1、suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:第七章數字集成電路及應用7. 1數字電路基礎電信號模擬信號：模擬信號是隨時間連續變 化的信號。電信號數字信號：數字信號是不連續變化的脈沖信號。模擬電路1數字電踣模擬信號數字電路信號由于數字信號在時間上和數值上都是離散的，故常 用數字0和1來表示，正邏輯：用高電平表示邏輯1，低電平表示邏輯0。負邏輯：用高電平表示邏輯0,低電平表示邏輯1。7.1.1基本邏輯運算

2、7.1.1基本邏輯運算分析數字電路的數學工具是邏輯代數，也叫布爾代數。在邏輯代數中，變量的取值只有兩個：1和0。它們分 別表示兩種不同的邏輯狀態。例如：可以用1和0分別 表示某事件的是和非、真和假、有和無等，也可以表 不電路的導通和斷開，電燈的亮和滅等等。基本的邏輯運算有三種：與運算、或運算和非運算。所有邏輯運算都可以用這三種基本運算構成。與運算在決定某一事件的各種條件中，只有當全部條件同 時具備時，事件才會發生，這種因果關系叫做與運 算，也叫做邏輯與（或叫邏輯乘）。X、S的與運算可寫成Y = AxB_Y = A-B或Y = AB與運算實例：L-0設開關閉合為1，斷開為0; 燈亮為1，燈滅為L

3、-0當兩個開關都閉合（即X和S均為1）時，燈泡Z才會通電發光（即Z為1）；反之，只要有一個開關斷開（即X和S中有一個為0），燈就不亮（即7：為0）。其邏輯表達式為與運算的基本運算規則0-0-01-0-00-1-01.1 = 1與運算的真值表ABL000010100111預祝你考研成功!預祝你考研成功!55年更新）:預祝你考研成功!預祝你考研成功!55年更新）:二極管與門Y = AB只有當輸人4、S均為高電 位（即輸入均為1）時，輸 出F才具有高電位（即輸出 為1）;二極管與門Y = AB當X、S中有一個（或一個 以上）為低電位（即輸入為0）時，由于對應的二極管 導通使輸出r被箝位于低電位（即輸

4、出為o）。suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:Y = AB邏輯符號在電路中，多少伏的電位算高電位（高電 平），多少伏的電位算低電位（低電平）， 不同的場合規定不同，而且高低電平一般不 是一個確定值，而是有一定的范圍。1圓或運算在決定某一事件的各種條件中，只要有一個（或一 個以上）條件具備時，事件就會發生，這樣一種因 果關系叫做或運算，也叫做或邏輯，或叫邏輯加。A, S的或運算可寫成Y = A

5、+ B或運算的實例或運算的基本運算規則：0+0=01+0=10+1=11+1=1或運算的真值表ABL000011101111預祝你考研成功預祝你考研成功I戶更新）:戶更新）:預祝你考研成功預祝你考研成功I戶更新）:戶更新）:二極管或門y = a+b當輸入端X、S有一個（或 一個以上）為高電位（即 為1）時，與該端相連的二 極管導通，使輸出F端為高 電位，即r為1;二極管或門y = a+b當輸人4、s都加上低電位， 即輸入全為o時，所有二極 管截止，電阻上沒有電流， 使輸出r具有低電位，即輸 出F為0。suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工

6、考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:Y = A + B-Y邏輯符號如果條件具備了，事件便不會發生；而條件不具備 時，事件就會發生，這種因果關系叫做非運算，也 叫做邏輯非（或反運算）。R變量X的非運算記為1 I y=a r r非運算的實例非運算的基本運算規則：0=1 1=0邏輯符號AL0邏輯符號AL0110預祝你考研成功!預祝你考研成功!預祝你考研成功!預祝你考研成功!+12V-12V晶體管非門+12V-12V晶體管非門晶體管工作于開關狀態，當輸入端乂接高電位（即輸入為1）時，晶體管飽

7、y和導通，輸出r端為低電位（即輸出為o）；當輸入端乂接低電位（即輸入為0）時，晶體管發 射結反向偏置而截止，輸 出F端具有高電位（即輸出為1）。戶更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!與非運算的真值表華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!與非運算的真值表華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:A _&B _與非門Y = ABABY001011101110suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!或非運算的真

8、值表華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!或非運算的真值表華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:或非門Y = A + BABY001010100110suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:ABCD1與或非門Y = AB + CDsuct-kyzl預祝你考研成功!suct

9、-kyzl預祝你考研成功!異或運算的真值表華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!異或運算的真值表華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:A =1B 異或門Y = AB =AB + ABABY000011101110suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!同或運算的真值表華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!同或運算的真值表華南理工考研資料聯盟（每

10、年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:AABY001010100111同或門Y = AQB AB+ABsuct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:國外門電路的符號kry=-74Bkry=-74B與非門與非門或非門與或非門同或門異或門同或門7.1.2邏輯代數的運算規則0-1律公式 10 公式 10 = 0公式21 + A = 1自等律公式3自等律公式31-A =A公式40+A=A重疊律公式5 A

11、+ A = A公式6 A - A = A互補律公式7 A + A = l 公式8A-A=0還原律公式9j交換律公式 io4 + 5 = B公式 11 A-B = B-A結合律公式 12 U + (B + C) = ( + B) + C公式 13 A.(B.C) = (A.B).C分配律公式 14|j(B + C) = jB +j.C公式 15 j + B.C = (/l + B).C4 + C)例 證明公式 15 j + 5.C = G4 + 5).G4 + C)證明(A + B)A + C) = A(A + C) + B(A + C) = A-A + A-C + A-B + B-C =A+A

12、C+AB+BC證明= A(1 + C + B) + BC = A + BC吸收律公式i6 A -V A B A公式 17 A - （A + B） = A 反演律（摩根定律）公式is A + B = A B公式19公式19證明例 證明公式16 A + A-B = A證明A + A-B=A1=A例 證明公式17 A-(A + B) = A 證明A.(A + B) =A. A + A. B =A + A- B =A例證明公式I9 A-B = A+B 和公式is A + B = A .百 證明用列真值表的方法證明:ABABABA+BA+BA-B00111111011011001001110011000

13、000公式20A + A -B = A + B證明A + AB= (A + A)-(A + B) = 1.C4 + B)=A + B公式21公式21證明B + A-C + BCA-B + A-C + B-C(A + A)A-B + A-C + A-B-C + A-B-CA-B-(l + C) + A-C-(l + B)A-B + A-C華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功！7.1.3邏輯代數的基本定理代入定理：在任何一個邏輯等式中，將某一變量全部代之以一個邏輯函數

14、，則等式仍然成立。反演定理：對于任意一個邏輯表達式F，若將其中所有的“”換成“ + ”，“+”換成“”，0換成1，1 換成0,原變量換成反變量，反變量換成原變量，則 得到的結果為原函數_，即 。對偶定理：對任意一個邏輯表達式r，如果將其中的 “+”換成“”，“”換成“+”，o換成1，1換成0, 則得到一個新的邏輯表達式，叫做r的對偶式Y，或 者說r與Y互為對偶式。如果兩個邏輯式相等，則它 們的對偶式也相等。suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯

15、盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:例 用代入定理證明摩根定律也適用于多變量的情 況。解 B1 AB = A + B用(B-C)代入式中B的位置，得:A(B-C) = A + B-CABC=A+B+C例 求Y =A + B+C + D + E的反函數Y 解根據反演定理可得：7.1.4邏輯函數的表示方法邏輯函數有三種表示方法：真值表、邏輯函數式和邏輯圖。3種表示方法可以相互轉換由邏輯表達式列真值表：將輸入變量的所有取值組合代入式中求出其函 數值，列成表格即可。如果有h個輸入變量，則 有2n種取值組合。真值表中的每一行表示輸入變量的一種取值組合。 如果以原變量（如X）表示其取值為“1

16、”，以反 變量（如）表示其取值為“0”，則可以用輸入變 量（原變量或反變量）的乘積表示每一個輸入狀 態的組合。這些乘積項稱為最小項。最小項的特點：每個最小項都包含所有輸入變量; 在每個最小項中，輸入變量以原變量或反變量的 形式出現一次。由真值表寫邏輯函數式的方法：找出真值表中所有使邏輯函數為1的最小項，取 這些最小項的邏輯和即為邏輯函數的表達式。suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-k

17、yzlsuct-kyzl預祝你考研成功!):):例 列出邏輯函數Y并畫出邏輯圖。解由于有三個輸入變量，共有23=8種取值組合=+ 勺真值表，AB=+ 勺真值表，ABCY00000010010001111000101111011111&1It&邏輯圖例 將真值表用邏輯函數 表示。例 將真值表用邏輯函數 表示。解取值為1的最小項是ABC, ABC,ABC. ABCABCY00000010010001111000101111011111Y = ABC + ABC + ABC + ABC化簡Y = ABC + ABC + ABC + ABC =ABC+ABC+AB= ABC + A(BC + B) =

18、 ABC + A(C + B) =ABC+AC+AB=(AB + A)C + AB=AB+BC+AC例 將函數Y = AB +AC表示成最小項的形式。解Y=AB+AC= AB(C + C) + AC(B + B) =ABC + ABC + ABC + ABC 可見：任何一個邏輯函數可以通過配項的 方式化為最小項之和的形式。7.1.5邏輯函數的化簡用邏輯公式化簡并項法應用公式A + A=l,將兩項合并為一項。例 Y = ABC + ABC = AB(C +C) = AB吸收法應用A + AB = A公式，消去多余項。例 Y = AB+ ABCD = AB消項法應用公式AB + AC + BC =

19、 AB + AC消去多余的項 例Y = AC + ABD + CDEF=AC+ABD消因子法應用公式A + AB = A + B將多余因子消去例 Y = AB + AC + BC = AB +(A + B)C = AB + ABC = AB + C(5)配項法應用公式A+A=A配項Y = ABC + ABC + ABC + ABC=ABC + ABC + ABC + ABC + ABC + ABC =BC(A + 7) + AC(B + B) + AB(C + C) =BC + AC + AB應用公式A+A=l配項Y=AB+AC+BC= AB + AC+BC(A + A) = AB + AC+

20、 ABC + ABC = AB(1 + C) + AC(1 + B) =AB+AC例化簡邏輯函數 Y = AB + AC + AB + BC 解-Y = AB + AC + AB + BC = B( + 7 + C) + t1C = B(1 + C) + t1C = B + AC例化簡 Y = ABC +AB+AD + C + BD 解 Y =ABC+AB+AD + C+BD =AB +AB +AD + C + BD = A + ABAD + C + BD =B+AD+C+BD =B+lD+C+D +C + (7 + l)Z) =B +C + D例求Y =A + B + D(A+B +D)(A

21、+B+DA + C +D(B +C +D)的最簡或與表達式。解根據對偶定理求函數F的對偶式，并化簡Yr = ABD + ABD+ABD + ACD+BCD = (A + A)BD + (A+C)BD+ACD= BD + ACBD+ACD = BD +(ACB+AC)D= BD + (B+AC)D = BD + BD+ACD再求y 的對偶式得：r 二（s + z）（B + F）G4 + c + n）用卡諾圖化簡邏輯函數卡諾圖：將輸入自變量的全部最小項各用一個小方 格表示，并使具有邏輯相鄰性的最小項在幾何位置 上也相鄰地排列起來，所得到的圖形，也叫做最小 項方格圖。卡諾圖的繪制方法：(1)如果邏輯

22、函數的輸入自變 量數為，則將圖劃分為個小方格，每個方格代表一 個最小項；(2)以行變量組為高位，列變量組為低 位，給方格編號，而行、列變量的取值則按循環碼的 規則，例如兩個變量則按00, 01, 11, 10的順序取值。ABAB州0ABAB汛2U 1XBCX 00011110例0mxm3m2m5m7仞6二變量的卡諾圖三變量的卡諾圖AB00 01 11 1000011110忉0m1m3m2忉6仍12例13m!5例148mnmw四變量的卡諾圖卡諾圖中任意相鄰兩項（即上下或左右相鄰）均僅 有一個變量互反，而其余變量完全相同，這叫做邏 輯相鄰性。位于一行或一列兩端的最小項也僅有一 個變量互反，即也具有

23、邏輯相鄰性用卡諾圖表示邏輯函數，就是將函數值為1的那些最小項，在卡諾圖的相應位置上填入1，而在其余位置上填入0 （或空著）即可。例用卡諾圖表示邏輯函數Y = AB + BC + ACA 0001111001100011suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟(每年更新):華南理工考研資料聯盟(每年更新):用卡諾圖化簡邏輯函數的

24、步驟:畫出邏輯函數的卡諾圖;將取值為“1”的相鄰小方格圈起來，所圈小方格的個數應為2n (=0, 1, 2, 3.)，所 圈的小方格應盡可能多。另外，每圈1個新圈時，必須至少包含1個沒有被必須至少包含1個沒有被過的最小項，每個最小項可被圈多次，但不能被遺漏。將每個圈中的最小項合并為1項，合并后的結果中只有公共因子。將合并后的所有項相加，即得到最簡與或 表達式。例用卡諾圖化簡邏輯函數Y = ABC + ABC + ABC + ABCY=AB+BC+AC伊j 化簡 Y（A，B，C，D） = AB + BD + BCD + ABCY = AB + BD +ACD例用卡諾圖化簡Y = AB+AC +

25、BC + CD00110/X0000110/X00hXX0110D00 01 /ll 10ABY=AB+C+D華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功！例 用卡諾圖化簡 Y = AB + AB +CD + AD + AD + AC解一Y = A + B+Dsuct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考

26、研資料聯盟（每年更新）:解二= ABD解二= ABDY = ABD = A + B+D具有約束條件的邏輯函數的化簡自變量之間不可能出現的組合，稱為約束項，也 叫無關項或冗余項。所有不可能出現的自變量組合的集合稱為約束條件。由于約束項實際上是不可能出現的邏輯狀態，因此 這些項取1和取0都不影響邏輯函數的值，若能很好 的利用約束條件可以使邏輯函數得到進一步的化簡。約束項在卡諾圖中用X表示。例Y = ABD + ABD + ABCDBCD + ACD + ABD + ABD = 0 （約束條件）Y = AB + BD + BD華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理

27、工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功！7.2集成門電路7.2.1 TTL門電路集成電路的優點：與分立元件相比，集成電路具有 可靠性高、體積小、功耗低等優點。雙極型邏輯門電路：TTL、ECL 和 I2L 等。集成門電路單極型邏輯門電路：PMOS、NMOS 和 CMOS 等。suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:TTL與非門1 ，2 3EEE

28、O-O-&-1，2 3五五相當于與門關門狀態：A. B、C中有一個（或一個以上）輸入端為低電平r2,6kQ4kQIV導通130+Ucc3vd4截止5cDV發射結正偏導通o r2,6kQ4kQIV導通130+Ucc3vd4截止5cDV發射結正偏導通o y輸出為咼電平，=1圖形符號Y = ABC邏輯表達式TTL與非門的電壓傳輸特性TTL與非門的主要參數：（1）開門電壓C7oN:使輸出端為低電平時的最小輸入高電平值。其典型值為1.8V。（2）關門電壓C/OFF:使輸出端為高電平時的最大 輸入低電平值，其典型值為0.8V,（3）開門電阻/?QN和關門電IW?OFF當輸入端的電阻大于開門電 _時，則相當

29、于接 “1” ;當輸入端的電阻小于關門電_QFF時，相 當于接“0”。典型傯為-2kQ, Aoff - 0.7kQ輸入端接電阻（4）輸出高電平C7oH和輸出低電平（5）輸入端噪聲容限低電平噪聲容限：在保證輸出高電平不低于額定值的 90%的條件下，允許疊加在輸入低電平上的噪聲（或 干擾）電壓，用表示。高電平噪聲容限：在保證輸出端為低電平的前提下， 容許疊加到輸入高電平上（極性和輸入信號相反）的 最大噪聲電壓，用rNH表示。（6）輸入高電平電流/IH和輸入低電平電流(7)扇出系數TVo:是指一個與非門能帶同類門的最大數目，它反映了與非門的帶負載能力。當與非門輸出為低電平時當與非門輸出為低電平時pd

30、l + pd2Pd 一suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功! 3華南理工考研資料聯盟（每年更新）: 3華南理工考研資料聯盟（每年更新）:TTL非門（反相器）1A_51A_5Y圖形符號TTL三態輸出與非門輸出端有三種狀態：高電平、低電平和高阻狀態。高阻狀態是指門電路的輸出端具有很高的輸出電阻，對外電路來說甚至相當于開路。多了一個使能端A EN1rVT!T1電阻，對外電路來說甚至相當于開路。多了一個使能端A EN1rVT!T1Y+UccVT4P使能端高電平有效的三態

31、門平電平電高端匕匕厶冃使當PE艮二極管VD截止，電路的工作狀態和普通的與非門 完全一樣。Y = ABY = AB使能端高電平有效的三態門suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:當E/V為低電平（即E2V為0）時輸出端呈高阻狀態五WIHlH_1n3使能端高電平有效的三態門suct-kyzlsuct-kyzl，你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年新）:華南理工考研資料聯盟（每年新）:suct-kyz

32、lsuct-kyzl，你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年新）:華南理工考研資料聯盟（每年新）:使能端高電平有效的三態門 使能端低電平有效的三態門AABENA B ENC使能端為1時 電路為正常的與 非門工作狀態 使能端為0時 電路為正常的與 非門工作狀態suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:總線總線三態門在數字電路中非常有 用，有了三態門，就可以實 現在同一條導線上分時傳遞 若干個不同的數據

33、或控制信 號。集電極開路與非門電路A A B 工作時，輸出端需外接電源C7和負載電阻電路結構圖形符號suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!注意：注意：對或非門(或者或門)，其多余輸入端不能懸空。華南理工考研資料聯盟(每年更新):suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:OC門的輸出端不僅可直接接如繼電器、指示燈、發 光二極管等負載，OC門的輸出端還可以直接相聯。= AB.CD= AB.CD多余輸入端的處理當輸入端有剩余時，必須對多余的輸入端做適當的 處理，保持其邏輯功能不變。下面以與非門為例，說明多余輸

34、入端的處理方法。多余端接高電平多余端懸空：多余端與某信號端相聯suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:當輸入端X當輸入端X為低電平時Y=1U G所以Y = AA BTA(/(/GS(tli)Pcrl :GS(th)NCMOS非門的電壓傳輸特性suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟(每年更新):華南理工考研資料聯盟(每年更新):suct-kyzlsuct-kyzl預

35、祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟(每年更新):華南理工考研資料聯盟(每年更新):CMOS非門的主要特點：靜態功耗很小。抗干擾能力強。電源電壓的允許范圍為3V18V，所以輸出幅 度加大了。缺點：制造工藝復雜，集成度較低。suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!CMOS與非門電路1 +DD華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!CMOS與非門電路1 +DD華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:Y = ABsuct-kyzl預祝你考研成功!suc

36、t-kyzl預祝你考研成功!CMOS或非門電路?+DD華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!CMOS或非門電路?+DD華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:Y = A + Bsuct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:當= 1當= 1時高阻狀態CMOS三態輸出門電路使能端低電

37、平有效當運？ = 0時Y=A使能端局電平有效 當= 1時Y=A當= 0時高阻狀態7.2.4 TTL電路和CMOS電路的連接用TTL電路驅動CMOS電路 用TTL電路驅動74HCT系列的CMOS電路時，可以 直接連接電源電壓均為5V電源電壓不同時TTL CMOSTTL CC40109 CMOS用CMOS電路驅動TTL電路用74HC/74HCT系列CMOS電路驅動TTL電路時，可 以直接連接。用4000系列CMOS電路驅動TTL電路時，需要擴大CMOS電路在輸出低電平時吸收負載電流的能力。（1）將同一封裝的門電路并聯使用，以提高CMOS TTL帶負載能力。CMOS TTLsuct-kyzlsuct

38、-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!):):(2)使用CMOS驅動器進行連接CMOS CMOS TTL 驅動器(3)使用分立元件的放大器來實現電流擴展7.3組合邏輯電路7.3.1組合邏輯電路的分析分析組合邏輯電路的一般步驟：列分析電路的邏輯功能。AB-AB&)YB74KAB-AB&1715電路實現了 異或功能電路實現了 異或功能Y = AB-AB =AB-AB =(J

39、 + BA + B)=AB+AB = A B分析電路的邏輯功能。jc判別一判別一致電路Y = Y2+Y3+Y4= A-ABC+ B-ABC+ C-ABC= ABC(A + B + C) = ABC + A + B + C=ABCABC華南理工考研資料聯盟(每年更新):華南理工考研資料聯盟(每年更新):華南理工考研資料聯盟(每年更新):華南理工考研資料聯盟(每年更新):suct-kyzl預祝你考研成功！7.3.2組合邏輯電路的設計設計的任務是根據給出的實際邏輯問題，設計 出能實現這一功能的最簡單的邏輯電路。步驟：根據給定的邏輯要求，列出真值表；由真值表寫出邏輯表達式或畫出卡諾圖;化簡并根據所用器

40、件將邏輯函數化為相 應的形式；根據邏輯函數畫出邏輯電路圖。suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:例 設計一個3人 U，B，C）表決的邏輯電路，當 多數人贊同時，表決（r）通過。Y = AB + BC + CAsuct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯

41、盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!用與非門實現華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:Y = AB + BC + CA = AB + BC + CA = AB-BC-CA例設計一個將8421BCD碼轉換成余3碼的邏輯電路，要 求用與非門實現。DCBAY3YiY000000011000101000010010100110110010001110101100001101001011110101000101110011100分別畫出各輸出的卡諾圖r2的卡諾圖分別畫出各輸出的卡諾圖r2的卡諾

42、圖r3的卡諾圖 y3 = d+cb+ca = D-CB-CAy2=cba+ca+cb= CE4-CA-CBsuct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!0華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:01 1111111XXXX1X01心的卡諾圖Fo的卡諾圖YBA + BA= BA.BA畫出邏輯圖&B時，Fab為1，當A=B時，FA=B為1，輸入輸出ABFabFa=bFabFa=bFab = ABFab = ABFa=b = AB

43、+ AB邏輯電路ucc 3 B2 A2 a, B. Ao BoIT6l|T5l|n|il|T51|TT|Toir71)74LS85LJLUUJIULJkJLdkJ;abfa=bfab、FaB、IAB、片的IAB、IA=B分別接0、0、1即可oB74LS85 (2) 7a=b74LS85 (2) 7a=bA3 A2 Aj Ao B3 B2 Bo Ab 7a=b 74LS85 (1) 7ab a3a2a1a0 b3555556557IA 5o51152535O1j23J編碼器的功能就是把輸入的每一個高、低電平信號 編成對應的一個二進制代碼。二進制編碼器二進制編碼器是將某一信號編成二進制代碼的電路例

44、 設計一個將8個輸入信號編成二進制代碼的編碼器。解設8個輸入信號分別為A，iv iv J4, i5, J6， iv輸出為3位二進制代碼&，yx, y0真值表IQi!I?,I3I4IsI6I7YrYi Yo1000000000001000000001001000000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111yl心L&1LL中 p qiqjiiEpqA 65432 A與非門實現的8線-3線編碼器suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-k

45、yzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:預祝你考研成功!預祝你考研成功!):):輸入Y輸入Y3Y2YiYoIo0000II0001I20010I30011I40100Is0101I60110b0111Is1000I91001二-十進制編碼器把十進制的10個數字09 編碼成4位二進制代碼的 電路稱為二-十進制編碼 器。K =八 += A I9y2=T4J5J6J7優先編碼器優先編碼器允許同時有兩個以上編碼信號輸入在設計優先編碼器時，需將所有的輸入信號按優先 順序排隊，當幾個輸入信號同時出現時，只對其中 優先權最高的一個信號進行編

46、碼。例試用兩片74LS148接成16線-4線優先編碼器。Zo為5為4Zo為5為4 Ai3 Ai2 An Ag 為譯碼器譯碼是編碼的逆過程，譯碼器的功能就是將輸入的二進制代碼翻譯成對應的輸出高、低電平。二進制譯碼器 二進制譯碼器的輸入是一 組二進制代碼，輸出是一 組與之相對應的高、低電 平信號。Y3 = 44)兩位二進制譯碼器的狀態表輸入輸出AxAoY3Y2YjYo000001010010100100111000Y. Y2 Y； Yo& & & &2線-4線譯碼器74LS139的外引線排列74LS138的外引線排列suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟(每年更新

47、):華南理工考研資料聯盟(每年更新):suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟(每年更新):華南理工考研資料聯盟(每年更新):例 試用譯碼器實現邏輯表達式Y = AB + BC 解由于函數有3個自變量，所以先用74LS138型3線 - 8線譯碼器。首先將邏輯表達式用最小項表示Y = AB + BC=AB(C + C) + BC(A + A)二 ABC + ABC + ABC將輸入變量X，B, C分前獲賓擇碼器的輸入端42, Alf Aqo由74LS138的功能表可得二 ABC Y6 = ABC= ABC Y6 = ABCY = ABC + ABC + ABCY.

48、 =ABCy =ABCC T華南理工考研資料聯盟（每年更新）: HYPERLINK suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:二-十進制顯示譯碼器CBS202數碼管半導體數碼管的接法2gQ/o.eoJ o c 0TP oaa b c d e f g共陽極接法7-6474LS47譯碼器的外引線排列圖74LS47譯碼器的功能表輸入輸出顯LTRBIBIA3 A2 Ax Aoa b c d e f gzF0

49、X1X X X X0 0 0 0 0 0 08XX0X X X X1111111全滅1010 0 0 01111111滅01110 0 0 00 0 0 0 0 0 001X10 0 0 110 0 111111X10 0 100 0 1 0 0 1 021X10 0 110 0 0 0 1 1 03數據分配器數據分配器的功能就是將一個輸入數據分時送到多 個輸出端輸出，也就是一路輸入，多路輸出，相當 于多輸出的單刀多擲開關。y3 y2 7i yor0 = A.A.Dy2 = A.A.Dr3 = A.A.DD A1四輸出數據分配器-&卜一&卜是擇開就選路 能中多功據做的數叫口B口B、U- 擇擇輸

50、， 選選個出 據亂多輸。 數數A個關4選1數據選擇器y = (A+ A1AQDi + ArAQD2 + A1AQD3)例利用4選1數據選擇器實現邏輯函數Y = ABC + ABC + AC解4選1數據選擇器的邏輯式為7 =為為 7 =為為 Z)Q + AiA()Di+ AiA()D2 + 為為 Z)3將邏輯函數Y = ABC + ABC + AC轉換為Y = B(AC) + BAC) +1. ACYA4選1數據選擇器 .C八0Do D1 D2 D3丄1“ 1 ”7. 4觸發器觸發器是一種能夠存儲1位二進制數的邏輯電路， 它有兩個互補的輸出端，其輸出狀態不僅與當前的 輸入有關，還與電路原來的輸出

51、狀態有關。7.4.1 RS觸發器基本RS觸發器預祝你考研成功!預祝你考研成功!):):預祝你考研成功!預祝你考研成功!):):q=Kq在正常工作情況下2和保持相反的狀態， 即如果q=Kq在正常工作情況下2和保持相反的狀態， 即如果2為1，則2為0; 如果2為0，則QQ與非門構成的基本RS觸發器圖形符號suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!SD =0，RD = 1 時若原狀態：Q = Q Q = 1華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!SD =0，RD = 1 時若原狀

52、態：Q = Q Q = 1華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:觸發器由“0”態翻轉為“1”態: 0 = 1 0 = 0則觸發器的狀態維持不變suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!SD =1，= 0 時若原狀態：Q = 1 Q = Q華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzl預祝你考研成功!suct-kyzl預祝你考研成功!SD =1，= 0 時若原狀態：Q = 1 Q = Q華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:觸發器由“1”態翻轉為“o”態右: G = 0

53、0 = 1則觸發器的狀態維持不變suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:= 1，尺D =財觸發器的狀態維持不變SD = 0, Rb = 0時則輸出：e-1則輸出：e-1輸出不再互補當兩個輸入信號同時撤除（即恢復為1）后， 兩輸出端的狀態是不確定的。基本RS觸發器的特性方程fen+1 = en+&= 0 （約束條件）基本RS觸發器也可以用或非門組成:或非門組成的RS觸發器圖形符號QQQQ同步RS觸發

54、器與非門A和B構成基本RS觸發 器，C和D構成控制電路CP是同步信號，叫做時鐘 脈沖，或叫做時鐘信號工作原理：當CP=O時，無論輸入端和S的狀態如何，門C和門D的輸出均為1，所以觸發器的輸出保持原來的狀態不變。華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:工作原理:當CP=1時，觸發器的工作 原理同基本RS觸發器。圖形符號suct-kyzl預祝你考研成功！設觸發器的初態為Q=l，例己知輸入信號/?、X和時鐘脈沖CP的波形如圖所示， 試畫出2和設觸發器的初

55、態為Q=l，Rd = s a inII 1 I主從RS觸發器的圖形符號邊沿觸發的RS觸 發器的圖形符號suct-kyzlsuct-kyzl華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:7.4.2 JK觸發器w& JCPK rd下降沿觸發wSJCPKR上升沿觸發suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工考研資料聯盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預祝你考研成功!華南理工考研資料聯盟（每年更新）:華南理工

56、考研資料聯盟（每年更新）:Q QQ Q(1) &和別是直接置位端和直接復位端，低電平有效。J, 2T端是觸發器的信號輸入端。 它們不受約束，可同時為1或為0。CP端是時鐘脈沖輸入端，對下降沿 觸發的JK觸發器，只有當CP信號從“1” 跳變到“0”時，輸出狀態才發生變化。en+1JQn+KQen+1JQn+KQ下降沿觸發的JK觸發器的狀態表RDCPJKQn+1說明01XXX0置010XXX1置100XXX不定不允許110XXQn保持1100Qn保持11010送01110i送11111Qn翻轉irrrrirrrrCPKxK2r多個J是與邏輯關系，多個 K也是與邏輯關系，即J =k = kk2多輸入

57、端的JK觸發器例 圖示是一下降沿觸發的主從JK觸發器的輸入電 壓波形，試畫出輸出2和_電壓波形。設觸發器的 初態為0。 TOC o 1-5 h z nIlliIIIIlli Illi HYPERLINK l bookmark99 o Current Document IIlliIlli例 圖示電路，己知CP的電壓波形，試畫出2端的輸 出波形。設2的初態為0。LJ QLJ QCP 一“ 1，匕-K Q9CP TOC o 1-5 h z IllIIIIIIIIIIIIIIIIII7.4.3 D觸發器(1) &和瓦分別是直 接置位端和直接復位端， 低電平有效。Q Q(2) D是觸發器的信號輸入端。S

58、dDCP 瓦(3) CP端是時鐘脈沖下降沿觸發Q QIIS.DCP上升沿觸發輸入端。上升沿觸發的D觸發器的狀態表CPDQn+1說明01XX0置010XX1置100XXX不允許110XQn保持11個00送011個1i送1D觸發器的特性方程為Qn+1=D例圖示電路中，兩觸發器的初始狀態均為0，己知CP和X的波形，試畫出仏和込的波形。解D觸發器是上升沿有效， 而JK觸發器是下降沿有 效。I I I 解D觸發器是上升沿有效， 而JK觸發器是下降沿有 效。I I I I I I I 畫 III I I I I I I02+1 =02 + KQl = 0102 + 2i02 = Ql7.4.4觸發器邏輯功

59、能的轉換JK觸發器轉換成D觸發器-2cKJ = D. K = D-2cK2n+1 = JQn + kq cp =DQn + DQn =D將D觸發器轉換為JK觸發器2n+12n+1JK觸發器組成的T觸發器T觸發器就是當輸入T=1時，CP到來后，觸發器翻 轉；而當T=0時，觸發器的狀態維持不變。T觸發器T觸發器的功能是每來一次CP脈沖，觸發器的 狀態就翻轉一次，故也叫做翻轉觸發器，由于可 用做計數器，也稱為計數觸發器JK觸發器轉換成TJK觸發器轉換成T觸發器D觸發器轉換 成T觸發器7.5時序邏輯電路7.5.1時序邏輯電路的分析時序邏輯電路4同步時序電路：時序邏輯電路4異步時序電路：沒有統一的時鐘，

60、有 些觸發器的時鐘脈沖是某觸發器的輸出，所以異步時序電路的速度較低。時序邏輯電路的一般分析步驟：根據各觸發器驅動端的連接，寫出驅動方程， 必要時寫出時鐘信號CP的邏輯表達式；根據所用觸發器的特性方程，求出各觸發器輸 出端的狀態方程，也稱為次態方程；由狀態方程確定各觸發器狀態的變化情況，這 可以通過列出時序電路的狀態表，畫出狀態圖或時 序圖來實現；說明時序電路的邏輯功能。例分析圖示時序邏輯電路的功能。解3個觸發器共用一 個CP，是同步時序 邏輯電路。（1）寫出驅動方程Dq = QqQi Dx = Qo D2 = Qx（2）根據所用觸發器的特性方程，求出各觸發器輸出 端的狀態方程2o+1 =0=0