數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)課件

1、數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)書名：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程）ISBN： 978-7-111-35079-8作者：段有艷 出版社：機械工業(yè)出版社本書配有電子課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)任務(wù)引入：任務(wù)引入：設(shè)計一個樓上、樓下開關(guān)都能控制樓梯燈打開和關(guān)閉的控制電路，使得在上樓前，可以用樓下開關(guān)打開燈，上樓后，能用樓上開關(guān)關(guān)掉燈；或者在樓上，能用樓上開關(guān)打開燈，下樓后，用樓下開關(guān)關(guān)掉燈。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)本項目所涉及的電路是我們生活中常用的一個雙控電路，樓上、樓下安裝的開關(guān)均為單刀雙擲開關(guān)，上樓前在樓下

2、開燈，上樓后關(guān)燈；反之下樓前，在樓上開燈，下樓后關(guān)燈。只要使兩個開關(guān)同時滿足閉合和斷開時，樓梯燈滅，而其中一個開關(guān)閉合，一個開關(guān)斷開時樓梯燈亮，即可實現(xiàn)對樓梯燈的控制。顯然，樓梯燈的狀態(tài)（亮與滅）是開關(guān)狀態(tài)（閉合與斷開）的函數(shù)。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)任務(wù)1 樓梯燈控制電路最簡邏輯表達式任務(wù)2 邏輯表達式的互換任務(wù)3 由集成門電路實現(xiàn)樓梯燈的控制任務(wù)4 相關(guān)知識擴展數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)1.列寫真值表2.根據(jù)真值表得到輸出邏輯函數(shù)的最小項表達式3.化簡邏輯表達式數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課

3、件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)1.列寫真值表列寫真值表（1）定義輸入、輸出變量及其取值 根據(jù)題目的邏輯要求，確定輸入、輸出變量并賦值。樓上開關(guān) A 電燈 Y樓下開關(guān) BA、B閉合為“1”，斷開為“0”，燈亮為“1”，燈滅為“0”。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)（2）根據(jù)邏輯功能列寫真值表 要滿足上樓前，用樓下開關(guān)打開燈，上樓后，能用樓上開關(guān)關(guān)掉燈；或者在樓上，能用樓上開關(guān)打開燈，下樓后，用樓下開關(guān)關(guān)掉燈的電路要求，只需要使兩個開關(guān)同時滿足閉合和斷開時，燈滅，只有1個開關(guān)閉合時，燈亮，就能滿足樓梯燈控制要求。寫出真值表見表2-1。 數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教

4、程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)ABY000011101110表2-1 樓梯燈真值表數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)2.根據(jù)真值表得到輸出邏輯函數(shù)的最小項表根據(jù)真值表得到輸出邏輯函數(shù)的最小項表達式達式可見是異或關(guān)系。3.化簡邏輯表達式化簡邏輯表達式該表達式已經(jīng)是最簡，無需再化簡了。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)雖然一個邏輯函數(shù)的真值表是唯一的，但是一個邏輯函數(shù)的表達式卻是形式多樣的，根據(jù)邏輯函數(shù)各組成變量之間的邏輯先后關(guān)系可構(gòu)成不同的表達式，如與或式、或與式、與非與非表達式、或非或非表達式、與或非式等，

5、它們之間是可以相互轉(zhuǎn)換的。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)1.最簡與或表達式最簡與或表達式在本項目中，得到的邏輯表達式Y(jié)= 就是最簡與或表達式，無需再化簡，函數(shù)Y= 的邏輯電路圖如圖2-1所示。A1B1&Y1圖2-1 樓梯燈控制電路與或表達式邏輯電路圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用（項目教程） ppt 課件數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)利用前面在項目1中介紹的邏輯函數(shù)的常用公式，可以將上面的與或表達式進行轉(zhuǎn)換，獲得先或后與的或與表達式，轉(zhuǎn)換過程如下：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-2 最簡或與表達式邏輯電路圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)仍然用與或式來變型，通過變

6、換得到與非與非表達式，即表達式的關(guān)系是先與非，然后總的再與非，關(guān)系轉(zhuǎn)換過程如下：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-3 與非與非表達式邏輯電路圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)或非或非表達式，就是表達式的結(jié)構(gòu)為先或非，然后總的再或非，表達式關(guān)系轉(zhuǎn)換的過程如下：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-4 或非或非表達式邏輯電路圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)與或非表達式的關(guān)系有三層，先后順序是先與后或再非，其表達式關(guān)系變換過程如下：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-5 與或非表達式邏輯電路圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程) 1.基本邏輯門電路 2.復(fù)合邏輯門電路3.TTL集成門電路4.通過集成門實現(xiàn)樓梯燈控制電路

7、數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)由前面的分析可以看出本電路的輸出結(jié)果（燈是否亮）僅僅只與輸入信號當前的狀態(tài)（兩個開關(guān)是否閉和）有關(guān)，是組合邏輯電路，電路的實現(xiàn)需要將設(shè)計好的邏輯電路圖搭建成邏輯電路，通過電路來實現(xiàn)功能。門電路是指只有一個或多個輸入，但只有一個輸出的開關(guān)電路，門電路的輸入和輸出之間存在一定的因果關(guān)系，即邏輯關(guān)系，所以又稱為邏輯門電路。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)能實現(xiàn)基本邏輯關(guān)系（與、或、非）的門電路，我們把它稱作基本邏輯門電路。即與門、或門、非門電路。（1）由二極管組成的與門電路和或門電路 與門電路和或門電路通常通過二極管、電阻等元器件來實現(xiàn)，主要利用了二極管的導(dǎo)通條件和鉗位作用，

8、在由二極管和電阻組成的基本門電路中，A、B是輸入變量，Y是輸出變量，在此采用正邏輯 在數(shù)字電路中，通常采用正邏輯，高電平為“1”，低電平為“0”，我們設(shè)3V以上為高電平，1V以下為低電平。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-6 二極管組成的與門電路 圖2-7 二極管組成的或門電路圖2-6所示電路進行分析后發(fā)現(xiàn)，只有當輸入A、B均為高電平時，輸出才為高電平，符合與邏輯關(guān)系，即邏輯表達式為：YAB 或者YAB。對圖2-7所示電路進行分析后發(fā)現(xiàn)，輸入變量A、B中只要有一個為高電平，則輸出就為高電平，符合或邏輯關(guān)系，即邏輯表達式為：Y=A+B。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)非門電路由晶體管、電阻等組成，如

9、圖2-8所示，當輸入A為高電平時，晶體管導(dǎo)通，輸出Y為低電平，而輸入為低電平時，晶體管截止，輸出為高電平。因此，輸出與輸入的電平之間是反相關(guān)系，稱之為非門（亦稱反相器）。即邏輯表達式為： 。 數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-8晶體管非門電路數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)能實現(xiàn)復(fù)合邏輯的復(fù)合邏輯門電路通常也是由二極管、晶體管和一些電阻元件組成，常用的復(fù)合門電路有二極管-晶體管與非門電路、二極管-晶體管或非門電路。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)將二極管的與門的輸出與晶體管非門連接起來，就構(gòu)成圖2-9所示的與非門電路。圖2-9 與非門電路數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)將二極管的或門的輸出與晶體管非門連接

10、起來，就構(gòu)成圖2-10所示的或非門電路。圖2-10 或非門電路數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)其它常用的復(fù)合門電路還有與或非門、異或門、同或門等。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)由分立元件組成的邏輯門電路，在實際使用中成本低，結(jié)構(gòu)簡單，但是輸入與輸出的高低電平數(shù)值不相等，帶負載的能力差，而且連線和焊點太多，可靠性差，為此，人們研制出了各種數(shù)字集成邏輯門，它的成本更低，可靠性高，且便于安裝調(diào)試。分立元件組成的門電路通常只偶爾用于集成門電路的部分電路。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)TTL集成門電路是晶體管晶體管（Transistor-Transistor Logic）集成邏輯門電路的簡稱。這種電路的輸入和輸

11、出端結(jié)構(gòu)都采用了半導(dǎo)體晶體管。典型TTL與非門電路的內(nèi)部構(gòu)成如圖2-11a所示，該集成電路的應(yīng)用比較普遍，它由輸入級、中間級、輸出級三部分組成。其邏輯符號如圖2-11b所示。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-11 TTL與非門ABC&Y(b)邏輯符號a）電路圖b）與非門邏輯符號ABCY 經(jīng)分析，電路的輸出和輸入之間滿足與非邏輯關(guān)系：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)1）常用TTL集成門電路封裝。封裝就是指把硅片上的電路引腳，用導(dǎo)線接引到外部接頭處，以便與其它器件連接，不同的芯片可以有相同的封裝。封裝形式是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼。它不僅起著安裝、固定、密封、保護芯片及增強電熱性能等方

12、面的作用，而且還通過芯片上的接點用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導(dǎo)線與其它器件相連接，從而實現(xiàn)內(nèi)部芯片與外部電路的連接。封裝主要分為DIP雙列直插和SMD貼片扁平封裝兩種。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程) 2）芯片引腳識別。一般TTL產(chǎn)品多數(shù)都是采用雙列直插式封裝結(jié)構(gòu)，有的采用扁平式封裝結(jié)構(gòu)。圖2-12a為14引腳的外形圖，面對芯片，將半圓弧形凹口置于上端，則從凹口左下角開始，沿逆時針方向數(shù)起，順序為1、2、3、7、8、14。扁平封裝式的同樣，從標記端開始，按逆時針排列。圖2-12 TTL集成門電路引腳排列數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)我國現(xiàn)行標準是參照國際標準制定的，同一

13、品名的TTL器件，如中國的CT7400，美國的摩托羅拉（MOTOROLA）公司的MC7400，日本日立（HITACHI）公司的HD7400，除標明國家或公司的前綴不同外，后面的7400完全一致，說明是同一系列的通用型，為器件的互換帶來了方便。我國TTL集成電路分為CT54和CT74兩大系列，CT54系列產(chǎn)品常用于軍品或野外條件較惡劣的環(huán)境，其電壓允許工作范圍更寬。CT74系列產(chǎn)品常用于民品和一般數(shù)字系統(tǒng)，適用于室內(nèi)或一般環(huán)境。部分常用TTL集成電路見教材中表2-2。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程) 以典型的TTL與非門器件74LS00為例，其功能圖如圖2-13所示，其內(nèi)部含有4個2輸入端與非門，共

14、有14個引腳。封裝引腳排列圖如圖2-12所示。其余常用TTL集成電路芯片的引腳排列如圖2-14所示。圖2-14a）為二4輸入與非門74LS20，圖2-14b）為四2輸入或非門74LS02，圖2-14c）為六反相器74LS04。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-13 74LS00引腳排列圖 a）二4輸入與非門74LS20b）四2輸入或非門74LS02 c）六反相器74LS04圖2-14 常用TTL集成電路芯片引腳排列功能圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)表2-3 TTL器件的組成符號及意義數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)在項目2中，樓梯燈控制電路的實現(xiàn)，可以根據(jù)得到的表達式，用表達式中相應(yīng)邏輯關(guān)系對應(yīng)的

15、門電路來實現(xiàn)。在本項目中，根據(jù)樓梯燈的最簡邏輯表達式：Y ，選擇需要的芯片：因為是異或關(guān)系，查集成電路電氣手冊，可以選用四2異或門74LS86 芯片一個，其接線圖如圖2-15所示，7腳GND端是接地端，14腳VCC是直流電源供給端，按要求進行相應(yīng)連接即可。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-15 樓梯燈電路接線圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)在實際情況中，通常遇到的情況是手頭有什么芯片，就用什么芯片來實現(xiàn)電路，這時，就可以利用任務(wù)2中介紹的表達式之間的相互轉(zhuǎn)換，來得到所需要的表達式形式。例如項目1設(shè)計的交通信號燈工作狀態(tài)顯示電路，經(jīng)過化簡得到的是最簡與或表達式，若要求用與非門來實現(xiàn)，則需要對已經(jīng)獲

16、得的最簡與或表達式進行變換，可以利用反演率，得到與非與非表達式，轉(zhuǎn)換過程為：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-16 交通信號燈與非門邏輯示意圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)從邏輯電路圖中可以看出，共需要二輸入與非門五個，四輸入與非門兩個，所以選擇74LS00四2輸入與非門芯片兩片，74LS20雙四輸入與非門芯片一個，交通信號燈工作狀態(tài)顯示電路的實際接線如圖2-17所示。 數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-17 交通信號燈工作狀態(tài)顯示電路接線圖數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)數(shù)字信號中，只規(guī)定高電平的下限值和低電平的上限值，凡大于等于高電平下限值（2.4V）的都認為是高電平“1”，凡是小于等于低電平的

17、上限值（0.4V）的都認為是低電平“0”，不研究其具體數(shù)值。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)（1）電路組成 在所有的集成電路中，與非門應(yīng)用最普遍，它由輸入級、中間級、輸出級三部分組成。1）輸入級。由多發(fā)射極晶體管VT1和電阻R1組成，其作用是對輸入變量A、B、C實現(xiàn)邏輯與，所以它相當一個與門。多發(fā)射極晶體管及其等效形式如圖2-19所示。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-19 多發(fā)射極晶體管及其等效形式數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)2）中間級。由VT2、R2、R3組成，在VT2的集電極與發(fā)射極分別可以得到兩個相位相反的電壓，以滿足輸出級的需要。3）輸出級。由VT3、VT4、VT5和R4、R5組成，這種

18、電路形式稱推拉式電路，它不僅輸出阻抗低，帶負載能力強，而且可以提高工作速度。 數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)1）輸入端至少有一個接低電平（0.3V）。VT1管低電平所對應(yīng)的PN結(jié)（發(fā)射結(jié)）導(dǎo)通，比如A接低電平，則有 UB1 = UA + UBE1 =0.3 V +0.7 V = 1V，則VT1的基極電位被固定在1V上，與其連接的VT2、VT5的發(fā)射結(jié)均因反偏而截止.，因VT2截止，所以其集電極電位約為+5V，該電位可使VT3、VT4導(dǎo)通并處于深度飽和狀態(tài)。R2上的電壓降忽略不計，得出電路輸出高電平為：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)2）輸入端全為高電平（3.6V）。VT1的基極電位被鉗制?。河伞暗亍?/p>

19、經(jīng)VT5發(fā)射結(jié)到VT2發(fā)射結(jié)到VT1的集電極得到：VB1= VBC1+VBE2+VBE5 = 0.7V3 = 2.1V所以VT1發(fā)射結(jié)反偏而集電結(jié)正偏.處于倒置放大狀態(tài)。在倒置情況下，電源經(jīng)R1，VT1向VT2、VT5提供足夠的電流，使得VT2、VT5處于導(dǎo)通、深度飽和狀態(tài)，VT3：VC2 = VCES2 + VBE51V，使VT3導(dǎo)通，VE3 = VC2-VBE3 = 1 V -0.7 V0.3V，使VT4截止。因此輸出為邏輯低電平VOL = 0.3V。由此可見，電路的輸出和輸入之間滿足與非邏輯關(guān)系：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)TTL與非門輸入電壓Ui與輸出電壓uo之間的關(guān)系曲線即 uo =

20、 F（ui）如圖2-20所示圖2-20 TTL與非門的電壓傳輸特性數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)（1）輸出高電平UOH、輸出低電平UOL UOH 2.4V為高電平“1”，U OL 0.4V 為低電平“0”，典型值UOH=3.4V，U OL=0.3V。（2）閾值電壓UTH UTH為輸出高低電平的分界線。UIUTH時，認為ui是高電平。uTH =1.4V。（3）關(guān)門電平UOFF UOFF為保證輸出為額定高電平UON的90%的條件下，允許的最大輸入低電平值。UOFF=0.8V。（4）開門電平UON UON為保證輸出為標準低電平UOL的最小輸入高電平值。UON=1.8V。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)（5

21、）低電平噪聲容限UNL UNL為保證輸出高電平不低于額定值的90%時，允許疊加在輸入低電平上的噪聲（干擾）電壓。UNL= UOFF-UOL=0.8 V -0.4 V =0.4V。（6）高電平噪聲容限UNH UNH為保證輸出為低電平的前提下，允許疊加在輸入高電平上（極性與輸入信號相反）的噪聲（干擾）電壓。UNH=UOH -UON=3 V -1.8 V =1.2V。（7）扇出系數(shù)NO NO為一個與非門能夠驅(qū)動同類與非門的最大數(shù)目。扇出系數(shù)反映了與非門的帶負載的最大能力，該值越大，帶負載能力越強。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)在TTL集成與非門電路的基礎(chǔ)上將輸出級的T3、T4去掉，就構(gòu)成集電極開路的與

22、非門，簡稱OC門，如圖2-21所示。a）OC門電路圖 b）OC門邏輯符號圖2-21 OC門的電路圖及邏輯符號注意：注意：集電極開路與非門只有在外接負載電阻RP和電源VCC后才能正常工作。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)1）實現(xiàn)“線與”功能。OC門的輸出端并聯(lián)在一起，實現(xiàn)”與”的邏輯功能，如圖2-22所示，每個OC門單獨工作時，有 。將兩個OC門的輸出端Y1、Y2連在一起后，由圖可見，當任一個OC門的所有輸入端均為高電平時，其輸出端輸出才為低電平；只有每個OC門的輸入端中均有低電平時，輸出才呈高電平。即實現(xiàn)了“與”的功能，邏輯表達式可寫為： 。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-22 用OC門實現(xiàn)線與

23、數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)與此對應(yīng)，通常典型的TTL電路是不允許把輸出端直接連接在一起的，因為TTL與非門的輸出電阻很小，不管與非門是導(dǎo)通還是截止，其輸出電阻都在幾歐姆幾十歐姆之間，若將它們的輸出端直接連在一起，當一個輸出高電平，一個輸出低電平時，將從電源到地形成一條低電阻的通路，將有一個很大的電流流過，持續(xù)時間稍長，會因功耗過大使兩個與非門都損壞。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)一部分OC門輸出管尺寸設(shè)計得較大，可以承受較大的電流和電壓，輸出端可以直接驅(qū)動繼電器、指示燈，負載電阻RL和電源VCC等，可以根據(jù)情況選擇。如圖2-23、圖2-24所示。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-23 OC門驅(qū)

24、動指示燈圖 圖2-24 OC門驅(qū)動小型繼電器數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)OC門需外接電阻，所以電源VCC以選530V，因此OC門作為TTL電路可以和其它不同類型不同電平的邏輯電路進行連接。 數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)（1）定義 三態(tài)門是指邏輯電平的輸出除有高電平、低電平以外，還有第三種狀態(tài)：高阻態(tài)（或稱禁止工作狀態(tài)），也稱TSL門。其電路結(jié)構(gòu)如圖2-25a所示。圖2-25 三態(tài)輸出門及其邏輯符號數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)（2）工作原理 EN端稱為“使能端”。當EN=1時：對T1沒有影響；同時，二極管D 截止，對T2、T3也沒有影響，原非門電路正常工作。當EN=0時：T1輸入端被封鎖，UB1

25、為低電平，T2、T4截止；同時，二極管D 導(dǎo)通，T3基極為低電平，T3截止。T3、T4均截止，非門電路輸出為高阻狀態(tài)。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)圖2-25b所示邏輯符號為使能端高電平有效，即當EN=1時，二極管D截止，電路工作于與非的工作狀態(tài)，輸出 ，當EN=0時，T1管基極電壓小于1V，使得T2、T5截止，同時，由于D導(dǎo)通，使得T3基極電壓也小于1V，T4管也截止，所以輸出端呈現(xiàn)懸空的狀態(tài)，及所謂的高阻狀態(tài)。圖2-25c所示邏輯符號為使能端低電平有效，當 時，時，二極管截止，電路處于正常的與非門工作狀態(tài)，即輸出 ；當 時，T2、T5、T4均截止，輸出端呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目

26、教程)三態(tài)門的應(yīng)用 三態(tài)門主要是在計算機系統(tǒng)中應(yīng)用，數(shù)據(jù)總線可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的單向傳輸，也可以是雙向傳輸。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)由三態(tài)門構(gòu)成數(shù)據(jù)的單向總線結(jié)構(gòu)如圖2-25所示，由三態(tài)門構(gòu)成數(shù)據(jù)的雙向傳輸如圖2-26所示。三態(tài)門G1為使能端高電平有效，G2為使能端低電平有效，當EN=1時，G1門處于工作狀態(tài)，G2處于高阻狀態(tài)，輸入D0經(jīng)G1輸出 到總線上，而當EN=0時，G1門處于高阻狀態(tài)，G2處于工作狀態(tài)，來自總線的數(shù)據(jù)D1經(jīng)G2輸出 ，通過控制使能端的取值，可以控制數(shù)據(jù)的雙向傳輸。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)除了前面講述的TTL與非門、OC門、三態(tài)門之外，還有TTL與門、或門、非門、或非門

27、、同或門、異或門等，都是由前面幾種變換而來的。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)（1）多余輸入端的處理 在使用集成門電路時，如果輸入信號數(shù)小于門的輸入端數(shù)，則可能出現(xiàn)多余輸入端，對于多余輸入端的處理，一般不允許懸空，主要是為了防止有電磁干擾信號從多余輸入端流入，通常是以不改變電路工作狀態(tài)及穩(wěn)定可靠性為主。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)對于TTL與非門，多余輸入端通常是通過13 k的電阻與電源相連，也可以將多余輸入端與另一輸入信號的輸入端相連。在圖2-27中，A、B為輸入信號端，其余一端為多余輸入端，與非門多余輸入端的處理如圖2-28(a)、(b)所示，其它與門處理方法與與非門相同。圖2-28 TTL門

28、電路多余輸入端的處理數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)或非門的多余輸入端應(yīng)接地，或與其它有輸入信號的輸入端相連，如圖2-28(c)、(d)所示。TTL門電路的多余輸入端均可以通過與其它輸入信號的輸入端相連。圖2-28 TTL門電路多余輸入端的處理數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)（2）電源電壓 TTL電路的電源電壓不能高于5.5V，使用時不能將電源與地接錯，否則會燒壞器件。（3）輸入、輸出端 輸入端不能直接與高于5.5V及低于-0.5V的低內(nèi)阻電源相連，否則電流過大會使器件燒，輸出端不允許與電源或地短路，否則也會造成器件損壞，除了OC門與三態(tài)門之外，輸出端不允許并聯(lián)使用。（4）芯片 拔插芯片時，應(yīng)在斷電的情況下進行，以免燒壞器件。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)實現(xiàn)電路邏輯功能還可以選用CMOS集成門電路來實現(xiàn)，MOS集成門電路是采用單極型場效應(yīng)管組成的門電路，分為NMOS型、PMOS型、CMOS型，其中CMOS型為互補型門電路，其優(yōu)點是：功耗極低，開關(guān)速度大，開關(guān)能力強，帶負載能力好，抗干擾能力強等優(yōu)點，所以應(yīng)用范圍很廣。數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用(項目教程)CMOS集成門電路沿著4000A4000B74HC74HCT系列的方向高速發(fā)展，既保持了低功耗