门+非门 或门+非门 与门+或门+非门
复合门电路
1.与非门
A& B
1Y
真值表
逻辑符号
A&
Y
B
输入
输出
AB Y
00 1 01 1 10 1 11 0
复合门电路
2.或非门
A ≥1
1
F
B
逻辑符号
A ≥1
Y
B
真值表
输入
输出
AB Y
00 1
01 0 10 0 11 0
下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件 组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是:当 放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合同时安装在保 险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时,蜂鸣器就会发出鸣叫声。
R1
R2
A B
≥1 Z
R
S1 S2
+5V “或”门的真值表
输入
输出
ABZ
0
0
0
0
1

第四章组合逻辑电路的分析与设计PPT课件

第四章组合逻辑电路的分析与设计PPT课件

≥1
Ci
Ai Bi

Si
Ci-1
CI
CO
Ci
=1
Si
14
二、多位数加法器
4位串行进位加法器
C3 S3
S2
S1
S0
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
A3 B3 C2
A2 B2 C1
A1 B1 C0
A0 B0 C-1
2n≥N
16
二.优先编码器——允许同时输入两个以上信号,并按优先级输出。 集成优先编码器举例——74148(8线-3线)
注意:该电路为反码输出。EI为使能输入端(低电平有效),EO为使能 输出端(高电平有效) ,GS为优先编码工作标志(低电平有效)。
17
EO
GS
A0
A1
A2
≥1
≥1
≥1
≥1
&
&
&
C i A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB iC i 1
A iB i(A i B i)C i- 1
13
S i Ai Bi Ci1
C i A iB i(A i B i)C i -1
根据逻辑表达式画出全加器的逻辑电路图:
Ai Bi
Ci -1
&
=1
串行进位加法器,电路简单,但运算速度慢。 为此产生了超前进位加法器,详见P109。
15
4.3.2 编码器
一.编码器的基本概念及工作原理 编码——将特定的逻辑信号编为一组二进制代码。 能够实现编码功能的逻辑部件称为编码器。 一般而言,N个不同的信号,至少需要n位二 进制数编码。 N和n之间满足下列关系:

逻辑门电路PPT课件

逻辑门电路PPT课件
集成电路
IC(Integrated Circuits):将元、器件制作在同一硅片上, 以实现电路的某些功能。 SSI(Small-Scale Integration): 10个门电路。 MSI(Medium-Scale Integration):10~100个门电路。 LSI(Large-Scale Integration):1000~10000个门电路。 VLSI(Very Large-Scale Integration): 10000个门电路。
VT5
集成门电路——TTL与非门电路
可以线与的TTL门电路
TSL门电路除正常输入端A、B,输出端F外,增加了控制端口C,
C=1,电路完成正常与非功能;C=0时,输出端对地呈现高阻状态。
将C称为控制端或使能端。三态门的基本用途是在数字系统中构成
总线(Bus)。
a.单向总线。
b.双向总线。
G1
G1
总线
单极型集成逻辑门电路:集成逻辑门是以单极型晶体管(只有一 种极性的载流子:电子或空穴)为基础的。目前应用得最广泛的 是金属—氧化物—半导体场效应管逻辑电路(Metal Oxide Semiconductor, MOS)。
集成门电路——概 述
衡量门电路的性能指标
1.传输延迟时间(Transmission Delay Time) 2.功耗(Power Dissipation) 3.逻辑电平(Logic Level) 4.阈值电压(Threshold Voltage) 5.噪声容限(Noise Margin) 6.扇入(Fan—In),扇出(Fan—Out) 7.工作温度范围(Operating Temperature Range)
集成门电路——TTL与非门电路
半导体器件开关特性及分立元器件门电路

基本逻辑门课件高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》(完整版)2

基本逻辑门课件高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》(完整版)2

与门
有“0”出“0”、 全“1”出“1”。
F=AxB、 F=A·B、 F=AB
A
&
B
F
输 入 输出 AB F 00 0
01 0 10 0 11 1
或门
有“1”出“1”、 全“0”出“0”。
F=A+B

≥1
B
F
输 入 输出 AB F 00 0
01 1 10 1 11 1
思考
指出图中表示“A×B”,“A+B”,A,B, “A×B的非”的范围。
非门电路
A
A
0
A
A
1
0
1
练习
如右图真值表对应的实现逻辑关 系的门电路是 A、非门 B、与门 C、或门 D、都不是
输入 AB 00 01 10 11
输出 F 0 1 1 1
练习
练习
练习
在如图所示的逻辑电路中,当A端输入
电信号“1”、B端输入电信号“0”
时,在C和D端输出的电信号分别为
A、1和0
前提 结论 AB F 断断 熄 断通 亮 通断 亮 通通 亮
输 入 输出 AB F 00 0 01 1 10 1 11 1
即:有“1”出“1”, 全“0”出“0”
或门电路
3、“或”门电路图符号
A ≥1
B
F
4、“或”门电路逻辑表达式
F= A+ B
“或”逻辑(逻辑加)的运算规则 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1
或门电路
A ≥1 B C
F “有高出高,全低出低”
非门电路
R
A
L
前提
结论

高二物理逻辑电路和控制电路

高二物理逻辑电路和控制电路

2.9逻辑电路和控制电路知识点精读核心解读:一、对真值表的理解真值表是包含各种可能性在内的逻辑关系表,它包括两部分:一部分是所有输入逻辑变量的各种可能组合;另一部分是相应的输出。

例:如图所示为一种具有“与”逻辑关系的电路,我们把开关接通记为1,开关断开记为0;灯亮记为1,灯灭记为0。

它的真值表为:二、对三种基本逻辑电路的理解 1.对“与”电路的理解(1)如果一个事件和几个条件相联系,当这几个条件都满足后,该事件才能发生,这种关系叫“与”逻辑关系。

具有这种逻辑关系的电路称为“与”电路.如图所示,如果把电键A 闭合作为条件A 满足,把电键B 闭合作为条件B 满足,把电灯L 亮作为结果C 成立,则“与”逻辑关系可以示意:C B A ⇒⎭⎬⎫,或A ×B=C 。

(2)“与”电路的特点①开关之间是串联关系.②当A、B输入都为“0”或A、B中有一个输入为“0”时,输出为“0”,当A、B输入都为“1”时,输出为“1”。

2.对“或”电路的理解(1)如果一个事件和几个条件相联系,当这几个条件中有一个满足,事件就会发生,这种关系叫“或”逻辑关系.具有这种逻辑关系的电路称为“或”电路。

如图所示,如果把电键A闭合当作条件A满足,把电键B闭合当作条件B满足,把电灯L亮当作结果C成立,则“或”逻辑关系可以示意为:或A+B=C。

(2)“或”电路的特点①开关之间是并联关系.②A、B输入都为“0”时,输出为“0”;A、B输入都为“1”或A、B中有一个输入为“1”时,输出为“1”。

3.对“非”电路的理解(1)如果条件A满足时,另一个条件B则不满足,条件A不满足时,另一个条件B则满足,它们的逻辑关系是相反的,这种关系叫“非”逻辑关系。

具有这种逻辑关系的电路叫“非”电路.如图所示。

(2)“非”电路的特点①单刀双掷开关.②当A输入为“1”时,B输入为“0”;当A输入为“0”时,B输入为“1”。

典题精讲:类型一:根据真值表判断逻辑关系【例题1】某逻辑电路的真值表如图,此逻辑电路为_______________电路,在真值表中X点拨:根据不同逻辑电路的真值表的特点进行判断.解析:根据真值表可判断此电路为“或”电路,根据“或”电路逻辑关系特点得X=1。

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(2)“或”电路真值表: 返回
3.开关“非”电路 (1)电路图:如图2-8-3所示。
图2-8-3
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(2)“非”电路真值表: 返回
[重点诠释]
1.对“与”电路的理解
(1)如果一个事件和几个条件相联系, 当这几个条件都满足后,该事件才能
发生,这种关系叫“与”逻辑关系。
图2-8-4
具有这种逻辑关系的电路称为“与”电路。如图 2-8-4 所
C.“非”电路
D.以上都不是
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解析:只有所有车门关紧时,即输入全为“1”时,输出 才为“1”,故此逻辑电路为“与”电路,A正确。 答案:A
返回
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[例1] 如图2-8-10所示,表示输入端A、B的电势 随时间的变化关系,完成下题。求:
图2-8-10
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(1)开关“与”电路的输出电压Y随时间变化的关系; (2)开关“或”电路的输出电压Y随时间变化的关系。 [思路点拨] “与”逻辑关系是当两个输入端都有信 号时,输出端才有信号输出。“或”逻辑关系是当两个输 入端的任意一个有信号时,输出端就有信号输出。由于 已知的是输入端电信号随时间变化的关系,为了便于分 析输出端的情况,借用真值表进行分析。
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2.对“或”电路的理解 (1)如果一个事件和几个条件相联系, 当这几个条件中有一个满足,事件就
会发生,这种关系叫“或”逻辑关系。 图2-8-5
具有这种逻辑关系的电路称为“或”电路。如图 2-8-5 所示, 如果把电键 A 闭合当作条件 A 满足,把电键 B 闭合当作条件 B 满足,把电灯 L 亮当作结果 P 成立,则“或”逻辑关系可以示
理解教材新知
知识点一 知识点二
第第 二8 章节
把握热点考向 应用创新演练
考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练
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1.如果要求输出P为1,只有输入 A和输入B都为1才能实现,否则输出 为0,这就是“与”逻辑电路。
2.如果要求输出P为1,只要输入 A和B有一个为1就能实现,这就是 “或”逻辑电路。
3.集成电路与电子计算机 (1)第一台电子计算机诞生于1946年,主要由电子管和继 电器组成。 (2)1956年研制成晶体管计算机成为第二代电子计算机的 开端。 (3)1958年研制成第一个半导体集成电路,1964年生产出 的由混合集成电路作为主要电子器件的第三代电子计算机, 运算速度达每秒几百万次。 (4)1975年以后采用大规模和超大规模集成电路制成的第 四代电子计算机,运算速度达每秒几百万次到几亿次。今天 更达到每秒1015次。
自动门的控制电路 图2-8-7
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真值表:
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(2)举重裁判控制器 要求:三个裁判A(主裁判)、B(副裁判)、C(副裁判),只 有当三个裁判同时按下自己面前的按钮或主裁判和一个副裁 判同时按下自己面前的按钮,指示杠铃稳当举起的灯泡P才亮。 电路图如图2-8-8所示:
图2-8-8
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真值表:
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1.在基本逻辑电路中,何种逻辑门电路,当所有输入均
为0时,输出不是1
()
A.“与”门电路
B.“或”门电路
C.“非”门电路
D.都不可能
解析:当所有输入都为“0”时,“与”门电路输出为
“0”,“或”门电路输出为“0”,“非”门电路输出为
“1”,A、B对,C、D错。
ห้องสมุดไป่ตู้
答案:AB
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[自学教材] 1.几个控制电路实例 (1)自动门控制电路 要求:有人从门外要进门或从门内要出门时门会自动 打开,同时有人从门外和门内走来时,门也会自动打开。 电路图如图2-8-7所示:
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[解析] (1)对“与”电路,先做出A、B、Y的真值表, 然后再确定输出电压Y与时间的变化关系。
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所以UY随时间变化关系如图所示: 返回
(2)对“或”电路,先做出A、B、Y的真值表,然后再 确定输出电压Y与时间的变化关系。
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所以UY随时间变化如图所示: [答案] 见解析
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一般情况下,用“1”表示高电势,“0”表示低电势, 只有正确地列出真值表,找出A、B的逻辑关系,才能 列出Y的真值表,画出UY随时间的变化关系。
3.如果要求输出P为1,则输入A应 为0,即输入与输出的逻辑关系是相 反的,这就是“非”逻辑电路。
返回
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[自学教材] 1.开关“与”电路 (1)电路图:如图2-8-1所示。
“与”电路 图2-8-1
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(2)“与”电路真值表
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2.开关“或”电路 (1)电路图:如图2-8-2所示。
“或”电路 图2-8-2
(3)楼梯开关电路 要求:不论从楼上、楼下均可开、关楼梯灯。 电路图如图2-8-9所示:
图2-8-9
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2.用二极管实现“与”电路和“或”电路 (1)有触点开关的缺点: 触点易磨损、金属疲劳以及运动部件的动作速度慢导致 可靠性较差。 (2)晶体管的优点: 没有运动部件、动作速度快,可靠性高。
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示,如果把电键 A 闭合作为条件 A 满足,把电键 B 闭合作为
条件 B 满足,把电灯 L 亮作为结果 P 成立,则“与”逻辑关
系可以示意: AB⇒P,或 A×B=P。
返回
(2)“与”电路的特点: ①开关之间是串联关系。 ②当A、B输入都为“0”或A、B中有一个输入为“0” 时,输出为“0”,当A、B输入都为“1”时,输出为“1”。
意为: 或 A+B=P。
返回
(2)“或”电路的特点: ①开关之间是并联关系。 ②A、B输入都为“0”时,输出为“0”;A、B输入都为 “1”或A、B中有一个输入为“1”时,输出为“1”。
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3.对“非”电路的理解 (1)如果条件A满足时,另一个条件B则 不满足,条件A不满足时,另一个条件B则 满足,它们的逻辑关系是相反的,这种关 图2-8-6 系叫“非”逻辑关系。具有这种逻辑关系的电路叫“非”电路。 如图2-8-6所示。 (2)“非”电路的特点: ①单刀双掷开关。 ②当A输入为“1”时,B输入为“0”;当A输入为“0”时, B输入为“1”。
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2.为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如
下控制装置:只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动。
如果规定:车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出
信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“0”
时,汽车不能启动。能正确表示该控制装置工作原理的
逻辑电路是
()
A.“与”电路
B.“或”电路
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