8门电路和组合逻辑电路-课件

8门电路和组合逻辑电路8 门电路和组合逻辑电路门电路和组合逻辑电路 8.4 逻辑函数及其化简逻辑函数及其化简8.1 引言引言8.2 基本门电路基本门电路 8.5 组合逻辑电路组合逻辑电路 8.6 组合逻辑电路应用组合逻辑电路应用1.1.掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。表和逻辑表达式。表和逻辑表达式。表和逻辑表达式。3.3.会分析和设计简单的组合逻辑电路。会分析和设计简单的组合逻辑电路。会分析和设计简单的组合逻辑电路。会分析和设计简单的组合逻辑电路。4.理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑 电路的工作原理和功能。电路的工作原理和功能。电路的工作原理和功能。电路的工作原理和功能。本章要求：本章要求：2.2.会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。8 门电路和组合逻辑电路门电路和组合逻辑电路5.5.5.5.学会数字集成电路的使用方法。学会数字集成电路的使用方法。学会数字集成电路的使用方法。学会数字集成电路的使用方法。模拟信号：随时间连续变化的信号模拟信号：随时间连续变化的信号模拟信号：随时间连续变化的信号模拟信号：随时间连续变化的信号,如如如如:8.1 引言引言 模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号数字信号数字信号数字信号数字信号电子电路中的信号电子电路中的信号电子电路中的信号电子电路中的信号1.1.模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号正弦波正弦波正弦波正弦波信号信号信号信号t t三角波三角波三角波三角波信号信号信号信号t t 处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系。小及相位关系。小及相位关系。小及相位关系。在模拟电路中，晶体管三极管通常在模拟电路中，晶体管三极管通常在模拟电路中，晶体管三极管通常在模拟电路中，晶体管三极管通常工作在放大区。工作在放大区。工作在放大区。工作在放大区。2.2.脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号 是一种跃变信号，并且持续时间短暂。如是一种跃变信号，并且持续时间短暂。如是一种跃变信号，并且持续时间短暂。如是一种跃变信号，并且持续时间短暂。如:尖顶波尖顶波尖顶波尖顶波t矩形波矩形波矩形波矩形波t 处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区，起开关的作用。和区，起开关的作用。和区，起开关的作用。和区，起开关的作用。脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号正脉冲：正脉冲：正脉冲：正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高脉冲跃变后的值比初始值高负脉冲：负脉冲：负脉冲：负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低脉冲跃变后的值比初始值低如：如：如：如：0+3V0-3V正脉冲正脉冲正脉冲正脉冲0+3V0-3V负脉冲负脉冲负脉冲负脉冲脉冲幅度脉冲幅度脉冲幅度脉冲幅度 A A脉冲上升沿脉冲上升沿脉冲上升沿脉冲上升沿 t tr r 脉冲周期脉冲周期脉冲周期脉冲周期 T T脉冲下降沿脉冲下降沿脉冲下降沿脉冲下降沿 t tf f 脉冲宽度脉冲宽度脉冲宽度脉冲宽度 t tp p 脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：A0.9A0.5A0.1AtptrtfT实际的矩形波实际的矩形波实际的矩形波实际的矩形波R1.1.二极管的开关特性二极管的开关特性二极管的开关特性二极管的开关特性导通导通截止截止相当于相当于相当于相当于开关断开开关断开开关断开开关断开相当于相当于相当于相当于开关闭合开关闭合开关闭合开关闭合S3V0VSRRD3V0V大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点2.2.三极管的开关特性三极管的开关特性三极管的开关特性三极管的开关特性饱和饱和截止截止截止截止3V0VuO 0相当于相当于相当于相当于开关断开开关断开开关断开开关断开相当于相当于相当于相当于开关闭合开关闭合开关闭合开关闭合uO UCC+UCCuiRBRCuOTuO+UCCRCECuO+UCCRCEC3V0V数字电路的特点数字电路的特点(1)(1)信号是随时间不连续变化的两个离散量。信号是随时间不连续变化的两个离散量。(2)(2)稳态时三极管一般都是工作在开、关状态。稳态时三极管一般都是工作在开、关状态。(3)(3)研究的主要问题是电路的逻辑功能。研究的主要问题是电路的逻辑功能。(4)(4)使用的主要方法是逻辑分析和逻辑设计，主使用的主要方法是逻辑分析和逻辑设计，主要工具是逻辑代数。要工具是逻辑代数。正逻辑和负逻辑正逻辑和负逻辑正逻辑和负逻辑正逻辑和负逻辑:电平的高低一般用电平的高低一般用“1”1”和和“0”0”两种状态区别，若规两种状态区别，若规定高电平为定高电平为“1”1”，低电平为，低电平为“0”0”则称为正逻辑。反则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。若无特殊说明，均采用正逻辑。之则称为负逻辑。若无特殊说明，均采用正逻辑。8.2 基本门电路基本门电路 逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。，所以门电路又称为逻辑门电路。门电路的基本概念门电路的基本概念门电路的基本概念门电路的基本概念:基本逻辑关系为基本逻辑关系为“与与与与”、“或或或或”、“非非非非”三种。三种。门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。或非门、异或门等。或非门、异或门等。或非门、异或门等。220V+-设：开关断开、灯不亮用逻辑设：开关断开、灯不亮用逻辑设：开关断开、灯不亮用逻辑设：开关断开、灯不亮用逻辑“0”0”表示，开关表示，开关表示，开关表示，开关闭合、灯亮用闭合、灯亮用闭合、灯亮用闭合、灯亮用 逻辑逻辑逻辑逻辑“1”1”表示。表示。表示。表示。逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式：Y=A B “与与与与”逻辑关系是指当决定某事件的条件全部逻辑关系是指当决定某事件的条件全部逻辑关系是指当决定某事件的条件全部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。具备时，该事件才发生。具备时，该事件才发生。具备时，该事件才发生。000101110100ABYBYA状态表状态表状态表状态表8.2.1 逻辑逻辑与与 (1)(1)电路电路电路电路(2)(2)(2)(2)工作原理工作原理工作原理工作原理输入输入A A、B B、C C全为高电平全为高电平“1”1”，输出，输出 Y Y 为为“1”1”。输入输入A A、B B、C C不全为不全为“1”1”，输出，输出 Y Y 为为“0”0”。0V0V0V0V0V3V+U 12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC“与与与与”门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表0V3V 二极管与门电路二极管与门电路(3)(3)逻辑关系：逻辑关系：逻辑关系：逻辑关系：“与与与与”逻辑逻辑即：有即：有“0”出出“0”，全全“1”出出“1”Y=A B C逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC“与与与与”门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表BY220VA+-“或或或或”逻辑关系是指当决定某事件的条件之逻辑关系是指当决定某事件的条件之逻辑关系是指当决定某事件的条件之逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时，该事件就发生。一具备时，该事件就发生。一具备时，该事件就发生。一具备时，该事件就发生。逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A+B真值表真值表真值表真值表000111110110ABY8.2.2.逻辑或逻辑或二极管二极管二极管二极管“或或或或”门电路门电路门电路门电路 (1)(1)电路电路电路电路0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC“或或或或”门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表3V3V-U 12VRDADCABYDBC(2)(2)工作原理工作原理工作原理工作原理输入输入A、B、C全为低电平全为低电平“0”，输出，输出 Y 为为“0”。输入输入A、B、C有一个为有一个为“1”，输出，输出 Y 为为“1”。(3)逻辑关系：逻辑关系：“或或或或”逻辑逻辑即：有即：有“1”出出“1”，全全“0”出出“0”Y=A+B+C逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：ABYC 100000011101111011001011101011111ABYC“或或或或”门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表 “非非”逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A状态表状态表状态表状态表101AY0Y220VA+-R8.2.3.逻辑逻辑非非 非门电路非门电路非门电路非门电路逻辑符号逻辑符号1AFEC-EBBAR1R2RCFTEQDQ8.2.4 复合运算复合运算8.2.4.1与非门电路与非门电路逻辑功能逻辑功能:有有“0”出出“1”，全，全“1”出出“0”F&ABC“与非与非与非与非”门门门门00010011101111011001011101011110ABFC“与非与非与非与非”门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表逻辑表达式逻辑表达式:F=A B C“与与与与”门门门门&ABC1F“非门非门非门非门8.2.4.2 或非门电路或非门电路逻辑功能逻辑功能:有有“1”出出“0”，全，全“0”出出“1”00010010101011001000011001001110ABFC“或非或非或非或非”门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表1F“非非非非”门门门门“或或或或”门门门门ABC 1“或非或非或非或非”门门门门FABC 1逻辑表达式：逻辑表达式：F=A+B+C若两个输入变量的值相异，输出为若两个输入变量的值相异，输出为1，否则为，否则为0。异或逻辑真值表异或逻辑真值表ABL000101011110BAL=1ABL异或逻辑符号异或逻辑符号异或逻辑表达式异或逻辑表达式L L=A A B B8.2.4.3 异或门电路异或门电路若两个输入变量的值相同，输出为若两个输入变量的值相同，输出为1 1，否则为，否则为0 0。同或逻辑真值表同或逻辑真值表ABL001010111001B=ALABL同或逻辑逻辑符号同或逻辑逻辑符号同或逻辑表达式：同或逻辑表达式：L=AB+=AB 8.2.4.4 同或门电路同或门电路8.3 8.3 数字集成逻辑电数字集成逻辑电路路8.3.1 TTL与非与非门电路门电路 TTL门电路门电路(三极管三极管三极管逻辑门电路三极管逻辑门电路)是双极型集成电路，与分立元件相比，具是双极型集成电路，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。下面前分立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成介绍集成“与非与非”门电路的工作原理、特门电路的工作原理、特性和参数。性和参数。1.1.电路电路电路电路多发射极三多发射极三多发射极三多发射极三极管极管极管极管(1)(1)输入全为高电平输入全为高电平输入全为高电平输入全为高电平“1”(3.6V)1”(3.6V)时时时时2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 负载电流（灌负载电流（灌负载电流（灌负载电流（灌电流）电流）电流）电流）输入全高输入全高“1”,输出为低输出为低“0”2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 负载电流（拉负载电流（拉负载电流（拉负载电流（拉电流）电流）电流）电流）(2)(2)输入端有任一低电平输入端有任一低电平输入端有任一低电平输入端有任一低电平“0”(0.3V)0”(0.3V)输入有低输入有低“0”输出为输出为高高“1”有有有有“0”0”出出出出“1”1”全全全全“1”1”出出出出“0”0”“与非与非”逻辑关系逻辑关系00010011101111011001011101011110ABYC“与非与非与非与非”门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表Y=A B C逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：逻辑表达式：Y&ABC“与非与非与非与非”门门门门74LS00、74LS20管脚排列示意图管脚排列示意图（1 1）对于与非门及与门，多余输入端）对于与非门及与门，多余输入端应接高电平，比如直接接电源正端，应接高电平，比如直接接电源正端，或通过一个上拉电阻（或通过一个上拉电阻（1 13 3kW W）接）接电源正端；电源正端；（2 2）对对于于或或非非门门及及或或门门，多多余余输输入入端端应应接接低低电电平平，比比如如直直接接接接地；地；（3）在前级驱动能力允许时，也）在前级驱动能力允许时，也可以与有用的输入端并联使用。可以与有用的输入端并联使用。多余输入端的处理多余输入端的处理&YEBA逻辑符号逻辑符号 0 高阻高阻0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 1 0 表示任意态表示任意态表示任意态表示任意态8.3.1.3 8.3.1.3 三态输出三态输出三态输出三态输出“与非与非与非与非”门门门门三态输出三态输出三态输出三态输出“与非与非与非与非”状态表状态表状态表状态表ABEY输出高阻输出高阻输出高阻输出高阻功能表功能表三态(TSL)输出门电路111高阻高阻 0 输出输出L输入输入A使能使能EN001逻辑功能：高电平有效的同相逻辑门逻辑功能：高电平有效的同相逻辑门三态门应用：三态门应用：三态门应用：三态门应用：可实现用一条总线分时传送几可实现用一条总线分时传送几可实现用一条总线分时传送几可实现用一条总线分时传送几个不同的数据或控制信号。个不同的数据或控制信号。个不同的数据或控制信号。个不同的数据或控制信号。“1”“0”“0”如图所示：如图所示：如图所示：如图所示：总总总总线线线线&A A1 1B B1 1E E1 1&A A2 2B B2 2E E2 2&A A3 3B B3 3E E3 3A1 B18.4.18.4.1逻辑代数逻辑代数 逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计逻辑逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计逻辑逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计逻辑逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，但变量的取值只有表示变量，但变量的取值只有表示变量，但变量的取值只有表示变量，但变量的取值只有“0”0”，“1”1”两种，两种，两种，两种，分别称为逻辑分别称为逻辑分别称为逻辑分别称为逻辑“0”0”和逻辑和逻辑和逻辑和逻辑“1”1”。这里。这里。这里。这里“0”0”和和和和“1”1”并不表示数量的大小，而是表示两种相互对并不表示数量的大小，而是表示两种相互对并不表示数量的大小，而是表示两种相互对并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。立的逻辑状态。立的逻辑状态。立的逻辑状态。逻辑代数所表示的是逻辑关系逻辑代数所表示的是逻辑关系逻辑代数所表示的是逻辑关系逻辑代数所表示的是逻辑关系，而不是数量而不是数量而不是数量而不是数量关系。这是它与普通代数的本质区别关系。这是它与普通代数的本质区别关系。这是它与普通代数的本质区别关系。这是它与普通代数的本质区别。8.4 组合逻辑电路（1 1）基本律）基本律）基本律）基本律1.逻辑代数的基本运算规则逻辑代数的基本运算规则（2 2）交换律交换律交换律交换律A+1=A+0=A+A=1AAA0A10A2.逻辑代数的基本运算法则逻辑代数的基本运算法则（3 3）结合律）结合律）结合律）结合律（4 4）分配律）分配律）分配律）分配律（5 5）吸收律）吸收律）吸收律）吸收律证明证明：A+AB=A4）5）对偶式对偶式对偶式对偶式6）7）对偶式对偶式对偶式对偶式（6）德摩根定理（反演律）德摩根定理（反演律）列状态表证明：列状态表证明：AB00011011111001001100111111000000化简化简例题：应用逻辑代数运算法则化简例题：应用逻辑代数运算法则化简例题：应用逻辑代数运算法则化简例题：应用逻辑代数运算法则化简（1 1）并项法）并项法）并项法）并项法例例2：化简化简（2 2）配项法）配项法）配项法）配项法例例1：化简化简（3 3）加项法）加项法）加项法）加项法（4 4）吸收法）吸收法）吸收法）吸收法吸收吸收吸收吸收化简化简例例4：例例3：8.5 组合逻辑电路组合逻辑电路 组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只取组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只取组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只取组合逻辑电路：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决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。状态无关。状态无关。状态无关。组合逻辑电路框图组合逻辑电路框图组合逻辑电路框图组合逻辑电路框图X X1 1X Xn nX X2 2F F2 2F F1 1F Fn n.组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路输入输入输入输入输出输出输出输出组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析(1)(1)根据逻辑图写出逻辑表达式；根据逻辑图写出逻辑表达式；根据逻辑图写出逻辑表达式；根据逻辑图写出逻辑表达式；(2)(2)运用逻辑代数将逻辑式变换或化简；运用逻辑代数将逻辑式变换或化简；运用逻辑代数将逻辑式变换或化简；运用逻辑代数将逻辑式变换或化简；(3)(3)列出真值表；列出真值表；列出真值表；列出真值表；(4)(4)分析逻辑功能。分析逻辑功能。分析逻辑功能。分析逻辑功能。已知逻辑电路已知逻辑电路确定确定逻辑功能逻辑功能分析步骤：分析步骤：(1)(1)写出逻辑式写出逻辑式写出逻辑式写出逻辑式分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能.A B.F=AB AB .AB化简化简化简化简&1 11 1.BAF&AB=AB+AB例例1：(2)(2)列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表F=AB+AB(3)(3)分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能 输入相同输出为输入相同输出为输入相同输出为输入相同输出为“1”,1”,输入相异输出为输入相异输出为输入相异输出为输入相异输出为“0”,0”,称为称为称为称为“判一致电路判一致电路判一致电路判一致电路”(“(“同或门同或门同或门同或门”),),可用于可用于可用于可用于判断各输入端的状态是否相同。判断各输入端的状态是否相同。判断各输入端的状态是否相同。判断各输入端的状态是否相同。=A B逻辑式逻辑式逻辑式逻辑式=1ABF逻辑符号逻辑符号ABF001 100100111分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能&FBA&(1)(1)写出逻辑式：写出逻辑式：写出逻辑式：写出逻辑式：例例2：(3)(3)列逻辑状态列逻辑状态列逻辑状态列逻辑状态表表表表(4)(4)分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能异或门：符号异或门：符号=1ABFABF001 100111001(2)化简化简组合逻辑电路的综合组合逻辑电路的综合根据逻辑功能要求根据逻辑功能要求逻辑电路逻辑电路设计设计设计设计(1)由逻辑要求，列出逻辑状态表由逻辑要求，列出逻辑状态表(2)由逻辑状态表写出逻辑表达式由逻辑状态表写出逻辑表达式(3)简化和变换逻辑表达式简化和变换逻辑表达式(4)画出逻辑图画出逻辑图设计步骤如下：设计步骤如下：例例例例:如果有三个人进行表决，同意为如果有三个人进行表决，同意为1 1，不，不同意为同意为0 0，其表决结果若有两个人以上赞同，其表决结果若有两个人以上赞同时，可认为通过。这是一个判决电路，试时，可认为通过。这是一个判决电路，试求这一电路表达式，并且组成逻辑电路。求这一电路表达式，并且组成逻辑电路。解：解：解：解：设三个人为设三个人为设三个人为设三个人为A A、B B、C C，表决结果为，表决结果为，表决结果为，表决结果为F F。由逻辑要求列出真值表由逻辑要求列出真值表由逻辑要求列出真值表由逻辑要求列出真值表 0 0 0 0 A A B B C F F0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1真值表真值表真值表真值表解：三个输入解：三个输入解：三个输入解：三个输入A A、B B、C C中，两个以上为中，两个以上为中，两个以上为中，两个以上为1 1的情的情的情的情 况，只有四种，列出逻辑表达式：况，只有四种，列出逻辑表达式：况，只有四种，列出逻辑表达式：况，只有四种，列出逻辑表达式：运用逻辑代数将表达式化简运用逻辑代数将表达式化简运用逻辑代数将表达式化简运用逻辑代数将表达式化简 画出逻辑图如图所示：画出逻辑图如图所示：用与非门实现上述功能用与非门实现上述功能:.AB&F.&C1.AB&F.&C&画出逻辑电路图画出逻辑电路图1.1.与门：与门：F=ABC2.2.或门或门 ：F=A+B+C3.3.非门：非门：4.4.与或门与或门 ：F=ABC+DEF5.5.或非门：或非门：练习题：用与非门组成下列逻辑门练习题：用与非门组成下列逻辑门8.6.1 加法器加法器二进制二进制 十进制：十进制：十进制：十进制：0909十个数码，十个数码，十个数码，十个数码，“逢十进一逢十进一逢十进一逢十进一”。在数字电路中，为了把电路的两个状态在数字电路中，为了把电路的两个状态在数字电路中，为了把电路的两个状态在数字电路中，为了把电路的两个状态 (“1”(“1”态和态和态和态和“0”0”态态态态)与数码对应起来，采用二进制。与数码对应起来，采用二进制。与数码对应起来，采用二进制。与数码对应起来，采用二进制。二进制：二进制：二进制：二进制：0 0，1 1两个数码，两个数码，两个数码，两个数码，“逢二进一逢二进一逢二进一逢二进一”。8.6 组合逻辑电路应用组合逻辑电路应用加法器加法器加法器加法器加法器加法器:实现二进制加法运算的电路实现二进制加法运算的电路实现二进制加法运算的电路实现二进制加法运算的电路进位进位进位进位如：如：如：如：0 0 0 0 11+10101010不考虑低位不考虑低位来的进位来的进位半加器实现半加器实现要考虑低位要考虑低位要考虑低位要考虑低位来的进位来的进位来的进位来的进位全加器实现全加器实现半加器半加器 半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来自低位的进位。自低位的进位。自低位的进位。自低位的进位。A AB B两个输入两个输入两个输入两个输入表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数两个输出两个输出两个输出两个输出S SC C表示半加和表示半加和表示半加和表示半加和表示向高位的进位表示向高位的进位表示向高位的进位表示向高位的进位半加器：半加器：半加器：半加器：半加器逻辑状态表半加器逻辑状态表半加器逻辑状态表半加器逻辑状态表A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式AB逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图2 2&=1=1.SC逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：COCOA AB BS SC C 半加器半加器半加器半加器.AB&S.&.C逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图1 1全加器全加器输入输入A A表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数B BC C表示低位来的进位表示低位来的进位输出输出输出输出表示本位和表示本位和表示本位和表示本位和表示向高位的进位表示向高位的进位表示向高位的进位表示向高位的进位C Co oS S 全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来自全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来自全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来自全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来自 低位的进位。低位的进位。低位的进位。低位的进位。全加器：全加器：全加器：全加器：(1)(1)列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表(2)(2)写出逻辑式写出逻辑式写出逻辑式写出逻辑式A A B B C SC S C C0 0 0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 11 0 0 1 1 01 0 1 0 1 11 1 0 0 1 11 1 1 1 1半加器构成的全加器半加器构成的全加器半加器构成的全加器半加器构成的全加器1BACSC C0 0C CO O C CO O 逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号ABCSC0COCO CICI 把二进制码按一定规律编排，使每组代码具把二进制码按一定规律编排，使每组代码具把二进制码按一定规律编排，使每组代码具把二进制码按一定规律编排，使每组代码具有一特定的含义，称为编码。有一特定的含义，称为编码。有一特定的含义，称为编码。有一特定的含义，称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。n 位二进制代码有位二进制代码有 2n 种组合，可以表示种组合，可以表示 2n 个信息。个信息。要表示要表示要表示要表示N N个信息所需的二进制代码应满足个信息所需的二进制代码应满足个信息所需的二进制代码应满足个信息所需的二进制代码应满足 :2n N8.6.2 编码器编码器 列编码表：列编码表：四位二进制代码四位二进制代码可以表示十六种可以表示十六种不同的状态，其不同的状态，其中任何十种状态中任何十种状态都可以表示都可以表示09十个数码，最常十个数码，最常用的是用的是8421码。码。0 00 00 0输输输输 出出出出输输输输 入入入入B BC CA A0 0(Y Y0 0)1(1(Y Y1 1)2(2(Y Y2 2)3(3(Y Y3 3)4(4(Y Y4 4)5(5(Y Y5 5)6(6(Y Y6 6)7(7(Y Y7 7)8 8(Y Y8 8)9(9(Y Y9 9)D D0001110100001111000110110 000 000000001118421BCD8421BCD码编码表码编码表码编码表码编码表例：例：写出逻辑式并化成写出逻辑式并化成写出逻辑式并化成写出逻辑式并化成“与非与非与非与非”门门门门画出逻辑图画出逻辑图画出逻辑图画出逻辑图 Y1111111111 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9&DC BA8.6.3 译码器译码器 译码是编码的反过程，它是将代码的组合译成译码是编码的反过程，它是将代码的组合译成译码是编码的反过程，它是将代码的组合译成译码是编码的反过程，它是将代码的组合译成一个特定的输出信号。一个特定的输出信号。一个特定的输出信号。一个特定的输出信号。二进制译码器二进制译码器8 8个个个个3 3位位位位译码器译码器译码器译码器二二二二进进进进制制制制代代代代码码码码高高高高低低低低电电电电平平平平信信信信号号号号状状状状 态态态态 表表表表 三位二进制译码器（输出高电平有效）三位二进制译码器（输出高电平有效）三位二进制译码器（输出高电平有效）三位二进制译码器（输出高电平有效）输输 入入A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 01 0 1 0 0 0 0 0 1 0 01 1 0 0 0 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1输输 出出例：例：写出逻辑表达式写出逻辑表达式写出逻辑表达式写出逻辑表达式Y0=A B CY1=A B CY2=A B CY3=A B CY7=A B CY4=A BCY6=A B CY5=A B C输输 入入A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 01 0 1 0 0 0 0 0 1 0 01 1 0 0 0 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1输输 出出逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图CBA111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 1 11 0 010000000AABBCC74LS138型译码器引脚及逻辑关系型译码器引脚及逻辑关系GNDG1CBA87654321+UCC10916151413121174LS138G1其余为其余为1其余为其余为1其余为其余为1其余为其余为1其余为其余为1其余为其余为1其余为其余为1其余为其余为1显示器显示器 在数字电路中，常常需要把运算结果用十进制在数字电路中，常常需要把运算结果用十进制在数字电路中，常常需要把运算结果用十进制在数字电路中，常常需要把运算结果用十进制 数显示出来，这就要用显示器。数显示出来，这就要用显示器。数显示出来，这就要用显示器。数显示出来，这就要用显示器。二二 十十进进制制代代码码译译译译码码码码器器器器驱驱驱驱动动动动器器器器显显显显示示示示器器器器gfedcba半导体数码管半导体数码管半导体数码管半导体数码管七段数码显示七段数码显示a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1低低电电平平时时发发光光高高电电平平时时发发光光共阳极接法共阳极接法abcgdef+dgfecbagfedcba共阴极接法共阴极接法abcdefg例：共阴极接法例：共阴极接法七段显示译码器状态表七段显示译码器状态表七段显示译码器状态表七段显示译码器状态表gfedcba D C B Aa b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 50 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 60 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 71 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 81 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9输输输输 入入入入输输输输 出出出出显示显示显示显示数码数码数码数码七段译码显示器七段译码显示器七段译码显示器七段译码显示器D CBAagfedcb译译码码器器二二 十十进进制制代代码码(共阴极共阴极共阴极共阴极)100101111117个个4位位