第20章门电路和组合逻辑电路
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门电路及组合逻辑电路.pptx
又如：(3176.54)10＝ 3×103＋1×102 ＋7×101＋6×100＋5×10－1＋4 ×10－2
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2、二进制
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(1011.01)2＝ 1×23 +0×22 ＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2
B
E
Y
A断开、B接通，灯不亮。
A
B
E
Y
A接通、B断开，灯不亮。
A、B都接通，灯亮。
两个开关必须同时接通， 灯才亮。逻辑表达式为：
第20页/共78页
Ｙ＝ＡＢ
将开关接通记作1，断开记作0；灯亮记作1，灯灭记作0。 可以作出如下表格来描述与逻辑关系：
功能表
开关 A 开关 B 断开 断开 断开 闭合 闭合 断开 闭合 闭合
第13页/共78页
三、二进制数与八进制数的相互转换
（1）二进制数转换为八进制数： 将二进制数由小数点开始， 整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补 零，则每组二进制数便是一位八进制数。(三位聚一位)
0 0 1 1 0 1 0 1 0 . 0 1 0 ＝ (152.2)8
（2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进
Ｙ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋… 开关A，B并联控制灯泡Y
A
B
E
Y
电路图
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A
A
B
E
Y
A、B都断开，灯不亮。
A
B
E
Y
A断开、B接通，灯亮。
A
B
B
E
Y
E
Y
A接通、B断开，灯亮。
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2、二进制
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(1011.01)2＝ 1×23 +0×22 ＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2
B
E
Y
A断开、B接通，灯不亮。
A
B
E
Y
A接通、B断开，灯不亮。
A、B都接通，灯亮。
两个开关必须同时接通， 灯才亮。逻辑表达式为：
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Ｙ＝ＡＢ
将开关接通记作1，断开记作0；灯亮记作1，灯灭记作0。 可以作出如下表格来描述与逻辑关系：
功能表
开关 A 开关 B 断开 断开 断开 闭合 闭合 断开 闭合 闭合
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三、二进制数与八进制数的相互转换
（1）二进制数转换为八进制数： 将二进制数由小数点开始， 整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补 零，则每组二进制数便是一位八进制数。(三位聚一位)
0 0 1 1 0 1 0 1 0 . 0 1 0 ＝ (152.2)8
（2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进
Ｙ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋… 开关A，B并联控制灯泡Y
A
B
E
Y
电路图
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A
A
B
E
Y
A、B都断开，灯不亮。
A
B
E
Y
A断开、B接通，灯亮。
A
B
B
E
Y
E
Y
A接通、B断开，灯亮。
门电路和组合逻辑电路
-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”。
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6
2. 或门电路
逻辑表达式： Y=A+B+C
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2
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。
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高电平 1
低电平 0
3
1. 与 门电路
(1) 电路
03V A
DA
DB
03V B
03V C
DC
+U 12V R
在数字电路中，常用的组合电路有加法器、 编码器、译码器、数据分配器和多路选择器 等。下面几节分别介绍这几种典型组合逻辑 电路的使用方法。
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38
加法器
二进制
十进制：0~9十个数码，“逢十进一”。 在数字电路中，为了把电路的两个状态 (“1”
态和“0”态)与数码对应起来，采用二进制。 二进制：0，1两个数码，“逢二进一”。
26
12. 2. 2 组合逻辑电路的设计
根据逻辑功能要求 设计 逻辑电路
设计步骤如下： (1) 由逻辑要求，列出逻辑状态表 (2) 由逻辑状态表写出逻辑表达式 (3) 简化和变换逻辑表达式 (4) 画出逻辑图
门电路和组合逻辑电路
2. 逻辑函数的表示方法 (1) 逻辑状态表 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 1 0 0 0 0 0 1
(2) 逻辑式 用 “与”、 “或” 、“非” 等逻辑运算的组合式， 表示逻辑函数的输入与输出的关系的逻辑状态关系。 (1) 常采用与—或表达式的形式； A B C Y (2) 在状态表中选出使函数值为 1 0 0 0 0 的变量组合； 0 0 1 1 0 1 0 0 (3) 变量值为 1 的写成原变量，为 0 1 1 0 1 0 0 0 0 的写成反变量，得到其值 1 0 1 0 为 1 的乘积项组合。 1 1 0 0 1 1 1 1 (4) 将这些乘积项加起来(逻辑或) 得到 “与—或”逻辑函数式 。 Y A BC ABC
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 YA 0 0 0 0 1 1 1 1 YB 0 0 1 1 0 0 0 0 YC 0 1 0 0 0 0 0 0
Y YC CBABC YA ABCBAABC C ABC ABC BA
A
1
Y
YA
9.2 TTL 门电路
9.2.1 TTL与非门电路
多发射极晶体管 T1 +5 V
R1
R2
T3 T2
R4
A B C
+5 V A B B1 R1
T4 T5
Y
R3
R5
C1
C
T1 等效电路
当输入端 A、B、C 均为高电平时，输出端 Y 为低电 平。当输入端 A、B、C 中只要有一个为低电平，输 出端Y就为高电平，正好符合与非门的逻辑关系。
(完整版)第20章习题1-门电路与组合逻辑电路
第20章习题 门电路和组合逻辑电路S10101B为实现图逻辑表达式的功能，请将TTL 电路多余输入端C 进行处理（只需一种处理方法），Y 1的C 端应接 ，Y 2的C 端应接 ，解：接地、悬空S10203G在F = AB +CD 的真值表中，F =1的状态有( )。
A. 2个 B. 4个 C. 3个 D. 7个 解：DS10203N某与非门有A 、B 、C 三个输入变量，当B =1时，其输出为( )。
A. 0 B. 1 C. AC D. AC 解：CS10204B在数字电路中，晶体管的工作状态为( )。
A. 饱和 B. 放大 C. 饱和或放大 D. 饱和或截止 解：DS10204I逻辑电路如图所示，其逻辑函数式为( )。
A. B A B A +B. AB B A +C. B A B A +D. A AB + 解：CS10204N已知F =AB +CD ，选出下列可以肯定使F = 0的情况( )。
A. A = 0，BC = 1 B. B = C = 1 C. C = 1，D = 0 D. AB = 0，CD = 0 解：DS10110B三态门电路的三种可能的输出状态是 ， ， 。
解：逻辑1、逻辑0、高阻态1&B1&≥1逻辑图和输入A ，B 的波形如图所示，分析当输出F 为“1”的时刻应是( )。
A. t 1B. t 2C. t 3解：AS10211I图示逻辑电路的逻辑式为( )。
A. F =A B AB +B. B A AB F =C. F =()A B AB + 解：BS10212I逻辑电路如图所示，其功能相当于一个( )。
A. 门B. 与非门C. 异或门 解：CS10216B图示逻辑电路的逻辑式为( )。
A. F =A B +A BB. F =AB AB +C. F =AB +A B 解：CS10217B逻辑图如图（a ）所示，输入A 、B 的波形如图（b ），试分析在t 1瞬间输出F 为( )。
第20章门电路和组合逻辑电路电工电子课件第七版
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
1. “与”逻辑关系
•A •B
•+
•220V
•Y
•-
•逻辑表达式： Y = A • B
•状态表
•A •B •Y
•0 •0 •0 •0 •1 •0 •1 •0 •0 •1 •1 •1
• “与”逻辑关系是指当决定某事件的条件全 部具备时，该事件才发生。 • 设：开关断开、灯不亮用逻辑 “0”表示，开 关闭合、灯亮用 逻辑“1”表示。
“1”，
• 全“0”出“0”
•逻辑符号：
•A •B •C
•> 1
•Y
•0 •0 •0 •0 •0 •1 •0 •1 •1 •0 •1 •0 •1 •1 •1 •1
•0 •0 •1 •1 •0 •1 •1 •1 •0 •1 •1 •1 •0 •1 •1 •1
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
20.3 TTL门电路
•(三极管—三极管逻辑门电路)
• 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。下面介绍集成 “与非”门电路的 工作原理、特性和参数。
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
20.3.1 TTL“与非”门电路
•A •B
•&
•C
•1
•Y•“•A与非•B”
门逻辑状态表
•C •Y
•“与”门
•“非”门 •0 •0 •0 •0
•A •B •C
•&
•Y
•0 •1 •0 •1 •1 •0
•1 •0
•“与非”门
•1 •1
•逻辑表达式：•Y=A B C •1 •1
1. “与”逻辑关系
•A •B
•+
•220V
•Y
•-
•逻辑表达式： Y = A • B
•状态表
•A •B •Y
•0 •0 •0 •0 •1 •0 •1 •0 •0 •1 •1 •1
• “与”逻辑关系是指当决定某事件的条件全 部具备时，该事件才发生。 • 设：开关断开、灯不亮用逻辑 “0”表示，开 关闭合、灯亮用 逻辑“1”表示。
“1”，
• 全“0”出“0”
•逻辑符号：
•A •B •C
•> 1
•Y
•0 •0 •0 •0 •0 •1 •0 •1 •1 •0 •1 •0 •1 •1 •1 •1
•0 •0 •1 •1 •0 •1 •1 •1 •0 •1 •1 •1 •0 •1 •1 •1
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
20.3 TTL门电路
•(三极管—三极管逻辑门电路)
• 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。下面介绍集成 “与非”门电路的 工作原理、特性和参数。
第20章门电路和组合逻辑电路电工电 子课件第七版
20.3.1 TTL“与非”门电路
•A •B
•&
•C
•1
•Y•“•A与非•B”
门逻辑状态表
•C •Y
•“与”门
•“非”门 •0 •0 •0 •0
•A •B •C
•&
•Y
•0 •1 •0 •1 •1 •0
•1 •0
•“与非”门
•1 •1
•逻辑表达式：•Y=A B C •1 •1
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
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。
亚
军
制
作
电 工
20.2 基本门电路及其组合
学
Ｉ
电 子
一、逻辑电路的基本概念
技
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
技
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
哈
• 与门逻辑符号
理 工
A
大
Y
学
B
王
• 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
学
Ｉ
电 子
二、分立元器件基本逻辑门电路
技
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
哈
理
工
或非门
大
学
王 亚 军 制 作
电 工
20.3 TTL门电路
学
Ｉ
电 子
一、TTL与非门电路
1 TTL74系列与非门逻辑电路
技
术 部
+5 V
分
R1
R2
R4
T3
A B
T1
T2
D3
哈
Y
理 工
大
课件第20部分门电路和组合逻辑电路
当某一输入端接高电平，其余输入端接低电 平 时，流入该输入端的电流，称为高电平输入电流 IIH（A）。
当某一输入端接低电平，其余输入端接高电平 时，流出该输入端的电流，称为低电平输入电流 IIL（mA）。
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例：估算图示电路扇出系数NO GP
已知门电路的参数如下：
&
00 11 01 11 01 11 01 11
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4. 三极管“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 -UBB
逻辑表达式：Y=A
逻辑符号
A
1
Y
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(d)平均传输延迟时间 tpd 50%
tp
d
tp
t
1tp
2
t
2
输入波形ui
50%
输出波形uO
tpd1
tpd2
TTL的 tpd 约在 10ns ~ 40ns，此值愈小愈好。
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20.3.3 三态输出“与非”
门
1. 电路
当控制端 为高电平
R2 1V
A
T2
B
E
“0” R3
+5V R4
截止 T3
D3 Y
T4 截止
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20.3.3 三态输出“与非”门
A
&
当某一输入端接低电平，其余输入端接高电平 时，流出该输入端的电流，称为低电平输入电流 IIL（mA）。
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例：估算图示电路扇出系数NO GP
已知门电路的参数如下：
&
00 11 01 11 01 11 01 11
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4. 三极管“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 -UBB
逻辑表达式：Y=A
逻辑符号
A
1
Y
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(d)平均传输延迟时间 tpd 50%
tp
d
tp
t
1tp
2
t
2
输入波形ui
50%
输出波形uO
tpd1
tpd2
TTL的 tpd 约在 10ns ~ 40ns，此值愈小愈好。
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20.3.3 三态输出“与非”
门
1. 电路
当控制端 为高电平
R2 1V
A
T2
B
E
“0” R3
+5V R4
截止 T3
D3 Y
T4 截止
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20.3.3 三态输出“与非”门
A
&
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PMOS1 和 NMOS2 导通 NMOS1 和 PMOS2 截止
A = 1，B = 0，F = 0
NMOS1 和 PMOS2 导通
PMOS1 和 NMOS2 截止 A = 1，B = 1，F = 0 PMOS1 和 PMOS2 导通
NMOS1 和 NMOS2 截止
第20章门电路和组合逻辑电路
11
二、 与非门电路
公式名称 自等律 0-1律 重叠律 互补律
复原律
公式内容
A+ 0 = A A·1 = A A+ 1=1 A·0= 0 A+ A = A A ·A = A A+ A = 1 A ·A = 0
A=A
第20章门电路和组合逻辑电路
17
表20.3.1 逻辑代数的基本公式（2）
公式名称
交换 律 结合律
分配律
吸收律 反演律
(摩根定律 )
公式内容
A+B = B+A A ·B = B ·A A+(B+C) = B+(C+A) = C+(A+B) A ·(B ·C) = B ·(C ·A)=C ·(A ·B) A+(B ·C) = (A+B) ·(A+C) A ·(B + C) = (A ·B) + (A ·C) A+(A ·B) = A A ·(A + B) = A
第 20章 门电路和组合逻辑电路
20.2 基本门电路及其组合 20.3/4 集成复合门电路 20.6 组合逻辑电路的分析和综合 20.7 加法器 20.8 编码器 20.9 译码器和数字显示
第返2回0主章页门电路和组合逻下辑一章电路
1
20.2 集成基本门电路及组合
一、或门电路
＋U
F
A
B
真值表
AB 00 0
14
例20.2.1 试利用与非门来组成非门、与门和或门。
解：F = A ·A = A A
& F (a) 非门
A
&
F = A ·B =A ·B B
& A
F = A ·B =A + B
& B
第20章门电路和组合逻辑电路
& F
(b) 与门
& F
(c) 或门
15
20.6 组合逻辑电路的分析和综合
一、组合逻辑电路
+5V
1k Ω S1
S2
1k Ω ≥1
30 Ω
EL
分析：开关 S1 和 S2 任一个打开时，报警灯亮。
第20章门电路和组合逻辑电路
5
二、 与门电路
＋U F
A B
真值表
AB 00 0
01 0
A
&
B
F 10 0
FA＝·0AF·=B 0
A ·1 = A A ·A = A A ·A = 0
与运算 （逻辑乘）
F
A
≥1
00 1
F
B
或非门
01 0
10 0
第20章门电路和组合逻辑电路
10
CMOS 或非门原理电路
+U
A = 0，B = 0，F = 1 PMOS1 和 PMOS2 导通
A
B
D NMOS1
S
S
PMOS1
D S
PMOS2
D
F
D
NMOS2
S
CMOS 或非门
NMOS1 和 NMOS2 截止 A = 0，B = 1，F = 0
3
或门还可以起控制门的作用
信号输入端 A 信号控制端 B
≥1 F
当 B = 0 时，F = A 门打开 当 B = 1 时，F = 1 门关闭
第20章门电路和组合逻辑电路
4
例20.1.1 下图所示为一保险柜的防盗报警电路。 保险柜的两层门上各装有一个开关S1和S2。门关上时， 开关闭合。当任一层门打开时，报警灯亮，试说明该 电路的工作原理。
A + B = A ·B
A ·B = A + B
第20章门电路和组合逻辑电路
18
例20.1 分析图示逻辑电路的功能。
& A ·AB
A
& 异AB或门
&
B
&
B ·AB
解：F = A·AB B·AB = A·AB＋B ·AB = A ( A＋B )＋B ( A＋B )
= A B＋A B =ＡＢ 第20章门电路和组合逻辑电路
真值表
F = A ·B
AB
F
A
&
00 1
F
B
与非门
01 1
10 1
1 1 第20章门电路和组合逻辑电路
0
12
TTL 与非门原理电路
+5V
RB1
RC2
RC3
D
3.6V B 1
A
C1
T1
T2
B0V
RE2
T3 F
T4
TTL 与非门
A = 0，B = 0， A = 0，B = 1， A = 1，B = 0， T1 处于饱和状态 T3 导通 T2 和 T4 处于截止状态
A ·AB ·B ·AB
F
真值表
AB F 00 0 01 1 10 1 11 0
19
异或门
A B
=1 F
同或门
A B
=1
1
F1
F
=
A B
F=AB+AB =AB+AB =AB
第20章门电路和组合逻辑电路
由门电路组成的逻辑电路叫组合逻辑电路。
二、 分析步骤
(1) 由输入变量 (即 A 和 B ) 开始，逐级推导出 (2) 各个门电路的输出，最好将结果标明在图上。 (2) 利用逻辑代数对输出结果进行变换或化简。
三、逻辑代数简介
逻辑变量只取 0、1 两个值。
第20章门电路和组合逻辑电路
16
表20.3.1 逻辑代数的基本公式（1）
A=A 非运算 （逻辑非）
第20章门电路和组合逻辑电路
8
20.3/4 集成复合门电路
TTL 电路
CT1000 通用系列 CT2000 高速系列 CT3000 CT4000 低功耗系列
CMOS 电路 CC0000 ~ CC4000
第20章门电路和组合逻辑电路
9
一、 或非门电路
真值表
F = A＋B
AB
1 1 1 与逻辑和与门 第20章门电路和组合逻辑电路
6
与门也可以起控制门的作用
信号输入端 A 信号控制端 B
& F
当 B = 1 时，F = A 门打开 当 B = 0 时，F = 0 门关闭
第20章门电路和组合逻辑电路
7
三、 非门电路
＋U
A
F
R
A
1
F
非逻辑和非门
真值表
A 01
10
FF=A
0=1 1=0
01 1
A
≥1
F
B
或逻辑和或门
10 1
第20章门电路和组合逻辑电路
F＝A＋B
A＋0F= A
A＋1 = 1 A＋A = A A＋A = 1
或运算 （逻辑加）
2
或门还可以起控制门的作用
信号输入端 A 信号控制端 B
≥1 F
当 B = 0 时，F = A 门打开 当 B = 1 时，F = 1 门关闭
第20章门电路和组合逻辑电路
F=1 A = 1，B = 1， T1 和 T3 处于截止状态
T2 和 T4 处于饱和导通
F=0
第2三、 三态与非门
A
&
B
E
EN
逻辑功能:
E=0
F
E=1
F=Z F = A ·B
A
&
E = 0 F = A ·B
B EN
E
F E=1 F=Z
逻辑符号
第20章门电路和组合逻辑电路
A = 1，B = 0，F = 0
NMOS1 和 PMOS2 导通
PMOS1 和 NMOS2 截止 A = 1，B = 1，F = 0 PMOS1 和 PMOS2 导通
NMOS1 和 NMOS2 截止
第20章门电路和组合逻辑电路
11
二、 与非门电路
公式名称 自等律 0-1律 重叠律 互补律
复原律
公式内容
A+ 0 = A A·1 = A A+ 1=1 A·0= 0 A+ A = A A ·A = A A+ A = 1 A ·A = 0
A=A
第20章门电路和组合逻辑电路
17
表20.3.1 逻辑代数的基本公式（2）
公式名称
交换 律 结合律
分配律
吸收律 反演律
(摩根定律 )
公式内容
A+B = B+A A ·B = B ·A A+(B+C) = B+(C+A) = C+(A+B) A ·(B ·C) = B ·(C ·A)=C ·(A ·B) A+(B ·C) = (A+B) ·(A+C) A ·(B + C) = (A ·B) + (A ·C) A+(A ·B) = A A ·(A + B) = A
第 20章 门电路和组合逻辑电路
20.2 基本门电路及其组合 20.3/4 集成复合门电路 20.6 组合逻辑电路的分析和综合 20.7 加法器 20.8 编码器 20.9 译码器和数字显示
第返2回0主章页门电路和组合逻下辑一章电路
1
20.2 集成基本门电路及组合
一、或门电路
＋U
F
A
B
真值表
AB 00 0
14
例20.2.1 试利用与非门来组成非门、与门和或门。
解：F = A ·A = A A
& F (a) 非门
A
&
F = A ·B =A ·B B
& A
F = A ·B =A + B
& B
第20章门电路和组合逻辑电路
& F
(b) 与门
& F
(c) 或门
15
20.6 组合逻辑电路的分析和综合
一、组合逻辑电路
+5V
1k Ω S1
S2
1k Ω ≥1
30 Ω
EL
分析：开关 S1 和 S2 任一个打开时，报警灯亮。
第20章门电路和组合逻辑电路
5
二、 与门电路
＋U F
A B
真值表
AB 00 0
01 0
A
&
B
F 10 0
FA＝·0AF·=B 0
A ·1 = A A ·A = A A ·A = 0
与运算 （逻辑乘）
F
A
≥1
00 1
F
B
或非门
01 0
10 0
第20章门电路和组合逻辑电路
10
CMOS 或非门原理电路
+U
A = 0，B = 0，F = 1 PMOS1 和 PMOS2 导通
A
B
D NMOS1
S
S
PMOS1
D S
PMOS2
D
F
D
NMOS2
S
CMOS 或非门
NMOS1 和 NMOS2 截止 A = 0，B = 1，F = 0
3
或门还可以起控制门的作用
信号输入端 A 信号控制端 B
≥1 F
当 B = 0 时，F = A 门打开 当 B = 1 时，F = 1 门关闭
第20章门电路和组合逻辑电路
4
例20.1.1 下图所示为一保险柜的防盗报警电路。 保险柜的两层门上各装有一个开关S1和S2。门关上时， 开关闭合。当任一层门打开时，报警灯亮，试说明该 电路的工作原理。
A + B = A ·B
A ·B = A + B
第20章门电路和组合逻辑电路
18
例20.1 分析图示逻辑电路的功能。
& A ·AB
A
& 异AB或门
&
B
&
B ·AB
解：F = A·AB B·AB = A·AB＋B ·AB = A ( A＋B )＋B ( A＋B )
= A B＋A B =ＡＢ 第20章门电路和组合逻辑电路
真值表
F = A ·B
AB
F
A
&
00 1
F
B
与非门
01 1
10 1
1 1 第20章门电路和组合逻辑电路
0
12
TTL 与非门原理电路
+5V
RB1
RC2
RC3
D
3.6V B 1
A
C1
T1
T2
B0V
RE2
T3 F
T4
TTL 与非门
A = 0，B = 0， A = 0，B = 1， A = 1，B = 0， T1 处于饱和状态 T3 导通 T2 和 T4 处于截止状态
A ·AB ·B ·AB
F
真值表
AB F 00 0 01 1 10 1 11 0
19
异或门
A B
=1 F
同或门
A B
=1
1
F1
F
=
A B
F=AB+AB =AB+AB =AB
第20章门电路和组合逻辑电路
由门电路组成的逻辑电路叫组合逻辑电路。
二、 分析步骤
(1) 由输入变量 (即 A 和 B ) 开始，逐级推导出 (2) 各个门电路的输出，最好将结果标明在图上。 (2) 利用逻辑代数对输出结果进行变换或化简。
三、逻辑代数简介
逻辑变量只取 0、1 两个值。
第20章门电路和组合逻辑电路
16
表20.3.1 逻辑代数的基本公式（1）
A=A 非运算 （逻辑非）
第20章门电路和组合逻辑电路
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20.3/4 集成复合门电路
TTL 电路
CT1000 通用系列 CT2000 高速系列 CT3000 CT4000 低功耗系列
CMOS 电路 CC0000 ~ CC4000
第20章门电路和组合逻辑电路
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一、 或非门电路
真值表
F = A＋B
AB
1 1 1 与逻辑和与门 第20章门电路和组合逻辑电路
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与门也可以起控制门的作用
信号输入端 A 信号控制端 B
& F
当 B = 1 时，F = A 门打开 当 B = 0 时，F = 0 门关闭
第20章门电路和组合逻辑电路
7
三、 非门电路
＋U
A
F
R
A
1
F
非逻辑和非门
真值表
A 01
10
FF=A
0=1 1=0
01 1
A
≥1
F
B
或逻辑和或门
10 1
第20章门电路和组合逻辑电路
F＝A＋B
A＋0F= A
A＋1 = 1 A＋A = A A＋A = 1
或运算 （逻辑加）
2
或门还可以起控制门的作用
信号输入端 A 信号控制端 B
≥1 F
当 B = 0 时，F = A 门打开 当 B = 1 时，F = 1 门关闭
第20章门电路和组合逻辑电路
F=1 A = 1，B = 1， T1 和 T3 处于截止状态
T2 和 T4 处于饱和导通
F=0
第2三、 三态与非门
A
&
B
E
EN
逻辑功能:
E=0
F
E=1
F=Z F = A ·B
A
&
E = 0 F = A ·B
B EN
E
F E=1 F=Z
逻辑符号
第20章门电路和组合逻辑电路