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—— 项目 2 简单抢答器 —— 项目 3 触摸式延时开关 工作任务 任务 1 ：集成门电路的功能测试 任务 2 ：简单抢答器的设计 任务 3 ：触摸式延时开关的设计和制作 学习目标

模块二 集成门电路. —— 项目 2 简单抢答器 —— 项目 3 触摸式延时开关 工作任务 任务 1 ：集成门电路的功能测试 任务 2 ：简单抢答器的设计 任务 3 ：触摸式延时开关的设计和制作 学习目标 1 、掌握集成门电路的外特性 2 、掌握集成门电路的检测方法 2 、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法. 2.1 常用集成逻辑门电路的功能测试. 2.1.1 数字集成电路的封装及引脚. 集成电路是将若干个晶体管、二极管和电阻集成并封装在一起的器件。与分立电路相比，集成电路使数字电路的体积大大缩小，功耗降低，工作速度和可靠性得到提高。.

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—— 项目 2 简单抢答器 —— 项目 3 触摸式延时开关 工作任务 任务 1 ：集成门电路的功能测试 任务 2 ：简单抢答器的设计 任务 3 ：触摸式延时开关的设计和制作 学习目标

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Presentation Transcript

  1. 模块二 集成门电路 • ——项目2 简单抢答器 • ——项目3 触摸式延时开关 • 工作任务 • 任务1：集成门电路的功能测试 • 任务2：简单抢答器的设计 • 任务3：触摸式延时开关的设计和制作 • 学习目标 • 1、掌握集成门电路的外特性 • 2、掌握集成门电路的检测方法 • 2、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法

  2. 2.1常用集成逻辑门电路的功能测试 2.1.1数字集成电路的封装及引脚 集成电路是将若干个晶体管、二极管和电阻集成并封装在一起的器件。与分立电路相比，集成电路使数字电路的体积大大缩小，功耗降低，工作速度和可靠性得到提高。

  3. DIP封装的集成电路引脚编号方法：芯片的一端有半月形缺口(有些是一个小圆点，凹口或一个斜切角)用来指示引脚编号的起始位置；起始标志朝左，紧邻这个起始引脚标志的左下方引脚为第1脚，其它引脚按逆时针方式顺序排列。DIP封装的集成电路引脚编号方法：芯片的一端有半月形缺口(有些是一个小圆点，凹口或一个斜切角)用来指示引脚编号的起始位置；起始标志朝左，紧邻这个起始引脚标志的左下方引脚为第1脚，其它引脚按逆时针方式顺序排列。

  4. 2.1.2数字集成电路的连线及逻辑图

  5. 向上闭 合 向下断开

  6. 一、与门电路 2.1.3常用门电路的逻辑功能及测试 真值表

  7. 二、或门电路

  8. 三、非门电路

  9. 四、与非门电路

  10. 与非门电路的允许和禁止功能

  11. 五、或非门电路

  12. 六、异或门电路

  13. 七、与或非门电路

  14. 九、CMOS与非门

  15. 十、问题与讨论 1.归纳异或门、与或非门分别在什么输入情况下输出低电平？什么情况下输出高电平？ A、B取值相同时输出为低电平 A、B取值不同时输出为高电平

  16. A、B同时为1 或 C、D同时为1时，输出为低电平 A、B中至少有一个为0且 C、D中至少有一个为0时，输出为高电平

  17. ≥1 2.如果要用74LS51实现与非、或非逻辑功能，应如何搭接电路？画出原理图。

  18. ≥1

  19. ≥1

  20. 3.多输入门电路的一个输入端接连续脉冲时： ①其余的输入端是什么逻辑状态时，允许脉冲通过？脉冲通过时，输入和输出波形有何差别？ 以与门、与非门、或门、或非门为例说明，并画出波形。

  21. ≥1 3.多输入门电路的一个输入端接连续脉冲时： ②如果仅仅想用一个控制端控制输入信号的通断，其余端口如何处理？ 例如74LS51，A端输入信号，用B作控制端时，C、D如何处理？ 当B=1时，Y与A的信号什么关系？

  22. ≥1 A端输入信号，用C作控制端时，B、D如何处理？ 1 1 当C=0时，Y与A的信号什么关系？

  23. 一、集成门电路的应用 2.1.4集成门电路的应用 例2.1： 正确连接4011CMOS集成芯片的外部线路，实现图(a)所示电路。 实现电路如图(b)所示。

  24. 例2.2 利用一个TTL集成电路74LS00(4输入与非门)来构造含有与非门、与门和反相器的电路，如图(a)所示。并写出逻辑表达式。 使用集成芯片74LS00实现。逻辑电路连接74LS00的IC外部引脚，如图(b)所示。

  25. 三、实践应用 例2.7 利用组合逻辑进行汽车警告蜂鸣器的设计。警告蜂鸣器的触发规则如下：若“前大灯亮起且驾驶员车门打开”或者“钥匙处于点火位置且车门打开”，则触发蜂鸣器。 解：汽车警告蜂鸣器的逻辑功能可用图表示。 则表达式可以写成：F=AD+CD

  26. 或者写成：F=D(A+C)可以仅使用两个逻辑门来实现汽车警告蜂鸣器。或者写成：F=D(A+C)可以仅使用两个逻辑门来实现汽车警告蜂鸣器。

  27. +VCC(5V) R4 R1 R2 130 4k 1.6k T3 A T2 D Y T1 uI uo D1 T4 R3 1k 2. 2 TTL 集成门电路 （Transistor—Transistor Logic） 2. 2. 1 TTL 反相器 一、电路组成及工作原理 1. 电路组成 D1 — 保护二极管 防止输入电压过低。 当 uI < - 0.5 ~ - 0.7 V 时， 因为 D1 只起保护作用，不参加逻辑判断，为了便于分析，今后在有些电路中将省去。 D1导通， uI被钳制在 - 0.5 ~ - 0.7 V，不可能继续下降。 输入级 中间级 输出级

  28. +VCC(5V) R4 R1 R2 130 4k 1.6k T3 A D T2 T1 Y uI uo T4 R3 1k 下一级逻辑门 2. 工作原理 T4截止 3.6V 0V T3 、 D导通 截止 负载的等效电阻 拉电流

  29. +VCC(5V) R4 R1 R2 130 4k 1.6k T3 A D T2 T1 Y uI uo T4 R3 1k 下一级逻辑门 截止 3.6 V T4深度饱和：uO = UCES4 ≤ 0.3V T3 、D 均截止

  30. 截止

  31. 4K 截止

  32. uO /V +VCC +5V 4 3 1 + - + - 2 uO uI 1 uI /V 0 1 2 3 4 3. 电压传输特性： 截止区 A B 线性区 3.6V C 转折区 饱和区 0.3V D E 阈值电压

  33. u0(V) UOH “1” 1 ui(V) 2 3 UOL (0.3V) 阈值UT=1.4V 理想的传输特性

  34. +VCC +5 V uI / V +VCC +5V 2 4k 1 + - 1 uo uI Ri/  Ri T1 0 2 4 6 Ri + - uI 4 输入负载特性： Ron Roff 相当于输入高电平 输入相当于低电平 Ri = Ron— 开门电阻（2.5 kΩ） Ri =Roff — 关门电阻（< 0.7 k） 即：当 Ri为 2.5 k 以上电阻时，输入相当于高电平 即：当Ri为 0 .7 k以下电阻时 , 输入端相当于低电平。

  35. 2.2.2 输入/输出电流和扇出系数

  36. +VCC(5V) R4 R1 R2 130 4k 1.6k T3 A D T2 T1 Y uI uo T4 R3 1k 低电平输入电流 max＝-0.4mA 下一级逻辑门 高电平输出电流 max＝-0.4mA 0V 3.6V 截止 负载的等效电阻 拉电流 74LS系列门电路标准规定：

  37. +VCC(5V) R4 R1 R2 130 4k 1.6k T3 A D T2 T1 Y uI uo T4 R3 1k 高电平输入电流 max＝20uA 下一级逻辑门 低电平输出电流 max＝8mA 截止 3.6 V 74LS系列门电路标准规定：

  38. +VCC(5V) R4 R1 R2 130 4k 1.6k T3 A D T2 T1 Y uI uo T4 R3 1k 低电平输入电流 max＝-0.4mA 下一级逻辑门 高电平输出电流 max＝ -0.4mA 0V 3.6V 截止 负载的等效电阻 拉电流

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