1、2.5 具有无关项的逻辑函数及其化简具有无关项的逻辑函数及其化简任意项任意项约束项约束项无关项无关项处理方法：处理方法：填卡诺图时，无关项用填卡诺图时，无关项用“”表示。在化简逻辑表示。在化简逻辑函数时既可认为它是函数时既可认为它是“1”也可认为它是也可认为它是“0”；化简时一定要化简时一定要将将“”与与“1”圈在一起圈在一起，以简化，以简化函数为前提。函数为前提。“无关无关”的意思是说明是否将它们加的意思是说明是否将它们加到函数式中无关紧要。将来在化简到函数式中无关紧要。将来在化简逻辑函数时，可视需要决定取舍。逻辑函数时，可视需要决定取舍。例例1 1：已知函数已知函数：求其最简与或式。求其最
2、简与或式。解：解：填函数的卡诺图填函数的卡诺图 化简化简CBDFF(A,B,C,D)=m(0,2,3,4,6,8,10)+d(11,12,14,15)2.具有无关项的逻辑函数化简具有无关项的逻辑函数化简无关项无关项)15,14,13,12,11,10()9,8,7,6,5(2dmY：例YABCD000111100001111011111 Y=A+BD+BC例例3：0),(1050CD：ABmmmDCBADCBADCBADCBAY约束条件为1x0010 xxxx110 x10010 x010010110100ABCDACBDDCBAY DCBA BDAC例例4:要求设计一个逻辑电路，能够判断一位
3、要求设计一个逻辑电路，能够判断一位十进制数是奇数还是偶数，当十进制数为奇十进制数是奇数还是偶数，当十进制数为奇数时，电路输出为数时，电路输出为1，当十进制数为偶数时，当十进制数为偶数时，电路输出为电路输出为0。11111110110111001011101011001010001011100110101010010010011000101000100000LABCD解解:采用采用8421BCD码码(2)画出卡诺图画出卡诺图 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 L C D A B (3)卡诺图化简卡诺图化简 D DL (1)列出真值表列出真值表课堂练习：课堂练习：题题2.29：（：（2）、（
4、）、（4）题题2.37：（：（2）、（）、（3）题题2.29：（2）Y2=B D+CD+ABC D （4）Y4=C D+BC题题2.37：（2）Y2=C D+A D （3）Y3=BC+B C+A B D Y3=BC+B C+A C D 第三章第三章 逻辑门逻辑门教学基本要求：教学基本要求：1、了解半导体器件的开关特性。了解半导体器件的开关特性。2、熟练掌握熟练掌握基本逻辑门（与、或、与非、或非、异或基本逻辑门（与、或、与非、或非、异或门）、三态门、门）、三态门、OD门（门（OC门）和传输门的逻辑功能及门）和传输门的逻辑功能及其应用。其应用。3、学会门电路逻辑功能分析方法。学会门电路逻辑功能分析
5、方法。4、掌握掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题。逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题。开启电压为正开启电压为正值值3.1 MOS管的开关特性管的开关特性 注意：开启电压为负值注意：开启电压为负值3.N沟道耗尽型和沟道耗尽型和P沟道耗尽型沟道耗尽型耗尽型耗尽型MOS管在管在VGS=0时就已经有导电沟道存在时就已经有导电沟道存在夹断电压夹断电压Vp：N沟道为负值、沟道为负值、P沟道为正值。沟道为正值。3.2 CMOS门电路门电路3.2.1 CMOS反相器和传输门反相器和传输门1.CMOS反相器反相器 (1)电路结构电路结构输入端：低输入端：低电平有效电平有效(2)开关等效电路开关等效电路
6、设定：设定：VDD=+5V，VIH=5V，VIL=0V，且，且VDD|VTN|+|VTP|当当VIH=VDD时，时，T2的的VGS=0，T2截止；截止；T1的的VGS=VDD，T1导导通；故通；故VOL=0。当当VIL=0时，时，T1的的VGS=0，T1截止；截止；T2的的VGS=-VDD，T2导通；导通；故故VOH=VDD。无论输入是高电无论输入是高电平还是低电平，平还是低电平，T1和和T2当中总有一个处于当中总有一个处于导通状态而另一个处导通状态而另一个处于截止状态，因此称于截止状态，因此称这种电路结构叫这种电路结构叫互补互补输出结构。输出结构。(3)电压、电流传输特性电压、电流传输特性D
7、DOTH2121TPDDITNOLOTPDDIOHDDOTNI2121,0VVVVTTV、VTTVVVVVVVVVVVVVVDDTHO时，参数完全对称，若路的阈值电压应的输入电压称为门电特性曲线转折区中点对低电平之间。介于高所以同时导通，由于时，时，注：为了降低反相器的功率损耗，应避免输入信号长时间停留注：为了降低反相器的功率损耗，应避免输入信号长时间停留在高、低电平之间。在高、低电平之间。不管输入是高电平还是低电平，同时流过不管输入是高电平还是低电平，同时流过T1和和T2的电流的电流ID始终近似等始终近似等于零。所以在分析输出的高、低电平时于零。所以在分析输出的高、低电平时ID可以忽略不计。
8、可以忽略不计。CMOS电路的静电路的静态功耗几乎为零。态功耗几乎为零。开关状态由加在开关状态由加在P和和N的控制信号决定；的控制信号决定；P与与N是一对是一对互补信号互补信号 当当P=0V，N=VDD时，两个时，两个MOS管均导通，管均导通，A-B接通接通。当当P=VDD，N=0V时，两个时，两个MOS管均截止，管均截止，A-B断开断开。2.CMOS传输门传输门也叫双向开关也叫双向开关工作时，要求工作时，要求输入信号输入信号在在0 0 V VDDDD之间变化之间变化3.2.2 CMOS与非门、或非门和异或门与非门、或非门和异或门0TTTT11TT011TT101TTTT043213142432
9、1YBAYBAYBAYBA截止，和导通，和时，当导通，截止、时，当导通，截止、时，当导通，和截止、和时，当Y=(AB)0TTTT10TT010TT101TTTT0432142314321YBAYBAYBAYBA截止，和导通，和时，当截止，导通、时，当截止，导通、时，当导通，和截止、和时，当Y=(A+B)0TGTG10TGTG01TGTG101TGTG0121212121 BYBABYBABYBABYBA导导通通，截截止止、时时，当当截截止止，导导通通、时时，当当截截止止，导导通通、时时，当当导导通通，截截止止、时时，当当Y=A B=AB+A B1TGTG11TGTG00TGTG100TGTG0
10、112121212BYBABYBABYBABYBA导通，截止、时，当截止，导通、时，当截止，导通、时，当导通，截止、时，当Y=A B+AB 由反相器、传输门、与非门、或非门可以组成由反相器、传输门、与非门、或非门可以组成其他逻辑功能的门电路和更复杂的逻辑电路。其他逻辑功能的门电路和更复杂的逻辑电路。同相缓冲器不执行任何逻辑运算，用于集成电路芯片内同相缓冲器不执行任何逻辑运算，用于集成电路芯片内部电路与引出端之间的隔离。部电路与引出端之间的隔离。为了使不同逻辑功能器件的所有输入端和输出端为了使不同逻辑功能器件的所有输入端和输出端具有具有统一的输入特性和输出特性统一的输入特性和输出特性，通常在集成电路芯，通常在集成电路芯片的每个输入和输出端内部都接有片的每个输入和输出端内部都接有标准参数的反相器标准参数的反相器。小小 结结掌握具有无关项的逻辑函数的化简。掌握具有无关项的逻辑函数的化简。作作 业业P58 2.30、P102 3.3掌握掌握CMOSCMOS反相器、与非门、或非门、异或门反相器、与非门、或非门、异或门的逻辑功能。的逻辑功能。
