与或非门.ppt
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2.1逻辑门电路逻辑门电路基本门电路基本门电路基本门电路基本门电路:
与门与门与门与门、或门或门或门或门、非门非门非门非门(又称(又称(又称(又称反相器反相器反相器反相器)。
)。
)。
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第第第第22章章章章逻辑门电路逻辑门电路逻辑门电路逻辑门电路与门与门与门与门或门或门或门或门非门非门非门非门2.1.12.1.1非门非门非门非门定义:
定义:
定义:
定义:
输入与输出信号状态满足输入与输出信号状态满足输入与输出信号状态满足输入与输出信号状态满足“非非非非”逻辑关系。
逻辑关系。
逻辑关系。
逻辑关系。
非门电路:
非门电路:
非门电路:
非门电路:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
波形图:
波形图:
波形图:
波形图:
A=1A=1(+5V+5V)时,)时,)时,)时,TT导通,导通,导通,导通,LL输出输出输出输出0.2V0.2V0.3V,0.3V,即:
即:
即:
即:
L=0L=0;A=0A=0(0V0V)时,)时,)时,)时,TT截止,截止,截止,截止,LL输输输输出近似出近似出近似出近似+5V,+5V,即:
即:
即:
即:
L=1L=1;2.1.22.1.2与门与门与门与门与门电路:
与门电路:
与门电路:
与门电路:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
与门波形图:
与门波形图:
与门波形图:
与门波形图:
1)两个输入,一个输出2)分析电路,(围绕导通与否,先看输入,再分析输出)(围绕导通与否,先看输入,再分析输出)3)确定逻辑关系,L=AB2.1.32.1.3或门或门或门或门或门电路:
或门电路:
或门电路:
或门电路:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
或门波形图:
或门波形图:
或门波形图:
或门波形图:
1)两个输入,一个输出)两个输入,一个输出2)分析电路,(围绕导通与否,先看输入,再分析输出)分析电路,(围绕导通与否,先看输入,再分析输出)3)确定逻辑关系,)确定逻辑关系,L=A+B2.1.42.1.4其他常见门电路其他常见门电路其他常见门电路其他常见门电路1.1.与非门与非门与非门与非门与非门电路:
与非门电路:
与非门电路:
与非门电路:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
与非门波形图:
与非门波形图:
与非门波形图:
与非门波形图:
逻辑关系式:
逻辑关系式:
逻辑关系式:
逻辑关系式:
提提示示常用门电路也可以由基本门电路常用门电路也可以由基本门电路常用门电路也可以由基本门电路常用门电路也可以由基本门电路“非门非门非门非门”、“与门与门与门与门”、“或门或门或门或门”间接构成。
例如:
间接构成。
例如:
间接构成。
例如:
间接构成。
例如:
通常我们将由逻辑符号表示的逻辑电路称为通常我们将由逻辑符号表示的逻辑电路称为通常我们将由逻辑符号表示的逻辑电路称为通常我们将由逻辑符号表示的逻辑电路称为“逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图”。
2.或非门或非门或非门电路:
或非门电路:
或非门电路:
或非门电路:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
或非门波形图:
或非门波形图:
或非门波形图:
或非门波形图:
能够实现能够实现能够实现能够实现“或非或非或非或非”逻辑关系的电路均称为逻辑关系的电路均称为逻辑关系的电路均称为逻辑关系的电路均称为“或非门或非门或非门或非门”。
在一个或门的输出端连接一个非门就构成。
在一个或门的输出端连接一个非门就构成。
在一个或门的输出端连接一个非门就构成。
在一个或门的输出端连接一个非门就构成了了了了“或非门或非门或非门或非门”,如下图所示。
,如下图所示。
,如下图所示。
,如下图所示。
如图蓝色线如图蓝色线条时刻条时刻,L输输出为出为3.异或门异或门异或门电路:
异或门电路:
异或门电路:
异或门电路:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
双输入端异或门波形图:
双输入端异或门波形图:
双输入端异或门波形图:
双输入端异或门波形图:
能够实现能够实现能够实现能够实现“异或异或异或异或”逻辑关系逻辑关系逻辑关系逻辑关系的电路均称为的电路均称为的电路均称为的电路均称为“异或门异或门异或门异或门”。
异或门可由非门、与门和或异或门可由非门、与门和或异或门可由非门、与门和或异或门可由非门、与门和或门组合而成门组合而成门组合而成门组合而成,如下图所示。
,如下图所示。
,如下图所示。
,如下图所示。
提提提提示示示示当输入端当输入端当输入端当输入端AA、BB的电平的电平的电平的电平状态互为相反时,输出端状态互为相反时,输出端状态互为相反时,输出端状态互为相反时,输出端LL一定为高电平;当输入端一定为高电平;当输入端一定为高电平;当输入端一定为高电平;当输入端AA、BB的电平状态相同时输出的电平状态相同时输出的电平状态相同时输出的电平状态相同时输出LL一定为低电平。
一定为低电平。
一定为低电平。
一定为低电平。
4.同或门同或门同或门电路:
同或门电路:
同或门电路:
同或门电路:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑符号:
双输入端同或门波形图:
双输入端同或门波形图:
双输入端同或门波形图:
双输入端同或门波形图:
提提提提示示示示当输入端当输入端当输入端当输入端AA、BB的电平的电平的电平的电平状态互为相反时,输出端状态互为相反时,输出端状态互为相反时,输出端状态互为相反时,输出端LL一定为低电平;而当输入端一定为低电平;而当输入端一定为低电平;而当输入端一定为低电平;而当输入端AA、BB的电平状态相同时,的电平状态相同时,的电平状态相同时,的电平状态相同时,输出端输出端输出端输出端LL一定为高电平。
一定为高电平。
一定为高电平。
一定为高电平。
能够实现能够实现能够实现能够实现AABB“同或同或同或同或”逻辑关系的逻辑关系的逻辑关系的逻辑关系的电路均称为电路均称为电路均称为电路均称为“同或门同或门同或门同或门”。
由非门、与门和或门组合而成的同或门及。
由非门、与门和或门组合而成的同或门及。
由非门、与门和或门组合而成的同或门及。
由非门、与门和或门组合而成的同或门及逻辑符号如下图所示。
逻辑符号如下图所示。
逻辑符号如下图所示。
逻辑符号如下图所示。
2.2不同系列门电路不同系列门电路目前使用的门电路大多为集成门电路,目前使用的门电路大多为集成门电路,最常用的是最常用的是TTL系列和系列和CMOS系列。
在两系列。
在两种不同系列的门电路中,他们虽具有相同种不同系列的门电路中,他们虽具有相同的逻辑功能而两者的结构、制造工艺却不的逻辑功能而两者的结构、制造工艺却不同,其外形尺寸、性能指标也有所差别。
同,其外形尺寸、性能指标也有所差别。
因此有必要了解两种不同系列门电路因此有必要了解两种不同系列门电路的结构特点、工作原理及主要特性,以便的结构特点、工作原理及主要特性,以便在实际设计中合理选择芯片。
在实际设计中合理选择芯片。
2.2.1TTL系列门电路系列门电路TTLTTL(晶体管(晶体管(晶体管(晶体管晶体管逻辑)门电路只制成单片集成电路。
晶体管逻辑)门电路只制成单片集成电路。
晶体管逻辑)门电路只制成单片集成电路。
晶体管逻辑)门电路只制成单片集成电路。
输入级由多发射极晶体管构成,输出级由推挽电路(功率输出输入级由多发射极晶体管构成,输出级由推挽电路(功率输出输入级由多发射极晶体管构成,输出级由推挽电路(功率输出输入级由多发射极晶体管构成,输出级由推挽电路(功率输出电路)构成。
标准电路)构成。
标准电路)构成。
标准电路)构成。
标准TTLTTL与非门如下图所示。
与非门如下图所示。
与非门如下图所示。
与非门如下图所示。
标准标准标准标准TTLTTL与非门与非门与非门与非门电路工作原理电路工作原理电路工作原理电路工作原理1.1.电路组成电路组成电路组成电路组成2.2.逻辑关系逻辑关系逻辑关系逻辑关系3.3.分析负载情况分析负载情况分析负载情况分析负载情况小小结结(11)输入信号与输出信号符合)输入信号与输出信号符合)输入信号与输出信号符合)输入信号与输出信号符合与非与非与非与非逻辑关系。
逻辑关系。
逻辑关系。
逻辑关系。
(22)拉电流与灌电流拉电流与灌电流拉电流与灌电流拉电流与灌电流:
输出为高电平时,向负载输出的电流称为拉电流;:
输出为高电平时,向负载输出的电流称为拉电流;:
输出为高电平时,向负载输出的电流称为拉电流;:
输出为高电平时,向负载输出的电流称为拉电流;输出端输出端输出端输出端LL为低电平时,负载电流流入输出端为低电平时,负载电流流入输出端为低电平时,负载电流流入输出端为低电平时,负载电流流入输出端LL并经并经并经并经TT44流向地端,称为灌电流。
流向地端,称为灌电流。
流向地端,称为灌电流。
流向地端,称为灌电流。
(44)若某一输入端悬空,无论其他输入端接高电平或是低电平,)若某一输入端悬空,无论其他输入端接高电平或是低电平,)若某一输入端悬空,无论其他输入端接高电平或是低电平,)若某一输入端悬空,无论其他输入端接高电平或是低电平,悬空端的作用悬空端的作用悬空端的作用悬空端的作用相当于接高电平。
相当于接高电平。
相当于接高电平。
相当于接高电平。
在实际应用中,为避免引入干扰不用的输入端一般不允许悬空。
在实际应用中,为避免引入干扰不用的输入端一般不允许悬空。
在实际应用中,为避免引入干扰不用的输入端一般不允许悬空。
在实际应用中,为避免引入干扰不用的输入端一般不允许悬空。
(33)若输出端)若输出端)若输出端)若输出端LL所接的负载较重(即负载从输出端汲取的控制电流较大),所接的负载较重(即负载从输出端汲取的控制电流较大),所接的负载较重(即负载从输出端汲取的控制电流较大),所接的负载较重(即负载从输出端汲取的控制电流较大),输出的高电平经电阻输出的高电平经电阻输出的高电平经电阻输出的高电平经电阻R4R4后会略有下降。
后会略有下降。
后会略有下降。
后会略有下降。
(55)TTLTTL与非门与非门与非门与非门74LS0074LS00集成电路示意图集成电路示意图集成电路示意图集成电路示意图44个双输入与非门,个双输入与非门,个双输入与非门,个双输入与非门,此类电路多数采用双列直插式封装。
此类电路多数采用双列直插式封装。
此类电路多数采用双列直插式封装。
此类电路多数采用双列直插式封装。
2.2.2MOS系列门电路系列门电路CMOSCMOS门电路举例门电路举例门电路举例门电路举例CMOSCMOS非门电路非门电路非门电路非门电路CMOSCMOS与非门与非门与非门与非门CMOSCMOS或非门或非门或非门或非门工作原理工作原理工作原理工作原理AA为高电平,为高电平,为高电平,为高电平,TT11截截截截止止止止TT22导通,导通,导通,导通,LL为低电为低电为低电为低电平,符合非逻辑关平,符合非逻辑关平,符合非逻辑关平,符合非逻辑关系。
系。
系。
系。
工作原理工作原理工作原理工作原理AA、BB同为高电平同为高电平同为高电平同为高电平时时时时TT11、TT22截止,截止,截止,截止,TT33、TT44导通,导通,导通,导通,LL为低电为低电为低电为低电平,符合与非逻辑关平,符合与非逻辑关平,符合与非逻辑关平,符合与非逻辑关系。
反之亦然。
系。
反之亦然。
系。
反之亦然。
系。
反之亦然。
工作原理工作原理工作原理工作原理请自行分析请自行分析请自行分析请自行分析2-22.3门电路综合应用门电路综合应用2.3.1三选二电路三选二电路例例例例11:
由于检测危险的报警器自身也可能出现差错,因此为提高由于检测危险的报警器自身也可能出现差错,因此为提高由于检测危险的报警器自身也可能出现差错,因此为提高由于检测危险的报警器自身也可能出现差错,因此为提高报警信号的可靠性,在每个关键部位都安置了三个同类型的危报警信号的可靠性,在每个关键部位都安置了三个同类型的危报警信号的可靠性,在每个关键部位都安置了三个同类型的危报警信号的可靠性,在每个关键部位都安置了三个同类型的危险报警器,如下图所示。
只有当三个危险报警器中至少有两个险报警器,如下图所示。
只有当三个危险报警器中至少有两个险报警器,如下图所示。
只有当三个危险报警器中至少有两个险报警器,
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- 非门
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