第14章 数字电子技术基础（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（机工版·2018）

十四 数字电子技术基础 数字电路概述 一 逻辑门电路 二 集成门电路 三 ‹#› ‹#› 一 了解数字信号的特点。 熟悉二进制、十进制数的表示方法，掌握它们之间的转换方法。 了解三种基本逻辑门电路，以及由基本逻辑门电路组成的复合逻辑门电路的特点。 了解逻辑电路图、真值表与逻辑函数间的关系。 学习目标 三 二 ‹#› ‹#› 14.1.1 数字信号和数字电路 电子电路中的电信号分为模拟信号和数字信号。数字量的变化在时间上和数量上都是离散的。表示数字量的信号叫作数字信号，工作在数字信号下的电子电路叫作数字电路。 一 三 二 14.1 数字电路概述 14.1.2 数字电路的特点 数字电路的特点主要有以下几方面： 1）电路结构简单，容易制造，便于集成、系列化生产，成本低廉，使用方便。 2）由数字电路组成的数字系统，工作准确可靠，精度高。 3）不仅能完成数值运算，还可以进行逻辑运算与判断，应用在控制系统中，又称作“数字逻辑电路”。 14.1.3 数的表示方法 数制是数的表示方法，常用的数制有二进制数和十进制数两种。 ‹#› ‹#› 14.2.1 与逻辑和与门电路 1. 与逻辑 当决定一件事的所有条件都满足时，该件事才会发生，这种因果逻辑关系称为与逻辑。如图14-1 所示， 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 2．与门表示方法 1）“与门”电路：如图14-2a 所示，由两个二极管组成的与门电路。与门逻辑符号：如图14-2b 所示。表14-1 是与门的真值表。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 14.2.2 或逻辑和或门电路 1．或逻辑 当决定某一事件的条件中，至少有一个条件满足时，该事件就会发生，这种因果关系称为“或”逻辑。如图14-3 所示。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 2．或门表示方法 1）或门电路：如图14-4 所示，由二极管和电阻组成的或门电路组成， 2）或门逻辑符号：如图14-5 所示，只要A、B 任一是高电平，输出Y 就是高电平。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 3）或逻辑的函数表达式： Y=A+B。 4）或逻辑的真值表：或非门真值表见表14-2。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 14.2.3 非逻辑和非门电路 1．非逻辑 当一事件的结果和条件总是相反时，这种逻辑关系称为非逻辑。如图14-6 所示的电路中。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 2．非门表示方法 1）非门的逻辑符号：如图14-7 所示。 2）非门的逻辑表达式：Y=A。 3）非门的真值表：见表14-3。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 14.2.4 复合逻辑门 1．与非门 1）与非门逻辑图和逻辑符号,如图14-8所示。 2）与非门真值表：见表14-4。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 2．或非门 1）或非门逻辑图和逻辑符号,如图14-9 所示。 2）或非门真值表：见表14-5。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 3．与或非门 1）与或非门逻辑图，如图14-10 所示。逻辑符号如图14-11 所示。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 2）与或非门的真值表：见表14-6。从真值表中可以看出，与或非门的逻辑功能为全1 为0，有0 为1。 14.2 逻辑门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 14.3.1 TTL集成与非门电路 1．电路组成 图14-12 所示为国产T1000 系列与非门的典型电路。其等效电路如图14-13 所示。 14.3 集成门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 14.3.2 CMOS集成门电路 1．CMOS 非门电路 图14-14 是CMOS 非门的原理图 14.3 集成门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 2．CMOS 与非门电路 （1）电路组成 图14-15 所示为两输入端与非门电路及其符号 14.3 集成门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› 3．CMOS 或非门电路 （1）电路组成 图14-16 所示是两输入端CMOS 或非门电路及其符号图。 14.3 集成门电路 一 三 二 ‹#› ‹#› $$