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第11章 数字电路基础知识
教学重点：
1．掌握与门、或门、非门的逻辑功能及逻辑符号。
2．了解与或非门、同或门、异或门、OC门与三态门等复合门的逻辑功能和逻辑符号。 3．掌握基本逻辑运算、逻辑函数的表示方法。
4．掌握逻辑代数的基本公式；熟练应用公式化简逻辑函数。
教学难点：
1．各种逻辑关系的含义。 2．用公式化简逻辑函数。 3．根据函数表达式画出逻辑图。
学时分配：
序号 1 2 3 4 5 6 内 容 11.1 数字电路概述 11.2 基本逻辑门电路 11.3 组合逻辑门电路 11.4 逻辑代数及其在逻辑电路中的应用 本章小结与习题 本章总学时 学 时 0.5 1.5 2 2 2 8 11.1 数字电路概述
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11.1.1 数字电路及其特点
电子线路中的电信号有两大类：模拟信号和数字信号。 1．概念
模拟信号：在数值上和时间上都是连续变化的信号。 数字信号：在数值上和时间上不连续变化的信号。 模拟电路：处理模拟信号的电路。 数字电路：处理数字信号的电路。 2．数字电路特点
(1) 电路中工作的半导体管多数工作在开关状态。
(2) 研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系，分析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表，逻辑函数表达式及波形图等。
11.1.2 数字电路的发展和应用
数字电路的发展：与器件的改进密切相关，集成电路的出现促进了数字电路的发展。 数字电路的应用：范围广泛，国民经济许多部门中都将大量应用数字电路。
11.2 基本逻辑门电路
各种逻辑门电路是组成数字电路的基本单元。
11.2.1 关于逻辑电路的几个规定
一、逻辑状态的表示方法
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用数字符号0和1表示相互对立的逻辑状态，称为逻辑0和逻辑1。
表11.2.1 常见的对立逻辑状态示例
一种状态 另一种状态 高电位 低电位 有脉冲 无脉冲 闭合 断开 真 假 上 下 是 非 1 0 二、高、低电平规定
用高电平、低电平来描述电位的高低。
高低电平不是一个固定值，而是一个电平变化范围，如图11.2.1(a)所示。 单位用“V”表示。
在集成逻辑门电路中规定——
标准高电平VSH
——高电平的下限值；
标准低电平VSL——低电平的上限值。
图11.2.1 正逻辑和负逻辑
应用时，高电平应大于或等于VSH；低电平应小于或等于VSL。 三、正、负逻辑规定
正逻辑：用1表示高电平，用0表示低电平的逻辑体制。 负逻辑：用1表示低电平，用0表示高电平的逻辑体制。
11.2.2 与门电路
基本的逻辑关系：与逻辑、或逻辑和非逻辑。 一、与逻辑 1．与逻辑关系
与逻辑关系如图11.2.2所示。当决定一件事情的几个条件全部具备后，这件事情才能发
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生，否则不发生。
图11.2.2 用串联开关说明与逻辑关系 图11.2.3 与门电路
2．与门电路，如图11.2.3(a)所示。
A、B输入端；Y— —输出端。
3．逻辑符号，如图11.2.3(b)所示。 二、工作原理 1．工作原理 动画 与门电路 2．逻辑函数式
YAB
或 YAB
或 Y(11.2.1)
3．真值表
真值表——表明逻辑门电路输入端状态和输出端状态逻辑对应关系的表。表11.2.2 与门真值表 输 入 输 出 --
AB
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A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 0 0 1 4．逻辑功能
如图11.2.4所示，与门逻辑功能为：“有0出0，全1出1”。即
图11.2.4 四输入端与门
YABCD
说明：输入端不论是几个，逻辑关系相同。
11.2.3 或门电路
一、或逻辑 1．或逻辑关系
或逻辑关系如图11.2.5所示。当决定一件事情的几个条件中只要有一个条件得到满足，这件事情就会发生。
2．或门电路
或门电路如图11.2.6(a)所示。 3．逻辑符号
或门的逻辑符号如图11.2.6(b)所示。
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数字电路基础知识
