海南大学：《电路与电子技术（计算机电子电路）》课程教学资源（课件讲稿）第七章 门电路和组合逻辑电路

第7章门电路和组合逻辑电路 本章内容为重点教学内容，学习本章的学生应达到如下基 本要求： 理解逻辑代数的基本逻辑运算，懂得在数字电子技术中数 学运算是用逻辑运算实现的；掌握逻辑运算规则、逻辑函数的 表示、逻辑函数的标准表达式、卡诺图化简等基本理论；懂得 从电子技术角度，逻辑运算通过电路实现；初步理解逻辑门电 路的基础概念及其接口特性；掌握利用逻辑代数知识分析组合 逻辑电路的一般过程及其方法；了解用逻辑门电路设计组合逻 辑电路的一般过程；掌握译码器、编码器、数据选择器等常用 中规模组合逻辑电路芯片的逻辑功能及其特点；掌握利用译码 器、数据选择器实现组合逻辑电路的一般过程及其应用方法

第7章 门电路和组合逻辑电路 本章内容为重点教学内容，学习本章的学生应达到如下基 本要求： 理解逻辑代数的基本逻辑运算，懂得在数字电子技术中数 学运算是用逻辑运算实现的；掌握逻辑运算规则、逻辑函数的 表示、逻辑函数的标准表达式、卡诺图化简等基本理论；懂得 从电子技术角度，逻辑运算通过电路实现；初步理解逻辑门电 路的基础概念及其接口特性；掌握利用逻辑代数知识分析组合 逻辑电路的一般过程及其方法；了解用逻辑门电路设计组合逻 辑电路的一般过程；掌握译码器、编码器、数据选择器等常用 中规模组合逻辑电路芯片的逻辑功能及其特点；掌握利用译码 器、数据选择器实现组合逻辑电路的一般过程及其应用方法

第7章第1课 在本次课中，我们将介绍常见进制与 码制的含义，各种进制的转换；逻辑运算 的特点及基本逻辑运算

第7章第1课 在本次课中，我们将介绍常见进制与 码制的含义，各种进制的转换；逻辑运算 的特点及基本逻辑运算

相关知识点与学习目标 本课涉及“逻辑问题与逻辑运算基础”知识 点，通过本课学习，应理解逻辑代数的基杏逻 鬱嘉算美载需学电子技养吊数子远氛危简

相关知识点与学习目标 本课涉及“逻辑问题与逻辑运算基础” 知识 点，通过本课学习，应理解逻辑代数的基本逻 辑运算，懂得在数字电子技术中数学运算是用 逻辑运算实现的

逻辑问题与逻辑运算 时间上和数量上均连续 还有一些量只有2种 变化的信号，称为模拟 值，把这种只有2种值 信号，如声音、压力等 的量称为逻辑量 基于逻辑量，人们构建了很多经典问题： 如黑白帽子问题 1849年，乔治布尔总结提出逻辑代数，也叫为 布尔代数，用“0和“1”（念“么”)表示两种不 同的逻辑状态 利用逻辑代数，可解决现实世界中的信号处理及 其运算问题，前提条件是这些信号是用“0”和“1”表 示的序列，是数字信号

一．逻辑问题与逻辑运算 基于逻辑量，人们构建了很多经典问题： 如黑白帽子问题 时间上和数量上均连续 变化的信号，称为模拟 信号，如声音、压力等 还有一些量只有2种 值，把这种只有2种值 的量称为逻辑量 1849年，乔治•布尔总结提出逻辑代数，也叫为 布尔代数，用“0”和 “1”（念“幺” ）表示两种不 同的逻辑状态 利用逻辑代数，可解决现实世界中的信号处理及 其运算问题，前提条件是这些信号是用“0”和“1”表 示的序列，是数字信号

把工作在数字信号下的电路称为数字电路 把利用数字电路解决现实世界中问题的技术 称为数字电子技术 逻辑代数是分析与设计数字电路的数学工具，也 有其基本运算。 逻辑表达式由且只能由“与”、“或”、“非”3 种基本逻辑运算组成 当然，逻辑代数也能实现加、减、乘、除等数学运 算问题，只是这些运算由且只能由“与”、“或”、 “非”3种基本逻辑运算组成 数学运算通过逻辑运算来实现 当然，逻辑运算是通过电路来实现的，把实现基 本逻辑运算及其导出逻辑运算功能的电路统称为门电 路

逻辑代数是分析与设计数字电路的数学工具，也 有其基本运算。 逻辑表达式由且只能由“与” 、 “或” 、 “非”3 种基本逻辑运算组成 当然，逻辑代数也能实现加、减、乘、除等数学运 算问题，只是这些运算由且只能由“与” 、 “或” 、 “非”3种基本逻辑运算组成 数学运算通过逻辑运算来实现 当然，逻辑运算是通过电路来实现的，把实现基 本逻辑运算及其导出逻辑运算功能的电路统称为门电 路 把工作在数字信号下的电路称为数字电路 把利用数字电路解决现实世界中问题的技术 称为数字电子技术

在数字电路中，我们用 为便于电路实现，对于1和 “0”、“1两种数值及 0可用电位的高和低或用脉 其组合表示数字信号 冲信号的有和无来表示 用逻辑1表示高电平（或有电流、开关接通及灯 亮)；而用逻辑0表示低电平（或无电流、开关断开及 灯灭。这种逻辑表示方法称为正逻辑。 反之，称为负逻辑 今后，若不加声明，我们所讨论的逻辑函数关系均 指正逻辑而言

在数字电路中，我们用 “0” 、 “1”两种数值及 其组合表示数字信号 为便于电路实现，对于1和 0可用电位的高和低或用脉 冲信号的有和无来表示 用逻辑1表示高电平（或有电流、开关接通及灯 亮）；而用逻辑0表示低电平（或无电流、开关断开及 灯灭。这种逻辑表示方法称为正逻辑。 反之，称为负逻辑 今后，若不加声明，我们所讨论的逻辑函数关系均 指正逻辑而言

二.数制 要学好数字电路部分内容，同学们须 掌握一定的数学知识，尤其是逻辑代数。 为更好地学习后面的课程，我们将介绍 些数制及其转换的基本知识

二．数制 要学好数字电路部分内容，同学们须 掌握一定的数学知识，尤其是逻辑代数。 为更好地学习后面的课程，我们将介绍 一些数制及其转换的基本知识

1.数的表示 表示一个数习惯上采用位置记数法， 包括：数码、基数、位权三个要素 下面结合实例介绍三要素的含义 数的位置以 10-1-2 位权：为基 数的位置次方 小数点为界 9】 2 5 基数：允许 出现数码的最 当基数为16 当基数为10 大个数 时，该数整数 时，该数为 部分为2510 19.2510

1．数的表示 表示一个数习惯上采用位置记数法， 包括：数码、基数、位权三个要素 下面结合实例介绍三要素的含义 1 0 -1 -2 1 9 . 2 5 数的位置以 小数点为界 基数：允许 出现数码的最 大个数 位权：为基 数的位置次方 当基数为10 时，该数为 19.2510 当基数为16 时，该数整数 部分为2510

2.常见进制 (1)十进制： 采用了0,1，.，9十个不同的数码表示数据 基数为10，同学们应对照十进制深入理解数码、 位权、基数的概念与数的表示。 (2)二进制： 二进制的数码为两个：0和1；基数为2，数位 由数码所在位置确定，位权为基数的数位次方。 例如：二进制数1101.01用十进制表示为 13.25

2．常见进制 （1） 十进制： 采用了0，1，……，9十个不同的数码表示数据， 基数为10，同学们应对照十进制深入理解数码、 位权、基数的概念与数的表示。 （2）二进制： 二进制的数码为两个：0和1；基数为2，数位 由数码所在位置确定，位权为基数的数位次方。 例如：二进制数1101.01用十进制表示为 13.25

(3)八进制与十六进制： 由于二进制在书写上的繁琐，因此，在程序中，常 常采用八进制、十六进制表示。 ◆八进制 数码：0~7、基数为8、位权为基数的数位次方 如八进制： 137.504 对应十进制为95.6328125 ◆十六进制 数码：O~9、A、B、C、D、E、F 基数为16、位权为基数的数位次方 如十六进制： 12AF.B4 对应十进制为：4783.7031125

（3）八进制与十六进制： 由于二进制在书写上的繁琐，因此，在程序中，常 常采用八进制、十六进制表示。 ◆ 八进制 数码：0~7、基数为8、位权为基数的数位次方 如八进制： 137.504 对应十进制为 95.6328125 ◆ 十六进制 数码：0~9、A、B、C、D、E、F 基数为16、位权为基数的数位次方 如十六进制： 12AF.B4 对应十进制为： 4783.7031125