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《数字电路与数字逻辑》第三章课件•数字逻辑基础目录•逻辑门电路•组合逻辑电路CONTENTS•时序逻辑电路•可编程逻辑器件01数字逻辑基础逻辑代数的基本概念逻辑变量逻辑变量是用来表示二值逻辑的变量,通常用字1母表示,取值为0或1逻辑运算逻辑运算包括与、或、非等基本运算,以及异或、2同或等复合运算逻辑函数逻辑函数是指由逻辑变量经过逻辑运算得到的表3达式或函数关系逻辑代数的基本定律和规则01020304交换律结合律分配律重叠律交换律是指逻辑运算的顺序可结合律是指逻辑运算的结合顺分配律是指逻辑乘法分配于加重叠律是指逻辑乘法可以重叠,以任意交换,例如A+B=B+A序可以任意组合,例如法,例如AB+C=AB+AC例如AB=AAA+B+C=A+B+C逻辑函数的表示方法真值表01真值表是一种表示逻辑函数的方法,它列出所有输入变量的取值组合和对应的输出值表达式02表达式是一种表示逻辑函数的方法,它使用逻辑运算符和逻辑变量来表示函数的输出值卡诺图03卡诺图是一种表示逻辑函数的方法,它使用方格图来表示函数的输入和输出关系02逻辑门电路逻辑门电路的基本概念010203逻辑门电路逻辑关系真值表是实现逻辑运算的电子元指输入信号之间的真假关描述逻辑门电路输入输出件,其输出信号仅与输入系,逻辑门电路根据输入之间真假关系的表格信号的逻辑关系有关信号的逻辑关系决定输出信号的状态常用逻辑门电路及其功能或门与非门实现逻辑或运算,当至少一个实现逻辑与非运算,先对输入输入信号为真时,输出信号为信号进行与运算,再进行非运真算与门非门或非门实现逻辑与运算,当所有输入实现逻辑非运算,对输入信号实现逻辑或非运算,先对输入信号都为真时,输出信号为真进行取反操作信号进行或运算,再进行非运算逻辑门电路的特性与参数参数特性描述逻辑门电路性能的数值,如电压传输特性、电流传输特性、功耗等描述逻辑门电路在各种输入条件下的02输出行为电压传输特性0103描述逻辑门电路输入电压与输出电压之间关系的曲线功耗描述逻辑门电路在工作过程中消耗的能量,包括静态功耗和动态功耗0504电流传输特性描述逻辑门电路输入电流与输出电流之间关系的曲线03组合逻辑电路组合逻辑电路的基本概念组合逻辑电路的定义由门电路组成的数字电路,其输出仅与当前输入有关,不涉及存储元素组合逻辑电路的特点无记忆功能,输出仅与当前输入有关组合逻辑电路的表示方法逻辑函数表达式、真值表、逻辑图等常用组合逻辑电路及其功能减法器实现二进制减法运算加法器实现二进制加法运算数据选择器译码器根据输入选择信号从编码器将输入的二进制码转多路数据中选择一路将输入的无规律二进换为对应的输出信号输出制码转换为有一定规律的二进制码组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析步骤根据给定的逻辑图或逻辑函数表达式,分析电路的逻辑功能,确定输入和输出变量,列出真值表,化简逻辑表达式等组合逻辑电路的设计步骤根据实际需求,确定输入和输出变量,列出真值表,化简逻辑表达式,设计逻辑门电路等组合逻辑电路的设计方法根据实际需求选择合适的组合逻辑电路,如加法器、比较器、多路选择器等,并利用基本门电路进行设计04时序逻辑电路时序逻辑电路的基本概念概述时序逻辑电路是一种具有记忆功能的电路,其输出不仅取决于当前的输入,还与之前的输入状态有关组成时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储元件(如触发器)组成工作原理时序逻辑电路在时钟信号的驱动下,按照一定的时序进行状态转移和输出变化常用时序逻辑电路及其功能寄存器计数器用于存储二进制数据,具有数据输入、输出用于实现数字计数功能,具有预定的计数值和时钟控制端和进位输出移位器顺序脉冲发生器用于实现二进制数据的位移操作,具有数据用于产生一定时序的脉冲信号,用于控制电输入、输出和移位控制端路的工作流程时序逻辑电路的分析与设计分析方法设计步骤设计技巧通过分析电路的输入、输根据实际需求,选择合适利用同步和异步控制方式,出关系,以及状态转移图的触发器和组合逻辑电路,合理安排时钟信号和控制和状态表,理解电路的工设计满足要求的时序逻辑信号,实现电路的稳定可作原理和功能电路靠工作05可编程逻辑器件可编程逻辑器件的基本概念可编程逻辑器件(PLD)是一种集成电路,其逻辑功能可以根据需要进行编程配置PLD通常由逻辑门、触发器和存储器等基本逻辑单元组成,可以通过编程实现各种复杂的逻辑功能PLD的编程语言通常包括硬件描述语言(如VHDL和Verilog)和特定厂商的专用语言常用可编程逻辑器件及其编程方法现场可编程逻辑门阵列(FPGA)01FPGA是一种常见的可编程逻辑器件,由可配置的逻辑块和可编程的互连资源组成其编程方法通常包括硬件描述语言和图形化工具复杂可编程逻辑器件(CPLD)02CPLD是一种可编程逻辑器件,由多个宏单元和可编程互连组成其编程方法通常包括硬件描述语言和特定厂商的专用软件现场可编程逻辑阵列(FPLA)03FPLA是一种可编程逻辑器件,由可配置的逻辑块和可编程的互连资源组成其编程方法通常包括硬件描述语言和特定厂商的专用软件可编程逻辑器件的应用实例数字信号处理可编程逻辑器件可以用于实现数字信号处理算法,如滤波器、频谱分析等通信系统可编程逻辑器件可以用于实现通信系统中的调制解调器、编解码器等控制系统可编程逻辑器件可以用于实现控制系统中的控制器、执行器等THANKS感谢您的观看。