2022-2023学年高二物理竞赛课件：门电路和组合逻辑电路

门电路和组合逻辑电路 门电路和组合逻辑电路 数字电路基本概念 晶体管的开关作用 基本门电路及其组合 TTL门电路（自学） 逻辑代数 组合逻辑电路的分析与综合 加法器和编码器 译码器和数字显示 数据分配器和数据选择器（自学） 1. 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。了解 TTL门电路的特点。 3. 会分析和设计简单的组合逻辑电路。 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。 5. 学会数字集成电路的使用方法。（74ls00、74ls138） 本章要求： 2. 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。 模拟信号 数字信号 电子电路中的信号 正弦波信号 t 三角波信号 t 一.数字电路简介 ●模拟信号：时间连续、数值也连续的物理量。 数字电路基本概念 自然界中的许多物理量（速度、压力、温度、声音、重量、位置），用传感器将这些物理量转换成电信号（电压或电流）——模拟信号 变化规律多种：正弦波、三角波、调幅波 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小及相位关系。 模拟电路中，三极管通常工作在放大区。 ●数字信号 数字信号：时间和幅值上都是离散的 数字电子电路：处理数字信号的电子电路，简称数字电路 数字电路中三极管工作在开关状态。（三极管：饱和or截止） 理想数字信号通常是矩形脉冲信号：只有两个状态 低电位：零点几伏，接近0电位 （低电平） 高电位：几伏、十几伏，接近电路的电源电压 （高电平） 二进制数字逻辑：用0、1两个二进制符号表示信号两个状态； （不一定表示数值，表示两个相反的状态） 如：开、关 也称数字信号：存储、分析、传输信号 二.脉冲信号：是一种跃变信号，并且持续时间短暂。 尖顶波 （形式） t 矩形波 （形式） t 脉冲信号 (分类) 正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高 负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低 如： 0 +3V 0 -3V 正脉冲 0 +3V 0 -3V 负脉冲 脉冲幅度 A 脉冲上升沿 tr 脉冲周期 T 脉冲下降沿 tf 脉冲宽度 tp 脉冲信号的部分参数： A 0.9A 0.5A 0.1A tp tr tf T （实际的矩形波） 实际脉冲 逻辑电平 逻辑电平：对应脉冲“0”、“1”的信号幅值 TTL器件TTL电平：“1”：高电平：5 ~ 2V “0”：低电平：0 ~ 0.8V CMOS器件CMOS 电平： “1”：高电平：3~18V “0”：低电平：0V 三.逻辑状态： 1、0两种相反的状态——电位的高低而不是大小 1.正逻辑与负逻辑： 讨论各种逻辑电路的逻辑功能时，约定用高电平表示 逻辑1、低电平表示逻辑0。 事实上，既可以规定用高电平表示逻辑1、低电平表示逻辑0， 也可以规定用高电平表示逻辑0，低电平表示逻辑1。 这就引出了正逻辑和负逻辑的概念。 正逻辑：用高电平表示逻辑1，低电平表示逻辑0。 负逻辑：用高电平表示逻辑0，低电平表示逻辑1。 若无特殊说明，均采用正逻辑。 四．数制：——《微机原理》 计数制的两要素：多位数码中每一位的构成方法 从低位到高位的进位方法 数字系统中信息分两类：一类是数值 一类是文字符号 都可以用二进制来表示，计算规则简单，且与电子 器件的开、关状态相对应。 ☆十进制（逢十进一的计数体制）基数10，数码0-9 ☆二进制（逢二进一）基数2，数码0—1 ■二进制与十进制间的换算关系： 按权展开：(N)2=dn-12n-1+dn-22n-2+…+d121+d020 +d121 +d222 +…+dm2m 例：(1011) 2 = 120 +121 +022 +12 3 =(11) 10 (1101.101) 2 = 120 + 021 +122 + 12 3 +12-1 +02-2 +12-3 =(13.625) 10 ■二进制计算：0+1=1，0+0=0，1+0=1，1+1=10 ■二进制