第三章_清华数字电子技术第五版阎石课件
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数字电子技术基础第三章逻辑门电路
ts 的大小是影响三极管速度的最主要因素，要提高三极 管的开关速度就要设法缩短ton与toff ，特别是要缩短ts 。
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第一节 常见元器件的开关特性
3.MOS管的开关特性
A、MOS管静态开关特性
在数字电路中，MOS管也是作为 开关元件使用，一般采用增强型的 MOS管组成开关电路，并由栅源电压 uGS控制MOS管的导通和截止。
时间。
toff = ts +tf 关断时间toff：从输入信号负跃变的瞬间，到iC 下降到 0.1ICmax所经历的时间。
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第一节 常见元器件的开关特性
2.三极管的开关特性
B、晶体三极管动态开关特性
ton和toff一般约在几十纳秒（ns=10-9 s）范围。通常都
有toff > ton，而且ts > tf 。
0 .3V 3 .6V 3 .6V
1V 5V
3 .6V
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
1.TTL集成逻辑门电路
3 .6V 3 .6V 3 .6V
2.1V
0 .3V
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
1.TTL集成逻辑门电路
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
❖ 2.教学重点：不同元器件的静态开关特性，分立元件门电路 和组合门电路，TTL和CMOS集成逻辑门电路基本功能和电气特 性。
❖ 3.教学难点：组合逻辑门电路、TTL和CMOS集成逻辑门4.课时 安排： 第一节 常见元器件的开关特性 第二节 基本逻辑门电路 第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第一节 常见元器件的开关特性
3.MOS管的开关特性
A、MOS管静态开关特性
在数字电路中，MOS管也是作为 开关元件使用，一般采用增强型的 MOS管组成开关电路，并由栅源电压 uGS控制MOS管的导通和截止。
时间。
toff = ts +tf 关断时间toff：从输入信号负跃变的瞬间，到iC 下降到 0.1ICmax所经历的时间。
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第一节 常见元器件的开关特性
2.三极管的开关特性
B、晶体三极管动态开关特性
ton和toff一般约在几十纳秒（ns=10-9 s）范围。通常都
有toff > ton，而且ts > tf 。
0 .3V 3 .6V 3 .6V
1V 5V
3 .6V
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
1.TTL集成逻辑门电路
3 .6V 3 .6V 3 .6V
2.1V
0 .3V
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
1.TTL集成逻辑门电路
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
❖ 2.教学重点：不同元器件的静态开关特性，分立元件门电路 和组合门电路，TTL和CMOS集成逻辑门电路基本功能和电气特 性。
❖ 3.教学难点：组合逻辑门电路、TTL和CMOS集成逻辑门4.课时 安排： 第一节 常见元器件的开关特性 第二节 基本逻辑门电路 第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
数字电子技术基础第五版
数字电子技术基础(第五版) 全书主要内容有:数制和码制、逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、硬件描述语言、脉冲波形的产生和整形、数-模和模-数转换等共11章。
本书可作为电气信息类、仪器仪表类各专业的教料书，也可供其他相关理工科专业选用以及社会读者阅读。
石,清华大学教授、全国高等学校电子技术研究会理事长。
1958年毕业于清华大学自动控制系,其后一直在清华大学从事电子技术的教学与科研工作。
曾任国家教委工科本科基础课程教学指导委员会第一、二届委员,华北地区高等学校电子技术教学研究会理事长。
1989年与童诗白教授等一起获得普通高等学校优秀教学成果国家级特等奖。
主编的《数字电子技术基础》第二版获国家教委优秀教材一等奖,第三版获国家优秀教材奖,第四版获北京市教育教学成果一等奖。
主要著作有:《数字电子技术基础》第一、二、三。
目录：
第一章数制和码制
第二章逻辑代数基础
第三章门电路
第四章组合逻辑电路
第五章触发器
第六章时序逻辑电路
第七章半导体存储器
第八章可编程逻辑器件
第九章硬件描述语言简介
第十章脉冲波形的产生和整形
第十一章数-模和模-数转换
附录
附录一《电气图用图形符号--二进制逻辑单元》(GB4728.12-85)简介
附录二基本逻辑单元图形符号对照表
部分习题答案
参考文献
名词索引。
清华大学数字逻辑课件-第3章3
Q2 Q1 Q0
Q CP
Q
D
Q CP
Q
D
Q CP
Q
D
电路特点： 统一时钟; 计数延迟与 位数无关。 CP
D2＝Q1， D1＝Q0， D0＝Q2， (逻辑功能？)
异步时序电路举例：异步计数器
Q0
Q
J
Q1
Q
Q
J “1”
Q2
Q
Q
J “1”
Q
CP K “1”
CP K
CP K
CP Q0
Q CP
Q1
Q
D
Q CP
异步减1计数器
Q0 Q1
Q
D Q CP
Q2
Q
D Q CP
CP
Q CP
Q
D
CP Q0
Q1 Q2
§2.2 同步时序电路的分析工具：
状态表、状态图、状态方程与激励表
功能表：描述电路输入输出关系 时序电路涉及触发器及电路的状态变化,必须引入 状态表(State Table)、状态图(State Diagram) 等分析工具 现态Qn ：时钟到来之前电路的状态 次态Qn+1 ：时钟到来之后电路的状态 状态表与状态图：反映输入与状态转换的关系 状态方程：状态转换的表达式 激励表：从现态转变到次态，对输入数据的要求
Q1 0 0 1 1 0 0 1 1
Q0 0 1 0 1 0 1 0 1
Q0位为1时, Q1位计数!
Q1 Q0位为11时, Q2位 计数！
观察分析得表达式：
J0=K0=1; J1=K1=Q0; J2=K2=Q1Q0;
J-K触发器应用：3位二进制计数器
“1” J CP Q0 Q _ Q J CP Q1 Q _ Q J CP Q2 Q _ Q J0=K0=1; J1=K1=Q0; J2=K2=Q1Q0;
Q CP
Q
D
Q CP
Q
D
Q CP
Q
D
电路特点： 统一时钟; 计数延迟与 位数无关。 CP
D2＝Q1， D1＝Q0， D0＝Q2， (逻辑功能？)
异步时序电路举例：异步计数器
Q0
Q
J
Q1
Q
Q
J “1”
Q2
Q
Q
J “1”
Q
CP K “1”
CP K
CP K
CP Q0
Q CP
Q1
Q
D
Q CP
异步减1计数器
Q0 Q1
Q
D Q CP
Q2
Q
D Q CP
CP
Q CP
Q
D
CP Q0
Q1 Q2
§2.2 同步时序电路的分析工具：
状态表、状态图、状态方程与激励表
功能表：描述电路输入输出关系 时序电路涉及触发器及电路的状态变化,必须引入 状态表(State Table)、状态图(State Diagram) 等分析工具 现态Qn ：时钟到来之前电路的状态 次态Qn+1 ：时钟到来之后电路的状态 状态表与状态图：反映输入与状态转换的关系 状态方程：状态转换的表达式 激励表：从现态转变到次态，对输入数据的要求
Q1 0 0 1 1 0 0 1 1
Q0 0 1 0 1 0 1 0 1
Q0位为1时, Q1位计数!
Q1 Q0位为11时, Q2位 计数！
观察分析得表达式：
J0=K0=1; J1=K1=Q0; J2=K2=Q1Q0;
J-K触发器应用：3位二进制计数器
“1” J CP Q0 Q _ Q J CP Q1 Q _ Q J CP Q2 Q _ Q J0=K0=1; J1=K1=Q0; J2=K2=Q1Q0;
数字电子技术基础阎石主编第五版
四、触发器分类
SR锁存器
按
SR触发器
按
逻
构 造
电平触发旳触发器 辑 功
JK触发器
可 分
脉冲触发旳触发器 能 可
D触发器
为
边沿触发触发器
分 为
T和T′触发器
5.2 触发器旳电路构造与动作特点
一、SR锁存器 （基本RS触发器）
1.或非门构成
RSD— RSeetset 直直接接复置位位端端 ((置置01端端））
转换环节：
（1）写出已经有触发器和待求触发器旳特征方程。
（2）变换待求触发器旳特征方程，使之形式与已经 有触发器旳特征方程一致。
（3）比较已经有和待求触发器旳特征方程，根据两 个方程相等旳原则求出转换逻辑。
（4）根据转换逻辑画出逻辑电路图。
JK触发器→RS触发器
变换RS触发器旳特征方程，使之形式与JK触发器旳特征 方程一致：
T触发器特征方程：
Q* TQ T Q T Q
J T 与JK触发器旳特征方程比较，得： K T
电 路 图
D触发器→T触发器
D T Q
D触发器→T＇触发器
D Q
三、触发器电路构造和逻辑功能旳关系
同一种逻辑功能旳触发器能够用不 同旳电路构造实现。反过来，用同一种 电路构造形式能够作成不同逻辑功能旳 触发器。
RS触发器特征方程
Q* S RQ RS 0
Q* S RQ S(Q Q ) RQ SQ SQ RQ SQ RQ SQ (R R) SQ RQ RSQ RSQ SQ RQ
Q* JQ K Q
Q* SQ RQ
比较，得：
J K
S R
电路图
JK触发器→T触发器
0
数电第五版(阎石)第三章课后习题及答案
习题三答案-计算题
1
计算题1答案：Y=AB'C+A'BC'+AB'C'+ABC
逻辑函数的化简
2
3
通过利用逻辑代数的基本定律，将给定的逻辑函 数进行化简，得到Y=AB'C+A'BC'+AB'C'+ABC。
04
习题四答案
习题四答案-选择题
选择题1答案：B 选择题3答案：A
选择题2答案：D 选择题4答案：C
习题一答案-计算题
计算题1答案：8。
计算题3答案：101000。
计算题2答案：1010。
02
习题二答案
习题二答案-选择题
01
选择题1答案：CD
02
选择题2答案：ABD
03
选择题3答案：ABC
04
选择题4答案：AB
习题二答案-填空题
01
02
03
04
填空题1答案：正逻辑； 负逻辑
填空题2答案：正逻辑； 负逻辑
03
习题三答案
习题三答案-选择题
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选择题1答案：C
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逻辑代数的基本运算规则
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选项C是逻辑代数的基本运算规则之一，即A+B=B+A，表 示逻辑加法满足交换律。
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选择题2答案：B
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逻辑代数的吸收律
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感谢您的观看
THANKS
计算题3答案
计算题4答案
Y=(A'B+AB')'+BC'=A'B'+AB'+B'C'+A'C'= Y1； Y2=(A+B)(A'+B')+(B+C)(B'+C')=AA'+AB' +BA'+BB'+BC'+CC'=Y3