8.1概述(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（北京理工大学出版社）

项目八 数字电路及其在汽车中的应用 任务8.1概述 任务8. 2基本逻辑关系与门电路 任务8. 3逻辑代数 任务8. 4集成门电路 任务8. 5触发器 任务8. 6数字电路在汽车中的应用 返回 1 任务8.1概述 活动8.1.1数字信号 数字信号是脉冲信号，持续时间短暂。在数字电路中，最常见的数字信号是矩形波和尖顶波，如图8一1所示。实际的波形并不是那么理想，图8一2所示为实际的矩形波。以矩形波为例，数字信号即脉冲的基本参数如下。 1)脉冲幅度A:脉冲信号变化的最大值。 2)脉冲上升时间tr:从脉冲10%的幅度上升到90%所需的时间。 3)脉冲下降时间tf:从脉冲90%的幅度下降到10%所需的时间。 4)脉冲宽度tp:从上升沿50%幅度到下降沿50%幅度所需时间。 下一页 返回 任务8.1概述 5)脉冲周期T:周期性脉冲信号前后两次出现的间隔时间。 6)脉冲频率f:单位时间内的脉冲数， 7)数字电路中没有脉冲信号时的状态称为静态，静态时的电压值可以为正、负或零(一般在0V左右)。脉冲出现时电压大于静态电压值的称为正脉冲，小于静态电压值的称为负脉冲，如图8一3所示。 活动8. 1. 2数字电路 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。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。 上一页 下一页 返回 任务8.1概述 数字电路通常是根据脉冲信号的有无、个数、频率、宽度来进行工作的，而与脉冲幅度无关，所以抗干扰能力强，准确度高。虽然数字信号的处理电路比较复杂，但因信号本身波形十分简单，它只有两种状态:有或无，在电路中具体表现为高电位和低电位(通常用1和0表示)，所以用于数字电路的晶体管不是工作在放大状态而是工作在开关状态，要么饱和导通，要么截止。因此制作时要求低、功耗小，易于集成化，随着数字集成电路制作技术的发展，数字电路获得了广泛的应用。 上一页 返回 任务8. 2基本逻辑关系与门电路 活动8. 2. 1与门 图8 -4(a)为与逻辑关系图，在电路中，两开关A,B串联后控制指示灯Y。只有A,B同时接通(为“1")，灯Y就亮(为“1");而A断开(为“0"),B接通(为“1")，或A接通(为“1”),B断开(为“0")时，灯Y都不亮(为“0")。 Y与A,B的这种关系为与逻辑。与逻辑关系又称逻辑乘，其表达式为 实现与逻辑关系的电路称为“与门”电路，简称“与门”。图8 -4(b)所示为由二极管组成的“与门”电路。 下一页 返回 任务8. 2基本逻辑关系与门电路 图8 -4(c)所示为“与门”的逻辑符号。“与门”的真值表如表8-1所示。 根据表8-1，可画出“与门”逻辑功能波形图，如图8 -5所示。 由与门真值表和逻辑表达式可以得出逻辑乘的运算规律为 逻辑功能总结为“有。出。，全1出1” 。 目前常用的与门集成电路有74LS08，它的内部有四个二输入与门电路，图8 -6(a) ,(b)为其外引脚图和逻辑图。 “与门”电路应用举例:一般用来控制信号的传送。 上一页 下一页 返回 任务8. 2基本逻辑关系与门电路 活动8.2.2“或门” 图8-7(a)为或逻辑关系图，在电路中，两开关A,B并联后控制指示灯Y，只要A或B有一个接通(为“1”)，灯Y就亮(为“1”)，而A,B全断开时(全为“0”),Y才不亮(为“0”),Y与A,B的这种关系称为或逻辑。或逻辑关系又称逻辑加，其表达式为 实现或逻辑关系的电路称为“或门”电路，简称“或门”。 图8 - 7 (b)所示为由二极管组成的“或门”电路。图8 -7(c)所示为“或门”的逻辑符号。“或门”的真值表如表8 -2所示。 上一页 下一页 返回 任务8. 2基本逻辑关系与门电路 根据表8 -2，可画出“或门”逻辑功能波形图，如图8一8所示。 由“或门”真值表和逻辑表达式，可得出逻辑加的运算规律为 “或门”电路应用举例:常用于两路防盗报警电路。如图8-9所示。 目前常用“或门”集成电路有74 LS32，它的内部有四个二输入的“或门”电路，图8一10所示为其内部结构及引脚和逻辑符号。 活动8.2.3“非门” 图8-11(a)为非逻辑关系图，开关A与电灯Y并联。当开关A接通(为“1”)时，灯Y不亮(为“0”);当A断开(为“0”)时，灯Y亮(为“1”),Y与A的状态相反。 上一页 下一页 返回 任务8. 2基本逻辑关系与门电路 这种关系称为非逻辑，非逻辑关系又称逻辑非，其表达式 图8-11 (b)所示为由晶体管组成的“非门”电路。 图8-11(c)所示为“非门”逻辑符号。“非门”逻辑状态真值表见表8-3。 由式(8一3)，可得出逻辑非的运算规律，即 “非门”电路常用于对信号波形的整形和倒相的电路中。 上一页 下一页 返回 任务8. 2基本逻辑关系与门电路