第三章 集成逻辑门电路
- 格式:ppt
- 大小:898.00 KB
- 文档页数:57


集成逻辑门电路基本知识
1. 引言
集成逻辑门电路是现代数字电路的基础,广泛应用于计算机、通信、控制等领域。了解集成逻辑门电路的基本知识对于理解数字电路的原理和设计至关重要。本文将介绍集成逻辑门电路的基础概念、分类和应用。
2. 集成逻辑门电路的概述
集成逻辑门电路是由多个逻辑门组成的电路,逻辑门通过控制输入端的电信号,产生特定的输出信号。逻辑门的种类包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。 3. 集成逻辑门电路的分类
3.1 与门
与门是最基本的逻辑门之一,其输入端都要为高电平时,输出端才会为高电平。与门的符号为“&”或“∩”,常用的与门有AND、NAND等类型。
3.2 或门
或门是另一种基本的逻辑门,只要输入端中有一个为高电平,则输出端为高电平。或门的符号为“|”或“∪”,常用的或门有OR、NOR等类型。
3.3 非门
非门是最简单的逻辑门之一,若输入端为高电平,则输出端为低电平;若输入端为低电平,则输出端为高电平。非门的符号为“!”或“¬”。 3.4 异或门
异或门是比较特殊的逻辑门,当输入端中只有一个为高电平时,输出端为高电平;否则,输出端为低电平。异或门的符号为“⊕”或“≠”。
4. 集成逻辑门电路的应用
集成逻辑门电路可以用于各种数字电路的设计和实现,以下是集成逻辑门电路的一些常见应用场景:
4.1 逻辑运算
集成逻辑门电路可以实现各种逻辑运算,例如用与门组成加法器、用异或门实现比较器等。逻辑运算是计算机和数字电路的基础。
4.2 存储器设计
存储器是计算机系统中重要的组成部分,集成逻辑门电路可以用于存储器的设计和实现。常见的存储器包括静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)。 4.3 时序电路设计
时序电路是处理与时间有关的数字信号的电路,集成逻辑门电路可以用于时序电路的设计和实现。时序电路广泛应用于计时器、时钟、触发器等领域。
5. 总结
集成逻辑门电路是数字电路中的基本组成单元,通过不同逻辑门的组合,可以实现各种逻辑运算和功能。了解集成逻辑门电路的基本知识对于数字电路的设计和理解至关重要。本文介绍了集成逻辑门电路的概述、分类和应用,希望能为读者提供一些指导和参考。
集成逻辑门电路及应用
集成逻辑门电路的种类繁多,有反相器、与门和与非门、或门和或非门、异或门等,以下简单介绍几种 常用的门电路及应用电路。
1.集成逻辑门电路
(1)常用逻辑门电路图形符号
常用逻辑门电路图形符号见表1。
表1 常用逻辑门电路图形符号
(2)反相器与缓冲器
反相器是非门电路,74LS04是通用型六反相器,与该器件的逻辑功能且引脚排列兼容的器件有74HC04, CD4069等。74LS05也是六反相器,该器件的逻辑功能和引脚排列与74LS04相同,不同的是74LS05是集电极 开路输出(0C门),在实际使用时,必须在输出端至电源正端接上拉电阻。
缓冲器的输出与输人信号同相位,它用于改变输人输出电平及提高电路的驱动能力,74LS07是集电极开 路输出同相输出驱动器,该器件的输出高电压达30V,灌电流达40mA,与之兼容的器件有74HC07,74HCT07 等。74LS04,CD4069引脚排列图如图1所示。
图1 74LS04,CD4069引脚排列图
(3)与门和与非门
与门和与非门种类繁多,常见的与门有2输入、3输入、4输入与门等;与非门有2输入、3输人、4输人、8输人等,常见的74LS系列(74HC系列)与门和与非门引脚排列图如图2所示。
图2 常见的74LS系列(74HC系列)与门和与非门引脚排列图
74LS08是四2输人与门,74LS00和CD4011是四2输入与非门,74LS20是双4输人与非门。
2.集成门电路的应用
(1)定时灯光提醒器
电路如图3所示,由六非门CD4069(仅用到其中两个非门,分别用IC-1和IC-2表示)和电阻、电容、 电源等组成,此电路可以在1~25分钟内预定提醒时间,使用时,利用时间标尺预定时间,打开电源开关 ,定时器绿灯亮,表示开始计时,到了预定的时间,绿灯灭,红灯亮。
电路的工作原理:当开关在开的位置时,C上的电压由0V逐渐上升,上升的速度由R1,RP和C决定,第一 个反相器的输人端的电位由电容C上的电压决定,在C上的电压比较低时,对第一个非门IC-1的输人来说 为低电平,IC-1的输出为高电平,绿灯亮,第二个非门IC-2的输出为低电平,红灯开不亮。当C上的电压 逐渐上升到高电平时,IC-1的输出为低电平,绿灯灭,IC-2的输出为高电平,红灯亮。使用时,提醒时 间的长短是通过调整电位器RP的阻值设置的,RP越大,C上的电压上升的速度越慢,等待的时间越长,理 论上提醒时间为0.69(R1+RP)C,由于
数字逻辑课程作业_A
一、单选题。
1.(4分)如图x1-229
( D ) 。
A. (A)
B. (B)
C. (C)
D. (D)
知识点: 第五章
解析第五章译码器
2.(4分)如图x1-82
( C ) 。
A. (A)
B. (B)
C. (C)
D. (D)
知识点: 第二章
解析第二章其他复合逻辑运算及描述
3.(4分)N个触发器可以构成最大计数长度(进制数)为( D ) 的计数器。
A. N
B. 2N
C. N2次方
D. 2N次方
知识点: 第九章
解析第九章计数器
4.(4分)n个触发器构成的扭环型计数器中,无效状态有( D ) 个。
A. A. n
B.
C. C.2n-1
D. D.2n-2n
知识点: 第九章
解析第九章集成计数器
5.(4分)如图x1-293
( A ) 。
A. (A)
B. (B)
C. (C)
D. (D)
知识点: 第十一章 解析第十一章数字系统概述
6.(4分)如图x1-317
( D ) 。
A. (A)
B. (B)
C. (C)
D. (D)
知识点: 第二章
解析第二章其他复合逻辑运算及描述
7.(4分)EPROM是指( C ) 。
A. A、随机读写存储器
B. B、只读存储器
C. C、光可擦除电可编程只读存储器
D. D、电可擦可编程只读存储器
知识点: 第十章
解析第十章只读存储器
8.(4分)如图x1-407
( B ) 。
A. (A)
B. (B)
C. (C) D. (D)
知识点: 第十一章
解析第十一章数字系统概述
9.(4分)为实现将JK触发器转换为D触发器,应使( A ) 。
A. J=D,K=D非
B. B. K=D,J=D非
C. =K=D
D. =K=D非
知识点: 第六章
解析第六章各种触发器的比较
集成逻辑门电路逻辑功能的测试实验报告
一、实验目的
本次实验的主要目的是深入了解和测试常见集成逻辑门电路的逻辑功能,包括与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等。通过实际操作和测量,掌握逻辑门电路的工作原理和特性,提高对数字逻辑电路的分析和设计能力。
二、实验原理
1、 逻辑门电路的基本概念
逻辑门是实现基本逻辑运算的电子电路,常见的基本逻辑运算有与、或、非等。与门的逻辑功能是当所有输入都为高电平时,输出才为高电平;或门的逻辑功能是只要有一个输入为高电平,输出就为高电平;非门的逻辑功能是输出与输入相反。
2、 集成逻辑门电路的特点
集成逻辑门电路是将多个逻辑门集成在一个芯片上,具有体积小、可靠性高、性能稳定等优点。常见的集成逻辑门电路有 TTL 系列(如
74LS00、74LS08 等)和 CMOS 系列(如 CD4011、CD4071 等)。
3、 逻辑门电路的逻辑表达式和真值表 逻辑表达式是用逻辑运算符表示逻辑门输入与输出之间关系的数学表达式,真值表则是列出所有可能的输入组合及其对应的输出值。通过分析逻辑表达式和真值表,可以清晰地了解逻辑门电路的逻辑功能。
三、实验设备和器材
1、 数字电路实验箱
2、 集成逻辑门芯片(74LS00、74LS08、74LS04、74LS10、74LS20、74LS86 等)
3、 示波器
4、 直流电源
5、 导线若干
四、实验步骤
1、 熟悉实验设备和芯片引脚功能
首先,仔细观察数字电路实验箱的布局和功能,了解电源开关、插孔、指示灯等的位置和作用。然后,查看集成逻辑门芯片的引脚图,确定输入引脚、输出引脚和电源引脚。
2、 搭建测试电路
根据不同逻辑门电路的逻辑功能,在实验箱上使用导线连接芯片引脚和电源、地,构建相应的测试电路。例如,测试与门 74LS08 时,将两个输入引脚分别连接到两个开关,输出引脚连接到一个指示灯。 3、 输入信号并观察输出
通过操作开关改变输入信号的电平(高电平或低电平),观察指示灯的亮灭情况,记录输入和输出的逻辑状态。