晶體管開關(guān)邏輯門電路

1、晶體管開關(guān)邏輯門電路組織教學(xué)組織教學(xué)(3分鐘分鐘)1.檢查出勤、填寫日志；2.整頓紀(jì)律和胸卡佩戴情況；3.檢查聽課準(zhǔn)備情況；復(fù)習(xí)舊課復(fù)習(xí)舊課（5分鐘）分鐘）由數(shù)字電路的特點(diǎn)、應(yīng)用說到數(shù)制，再由二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的區(qū)別引入新課。新授（255分鐘）晶體管開關(guān)邏輯門電路數(shù)字電路概述數(shù)字電路概述數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路模擬信號(hào)：在時(shí)間上和數(shù)值上連續(xù)的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間上和數(shù)值上不連續(xù)的（即離散的）信號(hào)。uu模擬信號(hào)波形數(shù)字信號(hào)波形tt對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸、處理的電子線路稱為模擬電路。對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸、處理的電子線路稱為數(shù)字電路。晶體管開關(guān)邏輯門電路數(shù)字電路的特點(diǎn)：數(shù)字電路的特點(diǎn)：（1）

2、工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上和數(shù)值上是離）工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上和數(shù)值上是離散的（不連續(xù)），反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài)散的（不連續(xù)），反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài)（即（即0和和1兩個(gè)邏輯值）。兩個(gè)邏輯值）。（2）在數(shù)字電路中，研究的主要問題是電路的邏輯功能，即）在數(shù)字電路中，研究的主要問題是電路的邏輯功能，即輸入信號(hào)的狀態(tài)和輸出信號(hào)的狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系。輸入信號(hào)的狀態(tài)和輸出信號(hào)的狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系。 （3）對(duì)組成數(shù)字電路的元器件的精度要求不高，只要在工作）對(duì)組成數(shù)字電路的元器件的精度要求不高，只要在工作時(shí)能夠可靠地區(qū)分時(shí)能夠可靠地區(qū)分0和和1兩種狀態(tài)

3、即可。兩種狀態(tài)即可。晶體管開關(guān)邏輯門電路（1）進(jìn)位制：表示數(shù)時(shí)，僅用一位數(shù)碼往往不夠用，必須用進(jìn)位計(jì)數(shù)的方法組成多位數(shù)碼。多位數(shù)碼每一位的構(gòu)成以及從低位到高位的進(jìn)位規(guī)則稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制，簡稱進(jìn)位制。數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（2）基 數(shù)：進(jìn)位制的基數(shù)，就是在該進(jìn)位制中可能用到的數(shù)碼個(gè)數(shù)。（3） 位 權(quán)（位的權(quán)數(shù)）：在某一進(jìn)位制的數(shù)中，每一位的大小都對(duì)應(yīng)著該位上的數(shù)碼乘上一個(gè)固定的數(shù)，這個(gè)固定的數(shù)就是這一位的權(quán)數(shù)。權(quán)數(shù)是一個(gè)冪。數(shù)制數(shù)制晶體管開關(guān)邏輯門電路數(shù)碼為：09；基數(shù)是10。運(yùn)算規(guī)律：逢十進(jìn)一，即：9110。十進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開式：1、十進(jìn)制、十進(jìn)制103、102、101、100稱為十進(jìn)制的權(quán)。各

4、數(shù)位的權(quán)是10的冪。同樣的數(shù)碼在不同的數(shù)位上代表的數(shù)值不同。任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)都可以表示為各個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼與其對(duì)應(yīng)的權(quán)的乘積之和，稱權(quán)展開式。即：(5555)105103 510251015100又如：(209.04)10 2102 0101910001014 102晶體管開關(guān)邏輯門電路2、二進(jìn)制、二進(jìn)制 數(shù)碼為：0、1；基數(shù)是2。 運(yùn)算規(guī)律：逢二進(jìn)一，即：1110。 二進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開式： 如：(101.01)2 122 0211200211 22 (5.25)10加法規(guī)則：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10乘法規(guī)則：0.0=0， 0.1=0 ，1.0=0，1.1=1運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則規(guī)

5、則各數(shù)位的權(quán)是的冪各數(shù)位的權(quán)是的冪二進(jìn)制數(shù)只有0和1兩個(gè)數(shù)碼，它的每一位都可以用電子元件來實(shí)現(xiàn)，且運(yùn)算規(guī)則簡單，相應(yīng)的運(yùn)算電路也容易實(shí)現(xiàn)。晶體管開關(guān)邏輯門電路十六進(jìn)制十六進(jìn)制 數(shù)碼為：09、AF；基數(shù)是16。 運(yùn)算規(guī)律：，即：F110。 十六進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開式： 如：(D8.A)2 13161 816010 161(216.625)10各數(shù)位的權(quán)是各數(shù)位的權(quán)是16的冪的冪二、數(shù)制轉(zhuǎn)換二、數(shù)制轉(zhuǎn)換1、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換1 1 1 0 1 0 1 0 0 . 0 1 10 0 00 (1D4.6)16= 1010 1111 0100 . 0111 0110

6、(AF4.76)16 二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換，按照進(jìn)行轉(zhuǎn)換。晶體管開關(guān)邏輯門電路 2 44 余數(shù) 低位 2 22 0= K0 2 11 0= K1 2 5 1= K2 2 2 1= K3 2 1 0= K4 0 1=K5 高位十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制采用，先得到的余數(shù)為低位，后得到的余數(shù)為高位。所以：(44)10(101100)22、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)晶體管開關(guān)邏輯門電路 幾種進(jìn)制數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系幾種進(jìn)制數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)012345678910111213141500000001001000110100010101100111

7、100010011010101111001101111011110123456710111213141516170123456789ABCDEF晶體管開關(guān)邏輯門電路 用一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)來表示十進(jìn)制數(shù)碼、字母、符號(hào)等信息稱為。 用以表示十進(jìn)制數(shù)碼、字母、符號(hào)等信息的一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)稱為。 數(shù)字系統(tǒng)只能識(shí)別0和1，怎樣才能表示更多的數(shù)碼、符號(hào)、字母呢？用編碼可以解決此問題。 二-十進(jìn)制代碼：用4位二進(jìn)制數(shù)b3b2b1b0來表示十進(jìn)制數(shù)中的 0 9 十個(gè)數(shù)碼。簡稱BCD碼。 2421碼的權(quán)值依次為2、4、2、1；余3碼由8421碼加0011得到；格雷碼是一種循環(huán)碼，其特點(diǎn)是任何相鄰的兩個(gè)碼字，僅

8、有一位代碼不同，其它位相同。 用四位自然二進(jìn)制碼中的前十個(gè)碼字來表示十進(jìn)制數(shù)碼，因各位的權(quán)值依次為8、4、2、1，故稱8421碼。編碼編碼晶體管開關(guān)邏輯門電路常用常用BCDBCD碼碼十進(jìn)制數(shù)8421碼余3碼格雷碼2421碼5421碼0123456789000000010010001101000101011001111000100100110100010101100111100010011010101111000000000100110010011001110101010011001101000000010010001101001011110011011110111100000001001000

9、11010010001001101010111100權(quán)842124215421晶體管開關(guān)邏輯門電路邏輯門電路：用以實(shí)現(xiàn)基本和常用邏輯運(yùn)算的電子電邏輯門電路：用以實(shí)現(xiàn)基本和常用邏輯運(yùn)算的電子電路。簡稱門電路。路。簡稱門電路。基本和常用門電路有與門、或門、非門（反相器）、基本和常用門電路有與門、或門、非門（反相器）、與非門、或非門、與或非門和異或門等。與非門、或非門、與或非門和異或門等。邏輯邏輯0和和1： 電子電路中用高、低電平來表示。電子電路中用高、低電平來表示。獲得高、低電平的基本方法：利用半導(dǎo)體開關(guān)元件的獲得高、低電平的基本方法：利用半導(dǎo)體開關(guān)元件的導(dǎo)通、截止（即開、關(guān)）兩種工作狀態(tài)。導(dǎo)通、

10、截止（即開、關(guān)）兩種工作狀態(tài)。晶體管開關(guān)邏輯門電路1、與邏輯和與門電路、與邏輯和與門電路當(dāng)決定某事件的全部條件同時(shí)具備時(shí)，結(jié)果才會(huì)發(fā)生，當(dāng)決定某事件的全部條件同時(shí)具備時(shí)，結(jié)果才會(huì)發(fā)生，這種因果關(guān)系叫做這種因果關(guān)系叫做。實(shí)現(xiàn)與邏輯關(guān)系的電路稱為實(shí)現(xiàn)與邏輯關(guān)系的電路稱為。+UCC(+5V) R F D1A D2B3V0VABF &uA uBuFD1 D20V 0V0V 3V3V 0V3V 3V0V0V0V3V導(dǎo)通 導(dǎo)通導(dǎo)通 截止截止 導(dǎo)通截止 截止A BF0 00 11 01 10001晶體管開關(guān)邏輯門電路2、或邏輯和或門電路、或邏輯和或門電路在決定某事件的條件中，只要任一條件具備，事件就

11、會(huì)發(fā)在決定某事件的條件中，只要任一條件具備，事件就會(huì)發(fā)生，這種因果關(guān)系叫做生，這種因果關(guān)系叫做。實(shí)現(xiàn)或邏輯關(guān)系的電路稱為實(shí)現(xiàn)或邏輯關(guān)系的電路稱為。A D1B D2 3V 0V FRABF 1uA uBuFD1 D20V 0V0V 3V3V 0V3V 3V0V3V3V3V截止 截止截止 導(dǎo)通導(dǎo)通 截止導(dǎo)通 導(dǎo)通A BF0 00 11 01 10111F=A+B晶體管開關(guān)邏輯門電路下圖為一個(gè)三輸入或門電路的輸入信號(hào)下圖為一個(gè)三輸入或門電路的輸入信號(hào)A、B、C和輸出和輸出信號(hào)信號(hào)F的波形圖。的波形圖。ABCF晶體管開關(guān)邏輯門電路3 3、非邏輯和非門電路非邏輯和非門電路決定某事件的條件只有一個(gè)，當(dāng)條件

12、出現(xiàn)時(shí)事件不發(fā)生，而條件不出現(xiàn)時(shí)，事件發(fā)生，這種因果關(guān)系叫做。實(shí)現(xiàn)非邏輯關(guān)系的電路稱為，也稱。A+3V F電路圖1邏輯符號(hào)AFRCRBAF0110AF =輸入A為高電平1(3V)時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，輸出F為低電平0（0V)；輸入A為低電平0(0V)時(shí)，三極管截止，輸出F為高電平1（3V)。邏輯非（邏輯反）的為：01 10=晶體管開關(guān)邏輯門電路4 4、復(fù)合門電路復(fù)合門電路將與門、或門、非門組合起來，可以構(gòu)成多種復(fù)合門電路。AB&F(b) 邏輯符號(hào)ABF&1(a) 與非門的構(gòu)成ABF =由與門和非門構(gòu)成與非門。（1 1）與非門與非門A BF0 00 11 01 11110晶體管開關(guān)邏輯門電路AB1F(b) 邏輯符號(hào)ABF11(a) 或非門的構(gòu)成由或門和非門構(gòu)成或非門。BAF+=（2 2）或）或非門非門A BF0 00 11 01 11000晶體管開關(guān)邏輯門電路由與門、或門和非門構(gòu)成與或非門。（3 3）與或）與或非門非門ABCDF&1& 1ABCD(a)與或非門的構(gòu)成 (