活動二基本邏輯門電路

活動二基本邏輯門電路第一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日模擬電路是處理模擬信號的電路。所謂模擬信號就是信號數(shù)值在時間上連續(xù)變化的電信號。例如我們所熟悉的正弦波信號就是一種典型的模擬信號。

關(guān)聯(lián)知識一、數(shù)字電路與模擬電路1.模擬電路第二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日

數(shù)字電路是處理數(shù)字信號的電路。數(shù)字信號是一種信號數(shù)值在時間上不連續(xù)變化的電信號，例如現(xiàn)代汽車上的曲軸位置傳感器信號和用于故障自診的故障代碼等，就是一種典型的數(shù)字信號，如圖7-5b)所示。圖7-5模擬信號與數(shù)字信號a)模擬信號；b)數(shù)字信號2、數(shù)字電路第三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日數(shù)字信號是不隨時間連續(xù)變化，即信號的變化只發(fā)生在一系列離散的瞬間，信號的數(shù)值是階躍變化的。數(shù)字信號只有兩種狀態(tài)：高電平、低電平，或者有信號、無信號。在數(shù)字電路中，通常把這兩種狀態(tài)用兩個符號來表示，即“1”和“0”，即邏輯1和邏輯0。高電平或有信號用“1”表示，低電平或無信號用“0”表示，這稱為正邏輯；相反，低電平或無信號用“l(fā)”表示，高電平或有信號用“0”表示；這稱為負(fù)邏輯。在數(shù)字電路的邏輯設(shè)計中，有時用正邏輯，有時用負(fù)邏輯，一般無特殊聲明時，一律采用正邏輯。

3、特點(diǎn)第四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日數(shù)字電路的輸出狀態(tài)與各輸入狀態(tài)之間的關(guān)系稱為邏輯關(guān)系，因此數(shù)字電路又稱為邏輯電路?；镜倪壿嬯P(guān)系僅有三種，即與、或、非。（1）“與”邏輯圖7-6“與”邏輯電路

我們先看圖7-4簡單電路，燈泡要亮必須滿足兩個條件，即是兩個開關(guān)S1和S2必須都接通，否則，燈亮的事件就不會發(fā)生，因此我們可以總結(jié)出這樣一個規(guī)律：當(dāng)決定一件事情的各個條件全部具備時，這件事情才會發(fā)生，這樣的因果關(guān)系稱為“與”邏輯。圖7-6“與”邏輯電路二、基本邏輯門電路1“與”邏輯和“與”門電路第五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日(2）“與”門電路

圖7-7所示為二極管與門電路，我們把它的輸入端作為條件，輸出端作為結(jié)果。輸入端和輸出端能滿足“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門電路。ABa)b)圖7-7二極管與門電路和邏輯符號a)電路；b)符號第六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日②輸入端A、B只有一個處于低電平OV，這時處于低電平的二極管D優(yōu)先導(dǎo)通，輸出L仍為低電平。它有兩個輸人端A、B，一個輸出端L。假定輸入信號的高電平為+5V，低電平為OV，則按輸入信號的不同可分為以下情況：分析:①輸入端A、B都處于低電平OV(即A＝B＝0)，這時D1、D2都處于正向?qū)顟B(tài)。如果忽略二極管的導(dǎo)通壓降則輸出L＝0。③輸入端A和B全處于高電平，這時二極管D1、D2都截止，則輸出端L的電位基本上與輸入端相等，L為高電平。第七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日分析結(jié)果見表7-2，表7-3為“與”門真值表，只有輸入端都是高電位1時，輸出L才是高電位1，否則為低電平O。

L=A·B或L=AB可見，上述電路是一個“與”門電路。輸入輸出VAVBVLOOOO+5O+500+5+5+5輸入輸出ABL0OO01O100111表7-2“與”門真值表表7-3“與”門真值表邏輯函數(shù)表達(dá)式為第八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日0×0＝O0×1＝01×0＝01×1＝1

式中的“·”表示邏輯乘，邏輯乘的基本運(yùn)算公式是第九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日2“或”邏輯和“或”門電路（1）“或”邏輯圖7-8電路特點(diǎn)是：只要電路中有一個或一個以上的開關(guān)接通，燈泡就會發(fā)亮。這個電路使我們總結(jié)出另一種邏輯關(guān)系：“在決定一件事情的諸條件中，只要具備一個或一個以上的條件，這件事就會發(fā)生”這種邏輯關(guān)系稱為“或”邏輯。

圖7-8“或邏輯門電路第十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日

（2）“或”門電路具有“或”邏輯的電路，稱為“或”門電路，簡稱“或”門，如圖7-9a)所示。圖7-9b)是“或”門的符號。當(dāng)一個或一個以上的輸入端為高電平(+5V)時，相應(yīng)的二極管導(dǎo)通，如果忽略二極管的導(dǎo)通壓降，則輸出端也為高電平(+5V)；當(dāng)兩個輸入端都為低電平(0V)時，所有二極管截止，輸出端L才為低電平(OV)。圖7-9“或”門電路和符號a)電路；b)符號第十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日式中的“+”號叫“邏輯加”，邏輯加的基本運(yùn)算公式是：O﹢0＝00﹢1＝11﹢0＝11﹢1＝1上述分析結(jié)果可以用表7-3表示，表7-4為“或”門真值表。輸入輸出VAVBVLOOO+50+5O+5+5+5+5+5輸入輸出ABL0O0101O11111表7-4“或”門真值表表7-5“或”門真值表或”邏輯函數(shù)表達(dá)式為：第十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日“非”邏輯關(guān)系就是輸出的狀態(tài)與輸入的狀態(tài)相反?！胺恰痹谶壿嬌暇褪欠穸ǖ囊馑肌?、“非”邏輯關(guān)系和“非”門電路具有非邏輯功能的電路叫做“非”門電路，簡稱“非”門。圖7-10a)與圖7-10b)分別是三極管組成的“非”門電路和邏輯符號。從前一節(jié)分析可知，當(dāng)輸人為高電平時，三極管飽和導(dǎo)通，輸出低電平“O”。反之，三極管T截止，輸出為高電平。輸出輸入相反，實現(xiàn)了“非”的邏輯功能。

（1）“非”邏輯關(guān)系（2）“非”門電路第十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日圖7-8非門電路和邏輯符號a)電路．b)符號

“非”邏輯關(guān)系可用表7-6的真值表來表示，也可用下列邏輯函數(shù)表達(dá)式來表示：＝

ALO11O表7-6“非”門真值表

第十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日

上述三種電路是最基本的邏輯門電路。利用它們可以組合成與非門、或非門、與或非門等。這些復(fù)合門電路具有帶負(fù)載復(fù)合門電路能力、工作速度和可靠性方面都得到了很大提高，因此成為邏輯電路中最常用的基本電路。4、復(fù)合門電路第十五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日（1）與非門圖7-10是典型的與非門電路及符號。它由二極管與門和三極管非門串接而成，故輸入與輸出之間的關(guān)系是與非關(guān)系，表7-7是與非門真值表。b）符號a）電路圖7-10與非門電路和符號

ABL其邏輯函數(shù)表達(dá)式為表7-7與非門真值表ABL001O1110111O第十六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日(2）或非門圖7-12是一個或非門電路及其符號，它由一個二極管或門和一個非門組成，因此輸入輸出之間是或非關(guān)系，其特點(diǎn)是：只要輸入有“1”，輸出就為“O”，只有輸入全為“0”時，輸出才為“1”。a)電路；b)符號圖7-12或非門電路和符號其邏輯表達(dá)式為

第十七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日上面介紹的一些常見門電路，如果用分立元件構(gòu)成時，不但連線和焊點(diǎn)太多，而且電路的體積很大，造成電路的可靠性很差。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展和集成工藝的規(guī)?；a(chǎn)，數(shù)字集成電路得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字集成電路只有電源、輸入、輸出和控制等引線，因此與分立電路相比，數(shù)字集成電路成本低、可靠性高且便于安裝調(diào)試。目前使用的門電路均是集成邏輯門電路。數(shù)字集成門電路按開關(guān)元件的不同可分為雙極型TTL集成邏輯門電路和單極型CMOS集成邏輯門電路兩大類。第十八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日知道“與”門、“或”門、“與非”門的工作原理。認(rèn)識基本邏輯電路的邏輯功能。掌握TTL集成電路的外觀和使用方法操作中注意環(huán)境保護(hù)和人生安全。操作活動1、操作名稱：基本邏輯門電路2、需用器材：電子線路實驗板、直流穩(wěn)壓電源、萬用表、74LS00與非門3、學(xué)習(xí)目標(biāo)：第十九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日①認(rèn)識74LS00的管腳排列圖和實物（如圖7-13所示）4、操作步驟⑴“與”門步驟：圖7-1374LS00的管腳排列圖7-14所示的邏輯功能接線②按實驗圖7-14所示的邏輯功能接線，第二十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日注意：74LS00不用的管腳應(yīng)作懸空處理。④寫出其邏輯表達(dá)式。

③分別在A、B端輸入5V、0V，測出輸出端的電壓值，填入表7-8輸入端輸出端A（①腳）B（②腳）L（③腳）00110101表7-8與門測量值第二十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日①

按實驗圖7-15所示的邏輯功能接線，②分別在A、B端輸入5V、0V，測出輸出端的電壓值，填入表7-9③寫出其邏輯表達(dá)式：

⑵“或”門步驟：圖7-15“或”門實驗電路實驗表7-9輸入端輸出端A（①腳）B（②腳）L（③腳）00110101第二十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日①按實驗圖7-16所示的邏輯功能接線，②分別在A、B端輸入5V、0V，測出輸出端的電壓值，填入表7-10③寫出其邏輯表達(dá)式：⑶“與非”門步驟：圖7-16與非邏輯輸入端輸出端A（①腳）B（②腳）L（③腳）00110101表7-10或門測量表第二十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日為什么不用的空腳要懸空？你試著畫一邏輯為L=A+AB電路好嗎。第二十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日活動二基本邏輯門電路評估表

學(xué)生姓名日期：自評互評師評一、學(xué)習(xí)評價目標(biāo)1能講出“與”“或”“非”門的概念。2能寫“與”“或”“非”門的符號。3會進(jìn)行“與”“或”“非”門的運(yùn)算。4會進(jìn)行“與”“或”“非”門的簡單電路連接。5知道“與”“或”“非”門的表示方法。6能看懂“與”“或”“非”