《電工電子基本技能操作項目教程》課件項目二十四

項目二十四基本邏輯門與組合邏輯電路能力目標(biāo)1．分析簡單的組合邏輯電路；2．在實際中能根據(jù)要求，設(shè)計簡單的組合邏輯電路；3．具有獨立解決問題的能力。知識目標(biāo)1．知道基本邏輯門的功能；2．知道分析實際組合邏輯電路的步驟；3．知道設(shè)計簡單組合邏輯電路的步驟?；具壿嬮T與組合邏輯電路項目內(nèi)容與原理一、基本邏輯門與復(fù)合門

1、與門圖24-1中，只有當(dāng)所有的開關(guān)閉合時，燈泡才會亮；只要其中有一個斷開，燈泡都不會亮。如果有若干個條件，只有當(dāng)所有條件都滿足時，事件才能發(fā)生，否則不會發(fā)生。這種因果關(guān)系就是與邏輯。構(gòu)成與邏輯的電路(或器件)常稱為與門，其邏輯符號如圖24-2所示。與門的邏輯表達(dá)式為F

=?AB基本邏輯門與組合邏輯電路基本邏輯門與組合邏輯電路圖24-1與邏輯關(guān)系示意圖

圖24-2與門邏輯符號基本邏輯門與組合邏輯電路邏輯狀態(tài)表(真值表)如表24-1所示。所以與門的邏輯關(guān)系可概括為：有0出0，全1才1。輸入A00001111B00110011C01010101輸出F00000001表24-1與門狀態(tài)表2、或門圖24-3中，當(dāng)所有開關(guān)中只要有一個開關(guān)閉合，燈泡就會亮；只有當(dāng)所有的開關(guān)斷開，燈泡才會不亮。如果有若干個條件，當(dāng)其中任意一個條件滿足時，事件就會發(fā)生，這種因果關(guān)系就是或邏輯。構(gòu)成或邏輯的電路(或器件)稱為或門，其邏輯符號如圖24-4所示?；蜷T邏輯表達(dá)式為F?=?A

+?B基本邏輯門與組合邏輯電路基本邏輯門與組合邏輯電路圖24-3或邏輯關(guān)系示意圖圖24-4或門邏輯符號基本邏輯門與組合邏輯電路或門的邏輯狀態(tài)表(真值表)如表24-2所示。所以或門的邏輯關(guān)系可概括為：有1出1，全0才0。輸入A00001111B00110011C01010101輸出F01111111表24-2或門狀態(tài)表基本邏輯門與組合邏輯電路

3、非門如圖24-5所示，當(dāng)開關(guān)斷開時，燈泡會亮；當(dāng)開關(guān)閉合時，燈泡不亮。即當(dāng)條件滿足時，事件不發(fā)生；條件不滿足時，事件發(fā)生，這種因果關(guān)系就是非邏輯。邏輯符號如圖24-6所示。邏輯表達(dá)式為邏輯狀態(tài)表(真值表)如表24-3所示。輸入A01輸出F10表24-3非門狀態(tài)表基本邏輯門與組合邏輯電路圖24-5非邏輯關(guān)系示意圖圖24-6非門邏輯符號基本邏輯門與組合邏輯電路圖24-7與非門邏輯符號4、與非門與非門是與門和非門的組合。與非門的邏輯符號如圖24-7所示。邏輯表達(dá)式為基本邏輯門與組合邏輯電路邏輯狀態(tài)表如表24-4所示。與非門的邏輯功能可概括為：有0出1，全1出0。輸入A00001111B00110011C01010101輸出F11111110表24-4與非門狀態(tài)表基本邏輯門與組合邏輯電路

5、或非門或非門是或門和與非門的組合?；蚍情T的邏輯符號如圖24-8所示。邏輯表達(dá)式為圖24-8或非門邏輯符號基本邏輯門與組合邏輯電路邏輯狀態(tài)表(真值表)如表24-5所示。

或非門的邏輯功能概括為：有1出0，全0出1。輸入A00001111B00110011C01010101輸出F10000000表24-5或非門狀態(tài)表基本邏輯門與組合邏輯電路二、組合邏輯電路

1、組合邏輯電路的分析組合邏輯電路的分析是指分析實際構(gòu)成的邏輯電路的作用，判斷其邏輯功能。組合邏輯電路往往用基本邏輯符號表示，稱為邏輯電路圖。分析組合邏輯時，要從輸入端開始，逐步寫出各級輸出端的邏輯表達(dá)式，化簡或變換，列出邏輯狀態(tài)表，由狀態(tài)表或表達(dá)式判斷電路的邏輯功能。

一般步驟為：已知邏輯電路圖——逐級寫出邏輯表達(dá)式——寫出總邏輯表達(dá)式并化簡或變換轉(zhuǎn)化——列出邏輯狀態(tài)表——分析確定邏輯功能?；具壿嬮T與組合邏輯電路2、組合邏輯電路的設(shè)計組合邏輯電路的設(shè)計是分析的逆過程，它是根據(jù)給定的邏輯功能設(shè)計出邏輯電路。一般步驟為：明確實際問題——抽象為邏輯問題——明確輸入、輸出變量——列出邏輯狀態(tài)表——寫邏輯表達(dá)式并簡化或變換——畫邏輯電路圖。項目訓(xùn)練準(zhǔn)備(1)與門集成塊一塊；(2)或門集成塊一塊；(3)非門集成塊一塊；(4)與非門集成塊一塊；(5)萬用表一塊；(6)開關(guān)四個；(7)連接導(dǎo)線若干；(8)功率三極管(3DJ)一個；(9)電磁繼電器(6V)一個；(10)小燈珠(6V)一個；(11)電阻(510Ω)一個?；具壿嬮T與組合邏輯電路項目操作與測量(一)基本門電路1、與門(1)將+5V電源接入集成塊74LS08。(2)任選一個與門。輸入端通過開關(guān)接地，改變開關(guān)的狀態(tài)，觀察輸出端發(fā)光二極管的亮滅，并測量輸入/輸出端的電壓，將數(shù)據(jù)填入表24-6中。(注意：輸入端開關(guān)閉合接地為0，斷開懸空為1；輸出端燈亮為1，滅為0。為了確保輸入端的高電平1，可以取直流3.6V送至輸入端。)基本邏輯門與組合邏輯電路基本邏輯門與組合邏輯電路輸

入輸

出ABY開關(guān)狀態(tài)邏輯電平實測電平開關(guān)狀態(tài)邏輯電平實測電平LED狀態(tài)邏輯電平實測電平

表24-6基本邏輯門與組合邏輯電路2、或門(1)將+5V電源加入集成塊74LS32。(2)任選一個或門，輸入端通過開關(guān)接地，改變開關(guān)的狀態(tài)，觀察輸出端發(fā)光二極管的亮滅，并測量輸入端和輸出端的實際電壓，將數(shù)據(jù)填入表24-7中?；具壿嬮T與組合邏輯電路輸

入輸

出ABY開關(guān)狀態(tài)邏輯電平實測電平開關(guān)狀態(tài)邏輯電平實測電平LED狀態(tài)邏輯電平實測電平

表24-7基本邏輯門與組合邏輯電路3、非門(1)將+5V電源加入集成塊74LS04。(2)任選一個非門，輸入端通過開關(guān)接地，改變開關(guān)的狀態(tài)，觀察輸出端燈的亮滅，并測量輸入端和輸出端的實際電壓，將數(shù)據(jù)填入表24-8中。A(輸入)Y(輸出)邏輯電平實測電壓邏輯電平實測電壓0

1

表24-8基本邏輯門與組合邏輯電路4、與非門(1)將+5V電源加入集成塊74LS00。(2)任選一個與非門，輸入端通過開關(guān)接地，改變開關(guān)的狀態(tài)，觀察輸出端燈的亮滅，并測量輸入端和輸出端的實際電壓，將數(shù)據(jù)填入表24-9中?；具壿嬮T與組合邏輯電路輸

入輸

出ABY邏輯電平實測電壓邏輯電平實測電壓邏輯電平實測電壓0

0

0

1

1

0

1

1

表24-9基本邏輯門與組合邏輯電路(二)基本門電路(1)利用上述給定的基本門，設(shè)計一個三地控制一燈的電路。①確定輸入、輸出量，并賦予“0”、“1”的含義。②請列出狀態(tài)表。③寫出邏輯代數(shù)式并化簡。④畫出邏輯電路圖。⑤驗證電路功能?；具壿嬮T與組合邏輯電路(2)設(shè)計一個交通信號燈報警電路。正常情況下，紅燈亮——停車；黃燈亮——準(zhǔn)備；綠燈亮——通行；正常時只有一個燈亮，有兩個或三個燈亮或全不亮為故障。①確定輸入、輸出量，并賦予“0”、“1”的含義。②請列出狀態(tài)表。③寫出邏輯代數(shù)式并化簡。④畫出邏輯電路圖。⑤驗證電路功能?；具壿嬮T與組合邏輯電路(3)用紅、黃、綠三個指示燈表示三臺設(shè)備的工作情況，綠燈亮表示全部正常；紅燈亮表示有一臺不正常；黃燈亮表示兩臺不正常；紅黃全亮表示三臺都不正常。試設(shè)計出故障提示電路。①確定輸入、輸出量，并賦予“0”、“1”的含義。②請列出狀態(tài)表。③寫出邏輯代數(shù)式并化簡。④畫出邏輯電路圖。⑤驗證電路功能。(注：三個電路設(shè)計，可任選一個或兩個完成)基本邏輯門與組合邏輯電路(三)操作注意事項(1)+5V電源由實驗操作臺上E