1、1 1電電路路路路第第2碼碼顯顯示示碼碼器器第第四四節節、組組345tutu56 67 784 4、優點、優點89utOutO 數字電路工作信號是離散的脈沖信號。數字電路工作信號是離散的脈沖信號。+3V0V正脈沖正脈沖+3V0V負脈沖負脈沖9100.1A0.9AtrtfA0.5Atw脈沖和頻率脈沖和頻率f10111112 二進制的缺點：二進制的缺點： 位數較多，使用不便。位數較多，使用不便。 不合人們的習慣，輸入時將十進制轉換成不合人們的習慣，輸入時將十進制轉換成二進制，運算結果輸出時再轉換成十進制數。二進制，運算結果輸出時再轉換成十進制數。二進制的優點：二進制的優點：1213表達方式：表達方

2、式：( () )十十 1314位權位權第第i i位系數位系數 0110niiikN基基 數數1415各數位的權是的冪各數位的權是的冪表達方式：表達方式：( () )二二 1516部分十進制數與二進制數對照表部分十進制數與二進制數對照表十進制數十進制數二進制數二進制數十進制數十進制數二進制數二進制數0 0000000009 9100110011 1000100011010101010102 2001000101111101110113 3001100111212110011004 4010001001313110111015 5010101011414111011106 601100110151

3、5111111117 701110111161610000100008 810001000171710001100011617位權位權第第i i位系數位系數 012niiikN基基 數數數的位數數的位數10109 98 87 76 65 54 43 32 21 1十進制數各十進制數各位的權位的權10109 910108 810107 710106 610105 510104 410103 310102 210101 110100 0二進制數各二進制數各位的權位的權2 29 92 28 82 27 72 26 62 25 52 24 42 23 32 22 22 21 12 20 0十進制數和二

4、進制數各位的權十進制數和二進制數各位的權1718二進制數轉換成十進制二進制數轉換成十進制 十進制數轉換為二進制十進制數轉換為二進制 1819 余余 余余余余0 k05102 余余余余1 k122 余余余余0 k221 余余余余1 k320高位高位低位低位(10)(10)十十=(1010)=(1010)二二1920 余余 余余余余0 k0971942 余余余余1 k1482 余余余余0 k2224 余余余余1 k3212高位高位低位低位(194)(194)十十=(11000010)=(11000010)二二26232120余余1 k4余余1 k5余余1 k6余余1 k7202122邏輯門電路邏輯

5、門電路用以實現基本邏輯運算的電路用以實現基本邏輯運算的電路, ,簡稱門電路。簡稱門電路。2223英國數學家喬治英國數學家喬治. .布爾布爾18471847年首次論述。年首次論述。232424252526ABFA B = F斷斷斷斷滅滅0 0 = 0斷斷合合滅滅1 0 = 0斷斷合合滅滅0 1 = 0合合合合亮亮1 1 = 1邏輯函數表達式邏輯函數表達式F = A B 有有0出出0 ,全全1出出1BAFE討討論論2627ABFA + B = F0 + 0 = 01 + 0 = 11 + 1 = 10 + 1 = 1 合合合合亮亮斷斷斷斷滅滅斷斷合合亮亮斷斷合合亮亮有有1出出1,全全0出出0F =

6、 A + B邏輯函數表達式邏輯函數表達式BFAE討討論論2728AF斷斷亮亮0出出1，1出出0 FARE合合滅滅F = A邏輯函數表達式邏輯函數表達式A = F0 = 1 1 = 028292930l 門電路的輸入、輸出信門電路的輸入、輸出信號用電位的高低來表示。號用電位的高低來表示。 l 電位的高、低用電位的高、低用0 0、1 1兩種兩種狀態來區別。狀態來區別。l 獲得高、低電平的基本獲得高、低電平的基本方法：利用半導體開關元件方法：利用半導體開關元件的導通、截止的導通、截止即開、關即開、關兩種工作狀態。兩種工作狀態。邏輯符號邏輯符號&BAFFABRDADB3031二極管的開關特性二

7、極管的開關特性u(V)O符號符號 復習復習3132 uI0V時，二極時，二極管截止，如同開關管截止，如同開關斷開，斷開，uO0V uI5V時，二極時，二極管導通，如同管導通，如同0.7V的的電壓源，電壓源，uO4.3V uI+DuO+ +RL RLDuI+uO+ + DRLuI+uO+ + 復習復習32331、 uI1與與uI2為相同電平時，為相同電平時，DA、DB均導通均導通uI1uI2uO1V1V0.3V0.3V3V3V3.7V+12VR知知: UD: UD0.7V0.7V求：求： uI1uI1、 uI2 uI2 分別為分別為0.3V0.3V、 3V 3V 不同組合時的不同組合時的uOuO

8、 復習復習33340.3V3V1V二極管鉗位作用二極管鉗位作用uI1uI2uO 復習復習+12VR3435 0V 0V 0.7V 導通導通 導通導通 0V 3V 0.7V 導通導通 截止截止 3V 0V 0.7V 截止截止 導通導通 3V 3V 3.7V 導通導通 導通導通FABuD=0.7VRDADB3536 A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 有有0出出0 ,全全1出出1邏輯乘的基本運算規則：邏輯乘的基本運算規則： 0.0=0 0.1=0 1.0=0 1.1=1邏輯函數表達式邏輯函數表達式F = A B 邏輯符號邏輯符號&BAF3637BAF10101037

9、38討討論論 0V 0V -0.7V 導通導通 導導通通 0V 3V 2.3V 截止截止 導導通通 3V 0V 2.3V 導通導通 截止截止 3V 3V 2.3V 導通導通 導通導通FABDADBR3839 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 F = A + B邏輯函數表達式邏輯函數表達式BAF11邏輯符號邏輯符號邏輯加的基本運算規則：邏輯加的基本運算規則： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1有有1出出1 ,全全0出出0394011BAF0004041 3V 0.3V 截止截止 0V 3V 導通導通 AFD+3V+UCCT-UBB4142 三極管不是工作在飽

10、和區就三極管不是工作在飽和區就是工作在截止區是工作在截止區, ,轉換瞬間經過轉換瞬間經過放大區放大區uI+-+-uCE(uO)IB1=0IB2=10AIB3=20AIB4=30AIB5=40AIB6=50AuCE(v)iC(mA) 復習復習UCCRCRB4243反相器反相器0出出1，1出出0 F = A邏輯函數表達式邏輯函數表達式邏輯符號邏輯符號1 1AF A F 1 0 0 1邏輯非的基本運算規則：邏輯非的基本運算規則： 0=1 1=0 4344T一種常用的門電路一種常用的門電路與非門與非門4445 A B F邏輯狀態表邏輯狀態表 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 邏輯函數表達

11、式邏輯函數表達式F = A B邏輯符號邏輯符號&BAF有有0 0出出1,1,全全1 1出出0 04546實驗十、基本門電路功能測試實驗十、基本門電路功能測試 EDA實驗實驗 鏈接鏈接EDA104647與、或、非基本門電路與、或、非基本門電路EDA實驗實驗4748EDA實驗實驗輸入1輸入2與門或門非門4849歸納歸納4950歸歸 納納與門與門有有0 0出出0 ,0 ,全全1 1出出1 1或門或門有有1 1出出1,1,全全0 0出出0 0非門非門1 1出出0, 00, 0出出1 1與非門與非門有有0 0出出1,1,全全1 1出出0 0F = A B F = A + BF = AF = A

12、B5051歸歸 納納與非非或 與與F = A B F = A + BF = AF = A B&BABA111 1&BA圖形圖形符號符號邏輯門邏輯門邏輯門邏輯門圖形符圖形符號號AFFFF515253535454558電源電源1413 12111091345672地地 & &8電源電源1413 12111091345672地地 & & & &55565657tuIOtuOO50%50%)(21pd2pd1pdttt 截止延遲截止延遲時間時間tpd2導通延遲導通延遲時間時間tpd157585859高電平高電平5960&6061&

13、amp;6162實現信號的分時單向傳送實現信號的分時單向傳送& 作為作為TTL電路與電路與總線間的接口電路總線間的接口電路6263011&實現數據的雙向傳輸實現數據的雙向傳輸106364uOGDSuIRD 復習復習6465場效應管的開關特性場效應管的開關特性 復習復習uOGDSuIRD6566TpuOuI+UDD10VugsugsTNF = A6667有有0出出1,全全1出出0T3T4+UDDF = A BT2T16768有有1出出0,全全0出出1T4T3+UDDT1T2F = A + B68691 1T2T3T4+UDDT1ACF = A69707071歸納歸納7172737

14、374一、邏輯代數一、邏輯代數7475有有0 0出出0 ,0 ,全全1 1出出1 1有有1 1出出1,1,全全0 0出出0 01 1出出0, 00, 0出出1 1 復習復習75760 A 1 A 0.A=0 A.A=A 1.A=0 A A A A A.A=07677 0+A=A A+A=A 1+A=1 0 A 1 A A+A=1A A A A 77787879（二（二邏輯代數的基本定律邏輯代數的基本定律1 1、交換律：、交換律：與普通代與普通代數相擬數相擬2 2、結合律：、結合律：與普通代與普通代數相擬數相擬3 3、分配律：、分配律：與普通代與普通代數相似數相似79804 4、反演律、反演律(

15、 (摩根定律摩根定律) )：特殊特殊5 5、吸收律：、吸收律：特殊特殊8081利用基本公式證明利用基本公式證明A+1=1證明：證明：分配律：分配律：CBACABA )()(CBCABAAACABA )()(CBCBAA )(CBA 結合律結合律 AA=ACBCBA )(18182利用基本公式證明利用基本公式證明A+1=1證明：證明：ABAA )(BAABAAABAA )(結合律結合律 AA=AABA )1(吸收律：吸收律：8283AA=0AA=ABABAA)(1BBA ABBBABAAA利用基本公式證明利用基本公式證明ABABA)()(證明：證明：)(BABA A1=A分配律分配律A(B+C)

16、=AB+AC吸收率吸收率: :分配律分配律A+1=18384BABA BABABAAB證明：證明： 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0利用邏輯狀利用邏輯狀態表證明態表證明反演律反演律( (摩根定律摩根定律) )：8485BABACBABCABCA)(8586)(,C,B,AfF CBABACBACBAM)(S（四（四邏輯函數的化簡邏輯函數的化簡8687例如：例如： CABAF )()(BACA CABA 與或表達式與或表達式 或與表達式或與表達式 與非與非 - - 與非表達式與非表達式 87882 2、邏輯圖、邏輯圖邏

17、輯電路圖圖）邏輯電路圖圖）CABAF 與或表達式與或表達式 )()(BACAF 或與表達式或與表達式 &ABCA&ABAC11FACABC1ABA1&F8889CABAY 與非與非 - - 與非表達式與非表達式 CBCABACABAYCA&ACAB&AB&F89903、邏輯函數的化簡、邏輯函數的化簡 9091BABAFF&BABABABAFA&F&B&9192BABAF 化化簡簡例例5-4-1解：解：BABAF ABBA )( A+A=19293BAAF 化化簡簡例例5-4-2解：解：BAAF ABA )(1BAA

18、F 化化簡簡例例5-4-3解：解：BAAF BABAAA )()(A+1=1 A+A=19394CBCABAF 化化簡簡例例5-4-4解：解：C)( BAAF化化簡簡例例5-4-5解：解：CBCABAF CBAACABA )(CBACBACABA )(1)(1BCACBA CABA C)( BAAFCBAA CBAAA )()(CBA CBA 反演律：反演律：BABA A+A=1分配律分配律A+1=1 A+A=19495例例5-4-6解：解：CABA CABA 反演律：反演律：BABA變變為為與與非非與與非非式式將將CABAF CABAF 9596邏輯狀態表邏輯狀態表 ( (真值表真值表) )

19、 邏輯邏輯表達式表達式邏輯圖邏輯圖( (五五) )邏輯表達式、邏輯圖及邏輯狀態表的相互轉換邏輯表達式、邏輯圖及邏輯狀態表的相互轉換9697BAF 1BAF 2BABAFFF 211 1、將邏輯圖變換成邏輯表達式、將邏輯圖變換成邏輯表達式ABBA1&F1F2F例例5-4-79798BAF 1CBCABAFFFF 321例例5-4-8F&CAF 2CBF 3&BAF1&CF2&F398992 2、根據邏輯表達式填寫邏輯狀態表、根據邏輯表達式填寫邏輯狀態表的的邏邏輯輯狀狀態態表表列列出出BABAF 例例5-4-9解：解： A B F 0 0 0 1 1 0 1

20、 1 BABABABA99100 A B F解：解： 0 0 0 1 1 0 1 1 BABABABA01101001013 3、將邏輯狀態表變換成邏輯表達式、將邏輯狀態表變換成邏輯表達式 A B F 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0例例5-4-10解：解：101102 A B F 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 解：解：BA BA BABAF 1021034 4、將邏輯表達式變換為邏輯圖、將邏輯表達式變換為邏輯圖例例5-4-11解：解：轉轉換換為為邏邏輯輯圖圖將將邏邏輯輯表表達達式式CBABAF )(&BAC&F1111ABA+B(A+B).C1

21、031041 1、分析思路、分析思路104105 列邏輯列邏輯狀態表狀態表2 2、基本步驟、基本步驟105106ABAABBAB邏輯圖邏輯圖邏輯表達式邏輯表達式 1 1 BABBAABABBAAF 最簡與或最簡與或表達式表達式化簡化簡 2 2 ABF&G1G2G3G4BBAABABBAABA )()(BABA 106107 A B F最簡與或最簡與或表達式表達式邏輯狀態邏輯狀態表表 3 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 3 分析邏輯分析邏輯功能功能 4 4 BABAF F = AB +AB=A B=1=1BAF107108邏輯圖邏輯圖邏輯表達式邏輯表達式 1 1 BABA

22、F 最簡與或最簡與或表達式表達式化簡化簡 2 2 BABABABA ABAB&11&FABAB108109 A B F最簡與或最簡與或表達式表達式邏輯狀態邏輯狀態表表 3 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 3 分析邏輯分析邏輯功能功能 4 4 BABAF F = AB +AB=A B=1=1BAF109110A B=A BA B=A BBABABABA BABABABABBAABABA )()(110111實驗十一、幾種邏輯函數表示實驗十一、幾種邏輯函數表示方法的轉換方法的轉換 EDA實驗實驗 鏈接鏈接EDA11111112EDA實驗實驗112113己知邏己知邏輯

23、要求輯要求 列邏輯列邏輯狀態表狀態表畫邏畫邏輯圖輯圖寫邏輯寫邏輯表達式表達式運用邏輯運用邏輯代數化簡代數化簡 用代數法用代數法求最簡與或式求最簡與或式113114114115 A B C F 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1CBACBACBACBAF CBACBACBACBACBACBAF )()()(BBCAAACBCCBA )(BACBAACCBBA 115116BAFC1&1)(BACBAF 116117BACF&CBCABACBCABACBCABAF &117118ED

24、A實驗實驗實驗十二、三人表決電路實驗十二、三人表決電路 鏈接鏈接EDA12118119EDA實驗實驗119120EDA實驗實驗120121歸納歸納邏輯代數邏輯代數121122歸納歸納各表示方法之間可以轉換各表示方法之間可以轉換122123邏輯函數的公式化簡邏輯函數的公式化簡123124歸納歸納 列邏輯列邏輯狀態表狀態表124125己知邏己知邏輯要求輯要求 列邏輯列邏輯狀態表狀態表畫邏畫邏輯圖輯圖寫邏輯寫邏輯表達式表達式運用邏輯運用邏輯代數化簡代數化簡125126127例例:127128128129例例:129130 A B S C 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 BACBABA

25、BAS 邏輯符號邏輯符號CO&=1=1BASC同態出同態出0 ,0 ,異態出異態出1 1130131 An Bn Cn-1 Sn Cn+1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1311321111 nnnnnnnnnnnnnCBACBACBACBAS11)()( nnnnnnnnnnCBAABCBABA11 nnnnCSCS1111 nnnnnnnnnnnnnCBACBACBACBAC)()(111 nnnnnnnnnCCBACBABAnnnnnBACBA 1)(nnnBAS nnnnBACS 11 n

26、nCS132133COCI1BnAnCn-1SnSnnnnnnBACSC 11 nnnCSSnnnBAS 1331348UCC 2An 2Bn2Cn-12Sn2Cn1413121110913456721BnGNDAn Bn Cn-1 Sn Cn Sn Cn An Bn Cn-11An1Cn-1 1Cn 1Sn134135135136136137CoF4F3F2F1F5F6F8F7 C1A4A1B4B2B1A3B3A2A8 A5B8B6B5A7 B7A6CoF4F3F2F1F1F2F4F3 C1A4A1B4B2B1A3B3A2A4 A1B4B2B1A3 B3A2(2)(1/p>

27、9140數字系統的信息數字系統的信息數數 值值文文 字字符符 號號圖圖 形形聲聲 音音圖圖 像像編碼編碼000000010000001000000000140141把把N 個輸入信號變換成個輸入信號變換成n位二進制代碼位二進制代碼代碼位數代碼位數信息量信息量141142輸輸入入輸輸 出出Y2 Y1 Y00 0 01 0 0I0I1I2I3I5I6I7輸入輸入8個信號個信號輸出輸出3位二位二進制代碼進制代碼142143143144 1、 8421BCD碼特點：碼特點：1441459 （Y9）8 （Y8）7 （Y7）6 （Y6）5 （Y5）4 （Y4）3 （Y3）2 （Y2）1 （Y1）0 （Y0

28、） 十 進 制 數BC D輸輸 出出1 000 001 110 111 010 011 100 101 000 001100000000權為權為 8 8、4 4、2 2、1 18421BCD8421BCD碼編碼方案碼編碼方案A輸輸 入入145146989876547654763276329753197531YYYYDYYYYYYYYCYYYYYYYYBYYYYYYYYYYA 146147&C&BA&1&D11111111195384018421編編碼碼器器1147148148149計計算算機機鍵鍵盤盤編編碼碼電電路路1100149150151151152A0A1

29、Y0Y1Y2Y3152153A1A0Y3Y2Y1Y0S1G41111& G0& G1& G2& G20011有有0 0出出1,1,全全1 1出出0 0000111153154SA0A10 00000Y3Y2Y1Y011 1110 11 01 10111011101111110 輸輸 入入 輸輸 出出輸出低電輸出低電平有效平有效S = 0時譯碼器工時譯碼器工作作154155UCC 2S 2A0 2A12Y32Y1161514131211101345672GND1S1Y1 2S 2A0 2A1 2Y0 2Y1 2Y2 2Y3 1S 1A0 1A1 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3982Y22Y01A01A11Y01Y2 1Y3155156IFD0D1D2D3A1A0A0A1D0D1D2D3156157 一路輸一路輸入入多路輸出多路輸出DY0Y1Y2Y3輸入輸入Y0Y1Y2Y3D分配分配