單片機(jī)邏輯電路課件

CompanyLogo第一章單片機(jī)概述1.1單片機(jī)簡介

1.2單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.3單片機(jī)的發(fā)展趨勢

1.4單片機(jī)的類別

1.5單片機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識（補(bǔ)充）CompanyLogo第一章單片機(jī)概述1.1單片機(jī)CompanyLogo1．將下列一組二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。（1）10011100B（2）110001101001B（3）1001101000110110B2．求下列一組數(shù)字的原碼、反碼、補(bǔ)碼。（1）86（2）116（3）-34（4）-79CompanyLogoCompanyLogo2)、與邏輯真值表3)、與邏輯函數(shù)式Y(jié)=ABABY0001101100011)、與邏輯定義當(dāng)決定某一事件的所有條件都具備時，事件才能發(fā)生。這種決定事件的因果關(guān)系稱為“與邏輯關(guān)系”。1．與門見0得0，全1得1CompanyLogo2)、與邏輯真值表3)、與邏輯函數(shù)式CompanyLogo

常用的與門電路有2輸入與門、3輸入與門、4輸入與門。常用的TTL電路的與門芯片有74LS08（四2輸入正與門）、74LS09（四2輸入正與門）、74LS11（三3輸入正與門）、74LS21（二4輸入正與門）等。4)、與邏輯符號5)、與邏輯運(yùn)算00=001=010=011=1&ABYCompanyLogo常用的與門電路有2輸入與門、3輸入CompanyLogo+VCCRABYDaDbDaDbUYUaUb0003v3v03v3v導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止0.7V0.7V0.7V3.7vAB0O011011Y00011．與門CompanyLogo+VCCRABYDaDbDaDCompanyLogo“與”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“&”。C語言中“&&”表示“按位與”運(yùn)算，意思是變量之間按二進(jìn)制位數(shù)對應(yīng)關(guān)系一一進(jìn)行“與”運(yùn)算。如（01010101）&&（10101010）=00000000CompanyLogo“與”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“&”。CompanyLogo2．或門當(dāng)決定某一事件的一個或多個條件滿足時,事件便能發(fā)生。這種決定事件的因果關(guān)系稱為“或邏輯關(guān)系”。AB011011

Y0

1

112)、或邏輯真值表3)、或邏輯函數(shù)式Y(jié)=A+B1)、或邏輯定義00見1得1，全0得0CompanyLogo2．或門當(dāng)決定某一事件的一個

或門電路的形式也有許多種，常用的或門電路有2輸入或門。TTL電路的或門芯片有74LS32（四2輸入正或門）。4)、或邏輯符號0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=15）、或邏輯運(yùn)算≥1ABY或門電路的形式也有許多種，常用的或門電路有2輸入或門CompanyLogo2．或門UaUb0003v3v03v3v截止截止截止截止導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通DaDbUY2.3v2.3v2.3v0AB00011011Y0111CompanyLogo2．或門UaUb截止截止截止截CompanyLogo“或”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“︱”。C語言中“︱︱”表示“按位或”運(yùn)算，意思是變量之間按二進(jìn)制位數(shù)對應(yīng)關(guān)系一一進(jìn)行“或”運(yùn)算。如（01010101）&&（10101010）=111111111CompanyLogo“或”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“︱”。CompanyLogo3．非門

條件具備時，事件不能發(fā)生；條件不具備時事件一定發(fā)生。這種決定事件的因果關(guān)系稱為“非邏輯關(guān)系”。3、非邏輯函數(shù)式2）、非邏輯真值表AY0110Y=A1）、非邏輯定義CompanyLogo3．非門條件具備時，事件不能

TTL電路的非門芯片有74LS04（六反相器）、74LS05（集電極開路型六反相器）。

4）、非邏輯符號1AY5）、非邏輯運(yùn)算0=1

1=0TTL電路的非門芯片有74LS04（六反相器）、74CompanyLogo-VEE3．非門CompanyLogo-VEE3．非門CompanyLogo“非”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“！”。！0=1，！1=0C語言中“~”表示“按位取反”運(yùn)算，如~01010101=10101010CompanyLogo“非”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“！”。

常用的TTL電路的與非門芯片有74LS00（四2輸入正與非門）、74LS10（三3輸入正與非門）、74LS20（二4輸入正與非門）、74LS30（8輸入正與非門）、74LS01/03（集電極開路型四2輸入正與非門）。

4．與非門Y=ABAB00011011

Y1

110ABY&常用的TTL電路的與非門芯片有74LS00（四2輸入正與CompanyLogo5、或非門或非門芯片有74LS02（四2輸入正或非門）、74LS27（三3輸入正或非門）、74LS25（帶選通端二4輸入正或非門）。

Y=A+BAB00011011

Y1

000≥1ABYCompanyLogo5、或非門或非門芯片有74LS02（CompanyLogo6、同或AB00011011

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001Y=AB+AB=A⊙BABY必須相同，否則就沒有CompanyLogo6、同或AB00CompanyLogo7、異或AB00011011

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110ABY1Y=AB+AB=AB必須不同，否則就沒有在C語言中，有“按位異或”運(yùn)算“^”.CompanyLogo7、異或AB00

三態(tài)門與緩沖器三態(tài)輸出門電路可以加到寄存器的輸出端上，這樣的寄存器就稱為三態(tài)（緩沖）寄存器。使用三態(tài)輸出門電路，計算機(jī)就可以通過數(shù)據(jù)總線與一組寄存器接通，而斷開另外一組寄存器，從而與任意多個寄存器交換信息。三態(tài)門與緩沖器CompanyLogo常用三態(tài)門的圖形符號和輸出邏輯表達(dá)式邏輯符號名稱輸出表達(dá)式Y(jié)=高阻（EN=0時）A（EN=1時）Y=A（EN=0時）高阻（EN=1時）Y=高阻（EN=0時）AB（EN=1時）Y=高阻（EN=1時）AB（EN=0時）三態(tài)非門（1控制有效）1ENENAY1ENENAY&ENENAYB&ENENAYB三態(tài)非門（0控制有效）三態(tài)與非門（1控制有效）三態(tài)與非門（0控制有效）CompanyLogo常用三態(tài)門的圖形符號和輸出邏輯表達(dá)式CompanyLogo

1）同一條線上分時傳送數(shù)據(jù)，其連線方式稱為“總線結(jié)構(gòu)”。

工作原理：（以三路輸入為例）2）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸1工作Y=A傳輸結(jié)果ENG1G2EN1EN2EN3總線傳遞Y1路數(shù)據(jù)Y2路數(shù)據(jù)Y3路數(shù)據(jù)0010101000B=Y1EN1ENAY11EN2ENBY21EN3ENCY3總線1ENENAG11ENBENG2總線Y工作原理高阻態(tài)工作高阻態(tài)CompanyLogo1）同一條線上分時傳送數(shù)據(jù)，其連線

編碼器

一.編碼器的基本概念及工作原理

編碼——將特定的邏輯信號編為一組二進(jìn)制代碼。能夠?qū)崿F(xiàn)編碼功能的邏輯部件稱為編碼器。一般而言，N個不同的信號，至少需要n位二進(jìn)制數(shù)編碼。N和n之間滿足下列關(guān)系:2n≥N

3位二進(jìn)制編碼器示意圖編碼器3位二進(jìn)制編碼器示意圖CompanyLogo例如：I0、I1…、I7表示8路輸入，分別代表十進(jìn)制數(shù)0、1、2…、7八個數(shù)字。編碼器的輸出是3位二進(jìn)制代碼，用Y0、Y1、Y2表示。編碼器在任何時刻只能對0、1、2、…、7中的一個輸入信號進(jìn)行編號，不允許同時輸入兩個1。

3位二進(jìn)制編碼器有8個輸入端，3個輸出端，所以常稱為8線—3線編碼器，CompanyLogo例如：I0、I1…、I7表示8路輸CompanyLogo譯碼器

一．譯碼器的基本概念及工作原理譯碼器——將輸入代碼轉(zhuǎn)換成特定的輸出信號CompanyLogo譯碼器

一．譯碼器的基本概念及工作原3-8譯碼器CBA111&&&&&&&&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y701110010000000AABBCC3-8譯碼器CBA111&&&&&&&&Y0Y1Y2Y3Y4CompanyLogo七段半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器

七段顯示數(shù)字圖形

如圖所示為由7個發(fā)光二極管排列成的數(shù)碼顯示器的示意圖。發(fā)光二極管分別用a、b、c、d、e、f、g這7個字母代表，按一定的形式排列成“日”字形。通過字段的不同組合，可顯0～9十個數(shù)字CompanyLogo七段半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器七段顯示數(shù)字CompanyLogo半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器的內(nèi)部接法（a）共陽接法（b）共陰接法七個發(fā)光段有兩個種接法：共陽極接法如圖（a）所示，共陰極接法如圖（b）所示，圖中的R為限流電阻。在前一種接法中，譯碼器輸出低電平來驅(qū)動顯示段發(fā)光，而在后一種接法中，譯碼器需要輸出高電平來驅(qū)動各顯示段發(fā)光CompanyLogo半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器的內(nèi)部接法七個發(fā)光段CompanyLogo加法器加法器——實(shí)現(xiàn)兩個二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算

1．半加器——只能進(jìn)行本位加數(shù)、被加數(shù)的加法運(yùn)算而不考慮低位進(jìn)位。與非門組成的半加器CompanyLogo加法器加法器——實(shí)現(xiàn)兩個二進(jìn)制數(shù)的加CompanyLogo全加器CompanyLogo全加器CompanyLogo4位串行進(jìn)位加法器CompanyLogo4位串行進(jìn)位加法器CompanyLogo第一章單片機(jī)概述1.1單片機(jī)簡介

1.2單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.3單片機(jī)的發(fā)展趨勢

1.4單片機(jī)的類別

1.5單片機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識（補(bǔ)充）CompanyLogo第一章單片機(jī)概述1.1單片機(jī)CompanyLogo1．將下列一組二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。（1）10011100B（2）110001101001B（3）1001101000110110B2．求下列一組數(shù)字的原碼、反碼、補(bǔ)碼。（1）86（2）116（3）-34（4）-79CompanyLogoCompanyLogo2)、與邏輯真值表3)、與邏輯函數(shù)式Y(jié)=ABABY0001101100011)、與邏輯定義當(dāng)決定某一事件的所有條件都具備時，事件才能發(fā)生。這種決定事件的因果關(guān)系稱為“與邏輯關(guān)系”。1．與門見0得0，全1得1CompanyLogo2)、與邏輯真值表3)、與邏輯函數(shù)式CompanyLogo

常用的與門電路有2輸入與門、3輸入與門、4輸入與門。常用的TTL電路的與門芯片有74LS08（四2輸入正與門）、74LS09（四2輸入正與門）、74LS11（三3輸入正與門）、74LS21（二4輸入正與門）等。4)、與邏輯符號5)、與邏輯運(yùn)算00=001=010=011=1&ABYCompanyLogo常用的與門電路有2輸入與門、3輸入CompanyLogo+VCCRABYDaDbDaDbUYUaUb0003v3v03v3v導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止0.7V0.7V0.7V3.7vAB0O011011Y00011．與門CompanyLogo+VCCRABYDaDbDaDCompanyLogo“與”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“&”。C語言中“&&”表示“按位與”運(yùn)算，意思是變量之間按二進(jìn)制位數(shù)對應(yīng)關(guān)系一一進(jìn)行“與”運(yùn)算。如（01010101）&&（10101010）=00000000CompanyLogo“與”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“&”。CompanyLogo2．或門當(dāng)決定某一事件的一個或多個條件滿足時,事件便能發(fā)生。這種決定事件的因果關(guān)系稱為“或邏輯關(guān)系”。AB011011

Y0

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112)、或邏輯真值表3)、或邏輯函數(shù)式Y(jié)=A+B1)、或邏輯定義00見1得1，全0得0CompanyLogo2．或門當(dāng)決定某一事件的一個

或門電路的形式也有許多種，常用的或門電路有2輸入或門。TTL電路的或門芯片有74LS32（四2輸入正或門）。4)、或邏輯符號0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=15）、或邏輯運(yùn)算≥1ABY或門電路的形式也有許多種，常用的或門電路有2輸入或門CompanyLogo2．或門UaUb0003v3v03v3v截止截止截止截止導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通DaDbUY2.3v2.3v2.3v0AB00011011Y0111CompanyLogo2．或門UaUb截止截止截止截CompanyLogo“或”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“︱”。C語言中“︱︱”表示“按位或”運(yùn)算，意思是變量之間按二進(jìn)制位數(shù)對應(yīng)關(guān)系一一進(jìn)行“或”運(yùn)算。如（01010101）&&（10101010）=111111111CompanyLogo“或”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“︱”。CompanyLogo3．非門

條件具備時，事件不能發(fā)生；條件不具備時事件一定發(fā)生。這種決定事件的因果關(guān)系稱為“非邏輯關(guān)系”。3、非邏輯函數(shù)式2）、非邏輯真值表AY0110Y=A1）、非邏輯定義CompanyLogo3．非門條件具備時，事件不能

TTL電路的非門芯片有74LS04（六反相器）、74LS05（集電極開路型六反相器）。

4）、非邏輯符號1AY5）、非邏輯運(yùn)算0=1

1=0TTL電路的非門芯片有74LS04（六反相器）、74CompanyLogo-VEE3．非門CompanyLogo-VEE3．非門CompanyLogo“非”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“！”。！0=1，！1=0C語言中“~”表示“按位取反”運(yùn)算，如~01010101=10101010CompanyLogo“非”運(yùn)算在C語言中運(yùn)算符為“！”。

常用的TTL電路的與非門芯片有74LS00（四2輸入正與非門）、74LS10（三3輸入正與非門）、74LS20（二4輸入正與非門）、74LS30（8輸入正與非門）、74LS01/03（集電極開路型四2輸入正與非門）。

4．與非門Y=ABAB00011011

Y1

110ABY&常用的TTL電路的與非門芯片有74LS00（四2輸入正與CompanyLogo5、或非門或非門芯片有74LS02（四2輸入正或非門）、74LS27（三3輸入正或非門）、74LS25（帶選通端二4輸入正或非門）。

Y=A+BAB00011011

Y1

000≥1ABYCompanyLogo5、或非門或非門芯片有74LS02（CompanyLogo6、同或AB00011011

Y1

001Y=AB+AB=A⊙BABY必須相同，否則就沒有CompanyLogo6、同或AB00CompanyLogo7、異或AB00011011

Y0

110ABY1Y=AB+AB=AB必須不同，否則就沒有在C語言中，有“按位異或”運(yùn)算“^”.CompanyLogo7、異或AB00

三態(tài)門與緩沖器三態(tài)輸出門電路可以加到寄存器的輸出端上，這樣的寄存器就稱為三態(tài)（緩沖）寄存器。使用三態(tài)輸出門電路，計算機(jī)就可以通過數(shù)據(jù)總線與一組寄存器接通，而斷開另外一組寄存器，從而與任意多個寄存器交換信息。三態(tài)門與緩沖器CompanyLogo常用三態(tài)門的圖形符號和輸出邏輯表達(dá)式邏輯符號名稱輸出表達(dá)式Y(jié)=高阻（EN=0時）A（EN=1時）Y=A（EN=0時）高阻（EN=1時）Y=高阻（EN=0時）AB（EN=1時）Y=高阻（EN=1時）AB（EN=0時）三態(tài)非門（1控制有效）1ENENAY1ENENAY&ENENAYB&ENENAYB三態(tài)非門（0控制有效）三態(tài)與非門（1控制有效）三態(tài)與非門（0控制有效）CompanyLogo常用三態(tài)門的圖形符號和輸出邏輯表達(dá)式CompanyLogo

1）同一條線上分時傳送數(shù)據(jù)，其連線方式稱為“總線結(jié)構(gòu)”。

工作原理：（以三路輸入為例）2）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸1工作Y=A傳輸結(jié)果ENG1G2EN1EN2EN3總線傳遞Y1路數(shù)據(jù)Y2路數(shù)據(jù)Y3路數(shù)據(jù)0010101000B=Y1EN1ENAY11EN2ENBY21EN3ENCY3總線1ENENAG11ENBENG2總線Y工作原理高阻態(tài)工作高阻態(tài)CompanyLogo1）同一條線上分時傳送數(shù)據(jù)，其連線

編碼器

一.編碼器的基本概念及工作原理

編碼——將特定的邏輯信號編為一組二進(jìn)制代碼。能夠?qū)崿F(xiàn)編碼功能的邏輯部件稱為編碼器。一般而言，N個不同的信號，至少需要n位二進(jìn)制數(shù)編碼。N和n之間滿足下列關(guān)系:2n≥N

3位二進(jìn)制編碼器示意圖編碼器3位二進(jìn)制編碼器示意圖CompanyLogo例如：I0、I1…、I7表示8路輸入，分別代