1、第八章第八章 数字电路基础数字电路基础第一节 数字电路的基本知识第二节 基本逻辑门电路第三节 复合逻辑门电路数字电路的基本知识数字电路的基本知识数字电路及其特点数字电路及其特点1数制与码制数制与码制2数字电路及其特点数字电路及其特点 1.1.模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号v模拟信号模拟信号 凡在数值上和时间上都是连续变化的凡在数值上和时间上都是连续变化的信号，称为模拟信号。信号，称为模拟信号。v数字信号数字信号 凡在数值上或时间上不连续变化的信凡在数值上或时间上不连续变化的信号，称为数字信号。号，称为数字信号。2.2.模拟电路与数字电路模拟电路与数字电路v模拟电路模拟电路 处理模拟信号的
2、电路称为模拟电路。处理模拟信号的电路称为模拟电路。如交流和直流信号的放大电路。如交流和直流信号的放大电路。v数字电路数字电路 处理数字信号的电路称为数字电路。处理数字信号的电路称为数字电路。如脉冲信号的产生、放大、传送、控制、记忆、如脉冲信号的产生、放大、传送、控制、记忆、计数等电路。计数等电路。数字电路及其特点数字电路及其特点 3.3.数字电路的特点数字电路的特点v 数字电路的工作信号是不连续变化的数字数字电路的工作信号是不连续变化的数字信号，所以在数字电路中工作的半导体管多数信号，所以在数字电路中工作的半导体管多数工作在开、关状态，即不是工作在饱和区，就工作在开、关状态，即不是工作在饱和区
3、，就是工作在截止区，而放大区只是其过渡状态。是工作在截止区，而放大区只是其过渡状态。v 数字电路的研究对象是电路的输入与输出数字电路的研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系。分析数字电路的工具是逻辑之间的逻辑关系。分析数字电路的工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表，逻辑函代数，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。数表达式及波形图等。数制与码制数制与码制v1.数制 对数字信号进行计数的体制称为数制。v在人们的日常生活中用的最广泛的是十进制，而在电路中用得最广泛的是二进制和十六进制等。v十进制数具有以下特点：（1）基数有10个数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。
4、（2）进位规律：逢十进一，进位基数为10。数制与码制数制与码制v二进制数具有以下特点：二进制数具有以下特点：（1 1）基数只有两个数码：）基数只有两个数码：0 0，1 1。任何一个二进制。任何一个二进制数都可以由这两个数码来表示。数都可以由这两个数码来表示。（2 2）进位规律：逢二进一，进位基数为）进位规律：逢二进一，进位基数为2 2。v十六进制数具有以下特点：十六进制数具有以下特点：（1 1）基数有）基数有1616个数码：个数码：0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7，8 8，9 9，A A，B B，C C，D D，E E，F F。（2 2）进位规律：逢十六进一，进位
5、基数为）进位规律：逢十六进一，进位基数为1616。v八进制数具有以下特点：八进制数具有以下特点：（1 1）基数有）基数有8 8个数码：个数码：0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7。（2 2）进位规律：逢八进一，进位基数为）进位规律：逢八进一，进位基数为8 8。数制与码制数制与码制v2.码制v十进制数和其他信息（如文字、符号）可以用各种规律的若干位“0”或“1”的数码表示，这些表示信息的数码称为代码，代码遵守的各种规律称为码制。v常用的十进制数的BCD码有8421码、5421码、余3码等。十进制数8421BCD码十进制数8421BCD码01234000000010010
6、001101005678901010110011110001001基本逻辑门电路基本逻辑门电路与门电路与门电路1或门电路或门电路 2非逻辑和非门电路非逻辑和非门电路3与门电路与门电路v1.1.与逻辑关系与逻辑关系v与逻辑关系可用图与逻辑关系可用图8-18-1表示。图中只有当两个开关表示。图中只有当两个开关A A、B B都闭合时，灯泡才亮；只要有一个开关断开，都闭合时，灯泡才亮；只要有一个开关断开，灯泡就不亮了。这就是说，灯泡就不亮了。这就是说，“当一件事情（灯亮）当一件事情（灯亮）的几个条件（开关的几个条件（开关A A、B B闭合）全部具备之后，这闭合）全部具备之后，这件事情（灯亮）才能发生，
7、否则不发生件事情（灯亮）才能发生，否则不发生”。这样。这样的因果关系，称为与逻辑关系。的因果关系，称为与逻辑关系。图8-1 用串联开关说明与逻辑关系与门电路与门电路v2.2.与门电路与门电路v图图8-28-2、图、图8-38-3分别为用二极管组成的与门电路和分别为用二极管组成的与门电路和与门电路的电路符号。与门电路的电路符号。图8-2 二极管与门电路图8-3 与门电路的符号与门电路与门电路v只有只有A A、B B都是都是1 1时，输出时，输出L L才为才为1 1，只要，只要A A或或B B中有中有一个是一个是0 0，输出，输出L L就是就是0 0。v可概括为：可概括为：“有有0 0出出0 0，
8、全，全1 1出出1”1”。v真值表如下表真值表如下表v逻辑表达式为逻辑表达式为 L L=A AB B或或L L=ABAB 输入输出ABL001101010001或门电路或门电路v1.1.或逻辑关系或逻辑关系v或逻辑关系可用图或逻辑关系可用图8-48-4表示，图中两个开关表示，图中两个开关A A、B B只要有一个闭合时，灯泡就亮，这就是说，只要有一个闭合时，灯泡就亮，这就是说，“当一件事情（灯亮）的几个条件中（开关当一件事情（灯亮）的几个条件中（开关A A、B B闭合）只要有一个条件得到满足，这件事（灯闭合）只要有一个条件得到满足，这件事（灯亮）就会发生。亮）就会发生。”这种关系称为或逻辑关系。
9、这种关系称为或逻辑关系。或门电路或门电路v2.2.或门电路或门电路v图图8-58-5、图、图8-68-6分别为用二极管组成的或门电路和或分别为用二极管组成的或门电路和或门电路的电路符号。门电路的电路符号。或门电路或门电路v只要有一个输入端为高电平，输出就是高电平，只只要有一个输入端为高电平，输出就是高电平，只有当输入端全为低电平时，输出才是低电平。有当输入端全为低电平时，输出才是低电平。v可概括为：可概括为：“有有1 1出出1 1，全，全0 0出出0”0”。这样的关系就是。这样的关系就是或逻辑关系。或逻辑关系。v真值表如下表真值表如下表v逻辑表达式为逻辑表达式为 L L=A A+B B输入输出
10、ABL001101010111非逻辑和非门电路非逻辑和非门电路v1.1.非逻辑关系非逻辑关系v当条件不成立时，结果就会发生，条件成立时结当条件不成立时，结果就会发生，条件成立时结果则不会发生，这种条件和结果之间的关系称为果则不会发生，这种条件和结果之间的关系称为非逻辑关系。非逻辑关系。v如图如图8-78-7所示，开关所示，开关A A断开，灯泡就亮，开关断开，灯泡就亮，开关A A闭闭和，灯泡则不亮，灯泡的亮暗与开关的状态之间和，灯泡则不亮，灯泡的亮暗与开关的状态之间的关系符合非逻辑关系。的关系符合非逻辑关系。非逻辑和非门电路非逻辑和非门电路v2.2.非门电路非门电路v图图8-88-8、图、图8-
11、98-9分别为用二极管组成的非门电路和非分别为用二极管组成的非门电路和非门电路的电路符号。门电路的电路符号。图8-8 非门电路图8-9 非门电路的逻辑符号非逻辑和非门电路非逻辑和非门电路v“入入0 0出出1 1，入，入1 1出出0”0”v真值表如下表真值表如下表v逻辑表达式为逻辑表达式为 L=A输入输出AL0110复合逻辑门电路复合逻辑门电路与非门电路与非门电路1或非门电路或非门电路2异或门电路异或门电路3与非门电路与非门电路v 1.1.逻辑结构图和符号逻辑结构图和符号v一个与门后面串联一个非门，便组成一个一个与门后面串联一个非门，便组成一个与非门电路，其逻辑结构图如图与非门电路，其逻辑结构图
12、如图8-108-10所示，所示，其逻辑符号如图其逻辑符号如图8-118-11所示。所示。图8-10 与非门的逻辑结构图图8-11 与非门的逻辑符号与非门电路与非门电路v2.2.输入与输出的关系输入与输出的关系 v3.逻辑函数的表达式v与非门的逻辑函数表达式为 L=ABL=AB001101010111AB或非门电路或非门电路v1.1.逻辑结构图和符号逻辑结构图和符号v一个或门后面串联一个非门，便组成一个或非门一个或门后面串联一个非门，便组成一个或非门电路，其逻辑结构图如图电路，其逻辑结构图如图8-128-12所示，其逻辑符号所示，其逻辑符号如图如图8-138-13所示。所示。图8-12 或非门的逻辑结构图图8-13 或非门的逻辑符号或非门电路或非门电路v2.2.输入与输出的关系输入与输出的关系v3.3.逻辑函数表达式逻辑函数表达式 L L=ABA+BL=A+B0011010101110111BA异或门电路异或门电路v1.逻辑结构图和符号v由两个非门、两个与门及一个或门按图8-14连接起来，便组成一个异或门电路，其逻辑符号如图8-15所示。图8-14 异或门的逻辑结构图图8-15 异或门的逻辑符号异或门电路异或门电路v2.2.输入与输出的关系输入与输出的关系v3.3.逻辑函数表达式逻辑函数表达式 L L=A A +B B 输入输出ABL001101010110BA
