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第7章 数字电路基础
中职2023高教版《电子技术基础》
学习要点：
1.脉冲波形主要参数的含义及常见的脉冲波形。
2.二进制、十六进制数的表示方法及数制间的相互转换。
3.8421BCD码的表示形式。
4.基本逻辑门和常用复合门的逻辑功能及电路符号。
5.逻辑代数的基本定律、常用公式与化简方法。
6.典型TTL、CMOS集成逻辑电路的逻辑功能、引脚排列及使用常识。
第7章 数字电路基础
7.1 概述
7.2 常用数制和编码
7.1.1 数字信号与模拟信号
7.1.2 脉冲信号及其参数
7.1.3 数字电路的特点及应用
7.2.1 数制
7.2.2 数制间的转换
7.2.3 编码
7.4 逻辑函数的化简
7.5 数字集成电路的基本使用常识
7.3.2 复合逻辑门
7.3.3 特殊逻辑门
7.3.4 常用集成逻辑门
7.4.1 逻辑代数的基本定律
7.4.2 逻辑函数的代数法化简
7.5.1 数字集成电路的分类
7.5.2 数字集成电路的使用注意事项
7.3.1 基本逻辑门
7.3 逻辑门电路
7.1.1 数字信号与模拟信号
1.模拟信号：在时间和数值上是连续变化的信号。
2.数字信号：在时间和数值上是离散的信号。
对模拟信号进行传输、处理的电路叫模拟电路
讨论：请同学们列举几种常见的数字信号和模拟信号。
7.1 概述
根据传递和处理信号的不同，电路分为模拟电路和数字电路两大类。
电信号分为模拟信号及数字信号两大类。
模拟信号波形
数字信号波形
对数字信号进行传输、处理的电路叫数字电路
7.1.2 脉冲信号及其参数
1. 脉冲信号的定义：
（a）矩形波 （b）锯齿波 （c）尖脉冲 （d）阶梯波
常见的脉冲信号波形有：矩形波、锯齿波、尖脉冲、阶梯波等。
就是指在瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流信号。
（6）占空比D：指脉冲宽度tW与脉冲周期T之比，占空比为50%的矩形波即为方波。
（1）脉冲幅值Vm：指脉冲电压的最大值，其值等于脉冲底部至脉冲顶部之间的电位差。
（2）脉冲上升时间tr：指从脉冲幅值的 10%上升到90%所需的时间。其值越小，表明脉冲上升越快。
（3）脉冲下降时间tf：指从脉冲幅值90%下降到10%所需的时间。其数值越小，表明脉冲下降越快。
（4）脉冲宽度tW：指从上升沿的50%到下降沿的50%所需的时间，又称脉冲持续时间。其值越大，说明脉冲出现后持续的时间越长。
2.脉冲信号的主要参数：
脉冲波形
7.1.3 数字电路的特点及应用
1.电路结构简单，便于实现数字电路集成化
2.抗干扰能力强，可靠性高（例如手机）
3.数字电路实际上是一种逻辑运算电路，电路分析与设计方法简单、方便
4.数字电路可以方便地保存、传输、处理数字信号（例如计算机）
5.精度高、功能完备、智能化（如数字电视和数码照相机）
数字电路的特点：
数字电路的应用：
数字电路广泛应用在：家电产品、测量仪器、通信设备、控制装置等领域数字化的发展前景非常宽阔。
讨论：你用过哪些数字电路产品，请列出1-2个较为典型的例子，并就其中
一个产品说明它的功能和优缺点。
课堂思考：谈谈如何才能学好数字电路课程？
本节小结
1.模拟信号与数字信号的概念
2. 脉冲信号及其参数
3. 数字电路的特点及应用
模拟信号指在时间和数值上是连续变化的信号。
数字信号指在时间和数值上是离散的信号。
脉冲信号指在瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流信号。
主要参数有：脉冲幅值Vm、脉冲上升时间tr、脉冲下降时间tf、脉冲
宽度tW、脉冲周期T、占空比D等
1.电路结构简单，便于实现数字电路集成化
2.抗干扰能力强，可靠性高（例如手机）
3.数字电路实际上是一种逻辑运算电路，电路分析与设计方法简单、方便
4.数字电路可以方便地保存、传输、处理数字信号（例如计算机）
5.精度高、功能完备、智能化（如数字电视和数码照相机）
基本概念:
进位制：多位数码从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。
基数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。
位权：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码乘上
一个固定的数，这一固定的数就是这一位的位权。
1．十进制
（1）数码为0-9， 基数是10。
（2）运算规律：加法运算时遵循“逢十进一”
减法运算时遵循“借一当十”
7.2 常用数制与编码
7.2.1 数制
（3）任意一个十进制数都可以表示为n数位上的数码与其对应的权（10n-1）的乘积之和，称该表达式为权展开式。
(5555)10的权展开式如下所示：
5×100
5×101
5 5 5 5
5×102
5×103
同样的数码在不同的数位上代表的数值不同。
100、101、102、103 称为十进制的权。各数位的权是10的幂。
即：
(5555)10＝5×103＋5×102＋5×101+5×100
在实际的数字电路中，因为十进制有十个数码，要想严格地区分开必须有十种不同的电路状态与之相对应，这在技术上实现起来比较困难。因此，在实际的数字电路中一般不直接采用十进制数。
2．二进制
（1）数码为0-1， 基数是2。
（2）运算规律：加法运算时遵循“逢二进一”
减法运算时遵循“借一当二”
（3）二进制数的权位展开式
(1111)2＝1×23＋ 1×22＋1×21+ 1×20
(110101)2＝1×25＋ 1×24＋0×23+ 1×2 + 0×21+ 1×20
二进制是数字电路中使用最广泛的一种数制。因为二进制数只有0、1两个数码，容易通过电路或器件的状态来表示；其次，二进制的运算规则简单。
（4）二进制的运算规则
加法规则： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
乘法规则： 0×0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1
3．十六进制
（1）数码为0-9，A-F, 基数是16。
（2）运算规律是加法运算时遵循“逢十六进一”。
（3）十六进制数的权位展开式
(1111)16＝1×163＋ 1×162＋1×161+ 1×160
十进制数与二进制数、十六进制数之间的对应关系表。
十进制数 二进制数 十六进制数
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
十进制数0～15对应的二进制数和十六进制数
7.2.2 数制间的转换
1．二进制数转换为十进制数
转换方法：写出二进制的权展开式，然后将各数值按十进制相加，即可得到等值的十进制数。
例7.1 将二进制数(1011)2转换为十进制数
解：(1011)2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20 ＝8＋2＋1＝(11)10
2．十进制数转换为二进制数
转换方法：将十进制整数逐次用 2 除取余数，一直除到商为零。其中，最先出现的余数为二进制数的最低位数码。这种转换方法通常称为短除取余倒计法。
所以，（192）10=（11000000）2
采用基数连除法，可将十进制数转换为任意的N进制数。
例7.2 将十进制数192转换成二进制数。
解：采用短除取余倒计法，有
3．二进制数转换为十六进制数
转换方法：将二进制数自右向左每4位分为一组，最后不足4位的一组，
高位用零补足；然后写出每一组等值的十六进制数。
例7.3 将（11110111001）2转换为十六进制数。
即：（0111 1011 1001)2=（7B9）16
4．十六进制数转换为二进制数
转换方法：只要把每一位十六进制数用相应的四位二进制数代替即可。
例7.4 将十六进制数(4FB)16转化为二进制数。
解：4FB 每一位对应的四位二进制为：
4 F B
0100
1111
1011
即：（4FB)16=（0100 1111 1011）2
解：将二进制数分组，有：0111 1011 1001
则对应的十六进制数为：7 B 9
7.2.3 编码
编码：用二进制数按一定的规律编制在一起，用于表示各种数字、字 母、符号等信息的过程。
代码：用以表示各种数字、字母、符号等信息的二进制数。
1．二—十进制代码
最常用的BCD码是8421BCD码。在8421BCD码中，利用4位二进制数的前10种组合0000～1001代表十进制数的0～9，后6种组合1010～1111为无效码。
十进制数 8421BCD码 十进制数 8421BCD码
0 0000 5 0101
1 0001 6 0110
2 0010 7 0111
3 0011 8 1000
4 0100 9 1001
十进制数0~10对应的8421BCD码
二—十进制代码是用4位二进制数表示1位十进制数，也称BCD码。
例7.5 将十进制数149用8421BCD码表示。
解： 十进制数 　 1 　 4　 9
每一位对应的8421BCD码为：
即（149）10＝（0001 0100 1001）8421
2. 字符代码：用二进制数表示各种符号的编码方式
3．将下列十进制数用8421BCD码表示。（1）37 （2)352 （3）588
1.将下列二进制数转换成十进制数。（1）(101011)2 (2)（10100)2
2.分别求出10-20所对应的二进制数。
课堂练习：
0001 0100 1001
本节小结
1. 数制：就是数的进位制。常用的进位制有十进制、二进制、十六进制。
2. 数制间的转换。
3. 编码：用二进制数按一定的规律编制在一起，用于表示各种数字、字母、符号等信息，这个过程称为编码。
7.3 逻辑门电路
逻辑关系：相互对立而在一定条件下又可以相互转换的两种状态（上与下，
真与假，电位的高与低）之间的相互关系。
逻辑门电路是实现逻辑关系的开关电路,是数字电路的基本单元电路。
逻辑门电路的种类：基本逻辑门电路和复合逻辑门电路。
基本逻辑门电路有：与门、或门、非门。
复合逻辑门电路有：与非门、或非门、与或非门、异或门等。
1.与逻辑门
7.3.1 基本逻辑门
（1）与逻辑关系：只有当决定一件事情的各种条件完全具备时，该事情才发生，否则就不发生”，这样的逻辑关系称为与逻辑关系。
与逻辑关系实例:
开关A与开关B串联控制灯泡Y，灯泡是否点亮与两个开关是否闭合之间的关系，即是“与逻辑”的关系。
④当A、B端全为0时，二极管V1和V2都导通，输出端Y为0。
与门电路的逻辑符号：
①当A、B端全为1（高电平VA=VB=3V）时，二极管V1和V2都导通，忽略二极管正向压降，则输出端Y为1 (高电平，约等于3V）；
②当A端为1(高电平）、B端为0(低电平，约等于0V）时，则二极管V2导通，V1截止，若忽略二极管V2正向压降，则输出端Y为0 ；
③当A端为0、B端为1时，输出端结果与②相同；
（2）与门电路
Y
与门电路
能实现与逻辑关系的电路称为 与逻辑门电路，简称与门电路。
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
与门电路的逻辑表达式： Y =A·B，读作Y等于A与B或读作Y等于A乘B。
讨论：联系日常生活,说说有哪些常见的与逻辑关系的例子。
与门电路的真值表：与门电路输入端与输出端的相互关系的表格。
与门电路的真值表
与门电路的逻辑功能可概括为：“有0出0，全1出1”。
与逻辑关系通常也称为逻辑乘，其运算规则为：
0·0 = 0，0·1= 0，1·0 = 0，1·1 = 1
2.或逻辑门
（1）或逻辑关系：“在决定一件事情的各种条件中，只要有一个条件具备，该事情就会发生”。这样的逻辑关系称为或逻辑关系。
开关A与开关B并联控制灯泡Y，灯泡是否点亮与两个开关是否闭合之间的关系，即是“或逻辑”的关系。
（2）或门电路
或逻辑关系实例
能实现或逻辑关系的电路称为或逻辑门电路，简称或门电路。
-5V
A、B为输入端，Y为输出端。只要输入端A或B有一处为高电平，则与该输入端相连的二极管就导通，输出端Y即为高电平。
或门电路的逻辑符号
逻辑符号
或门电路的真值表：或门电路输入端与输出端的相互关系的表格。
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
或门电路的真值表
或门电路的逻辑表达式为： Y =A+B，读作Y等于A或B或读作Y等于A加B。
讨论：联系日常生活，说说有哪些常见的与逻辑关系的例子。
或门电路的逻辑功能可概括为：“有1出1，全0出0”。
或逻辑关系通常也称为逻辑加，其运算规则为：
0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=1
3.非逻辑门
（1）非逻辑关系
“当决定事情的条件具备时，该事情不发生；当决定事情的条件不具备时，该事情发生”。这样的逻辑关系称为非逻辑关系。
非逻辑关系实例
灯泡是否点亮与开关是否闭合之间的关系，即是“非逻辑”的关系。
（2）非门电路
能实现非逻辑关系的电路称为非逻辑门电路，简称非门电路。
①当输入端A为低电平时，三极管V截止，输出端Y为高电平（1状态）；
②当输入端A为高电平时，三极管V饱和导通，输出端Y为低电平（0状态）。
非门电路实际是一个反相器，只不过三极管不是工作于放大状态，而是工作于截止与饱和导通状态。
非门电路的逻辑符号
非门电路的真值表
A Y
0 1
1 0
讨论：联系日常生活，说说有哪些常见的与逻辑关系的例子。
非门电路的逻辑功能可概括为：“入1出0，入0出1” 。
非门电路的逻辑表达式为： Y = , 读作Y等于A非。
非逻辑关系通常也称为逻辑反，其运算规则为：
课堂练习：写出下列各门电路的输出结果。
Y1= , Y2= , Y3= , Y4= , Y5= .
7.3.2 复合逻辑门
复合逻辑门电路：由基本逻辑门电路组合而成的逻辑门电路。
1.与非门
输入 输出 输入 输出
A B Y A B Y
0
0 0
1 1
1 1
1 0
1 1
0
逻辑功能：“有0出1，全1出0”
常见的复合逻辑门电路有：与非门、或非门、与或非门和异或门等。
电路结构:由与门和非门串联而构成。
与非逻辑真值表
电路结构图
逻辑符号
2.或非门
输入 输出 输入 输出
A B Y A B Y
0
0 0
1 1
0 1
1 0
1 0
0
或非逻辑功能：“有1出0，全0出1”
A
B
A
B
逻辑表达式为：
电路结构:由或门和非门串联而构成。
或非逻辑真值表
电路结构图
逻辑符号
3.与或非门
逻辑表达式为：
电路结构:由与门、或门和非门串联而构成。
电路结构图
逻辑符号
与或非逻辑功能：“当输入端的任何一组全1时，输出为0；
当输入端的每一组都为0时，输出端才能为1”。
输 入 输出
A B C D Y
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1 0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1 0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1 0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1 1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
与或非逻辑真值表
4.异或门
异或逻辑功能：当输入端相同时，输出端为0；当输入端相异时，输出端才能为1。
逻辑表达式：
上式通常也表示为:
输入 输出 输入 输出
A B Y A B Y
0
0 0
1 0
1 1
1 0
1 1
0
异或门逻辑符号
异或逻辑真值表
课堂练习
3.在一条长廊中，想用三个开关去控制一盏灯，如奇数个开关合上时，则灯亮；如偶数个开关合上时（0 是偶数），则灯熄。根据该文字描述建立真值表。
1.写出下列各门电路的输出结果：
2.如何判别双列直插式集成电路引脚的编号顺序？
Y1= ， Y2= ， Y3= ， Y4= ， Y5= 。
7.3.3 特殊逻辑门
逻辑功能：当输入端A、B都为高电平时，输出低电平；当输入端A、
B中有低电平时，输出高电平。因此，OC门具有与非功能。
逻辑表达式：
OC门逻辑符号：
1.集电极开路与非门（OC门）
（1）OC门的工作原理
①实现线与
②驱动显示器
工作原理：输入都为高电平时，输出为低电平，发光二极管导通发光；反之，输出高电平，发光二极管熄灭。
③实现电平转换
工作原理：通过OC门把输出高电平转换为10V，输出低电平仍为0.3Ｖ，以适应下一级电路对高电平的要求。
逻辑关系为:
线与
驱动显示器
电平转换
（2）OC门的应用举例
2.三态门（TSL门）
三态门: 具有高电平、低电平和高阻态的逻辑门。
三态门逻辑符号：
（1）三态门的功能
EN高电平有效时：当控制端EN=1时，三态与非门相当于一个正常的二输入与非门，其逻辑关系为 Y= ; 当EN=0时，三态与非门不工作，呈现高阻，称为高阻态或禁止态。
，
EN低电平有效时；当控制端EN=0时，三态与非门相当于一个正常的二输入与非门，其逻辑关系为 Y= ; 当EN=1时，三态与非门不工作，呈现高阻，称为高阻态或禁止态。
EN低电平有效
EN高电平有效
（2）三态输出门应用举例
①用三态输出门实现数据单向传送
工作原理：当控制信号EN1=1时，三态门G1工作，第1组数据能传输到总线上；当控制信号 EN2=1 时，三态门G2工作，第2组数据能传输到总线上；依次类推。由此可见，当 EN1、 EN2、 EN3 分时段出现高电平时，电路中的G1 、G2 、G3依次工作，实现了数据的分时单向传送。
②用三态输出门实现数据双向传送
工作原理：当控制信号EN=1时，三态门G1工作，DI数据能传输到总线上；当控制信号EN=0时，三态门G2工作，总线数据DO能由G2传输出去，实现数据的分时双向传送。
7.3.4 常用集成逻辑门介绍
集成逻辑门电路的特点：体积小，重量轻，功耗低及负载能力强等。
1.集成门电路的内部结构
通常包含有多个逻辑功能相同的单元电路，它们在集成块内部相互独立，各自占用不同的引脚作为输入、输出端，但共用电源和接地引脚。
集成门电路741SOO内部逻辑结构和引脚功能：
图中，1A、1B表示第一个逻辑门电路的两个输入端，1Y表示第一个逻辑门电路的输出端，其它引脚以此类推。
对于14引脚的集成块而言，通常第14脚为电源端，第7脚为地端，又称公共引脚或电源负端。
将逻辑门电路的各个元件制作在一块面积很小的硅片上，即成为集成逻辑门电路。
2.双列直插式集成电路（补充）
（1）外形封装（实物展示）
（2）引脚的编号判断
将集成块正面（有型号标志的一面）朝上，引脚朝下，把半圆形缺口标志置于左端，由左下角起按逆时针方向由下而上依次为1、2、3、…。一般情况下，下方最右一个引脚为GND端（MOS系列用VSS表示）,上方最左一个引脚为VCC端（MOS系列用VDD表示）。例如，图7.20所示的14脚集成电路，其第7引脚是GND端, 第14引脚是 VCC 端。但也有个别情况是例外。所以，在使用集成电路时，必须先弄清楚它的引脚功能，找对电源端和接地端，避免因接线错误造成器件损坏。
3.集成与门、与非门
（1）部分74LS系列集成电路的引脚功能图
常用的集成与门、与非门有2输入、3输入、4输入等多种。
（2） 部分CD4000B/MC14000B系列集成电路的引脚功能图
4. 集成或门、或非门
（1）常见74LS系列或门及或非门管脚排列图
常用的集成或门、或非门有74LS、74HC及CD4000系列。
（2）常用CMOS或门及或非门管脚排列图
5.常用集成非门
非门又称反相器。常用的集成非门有TTL系列的六路非门74LSO4。
六非门集成电路74LS04管脚排列图
本节小结
2．复合逻辑门的逻辑符号及逻辑功能。
3．特殊逻辑门的逻辑符号及逻辑功能。
4．常用集成逻辑门。
1．基本逻辑门的逻辑符号及逻辑功能。
7.4 逻辑函数的化简
逻辑函数化简的意义：在数字电路中，对于同一个逻辑函数，可以有多个不同的逻辑表达式，有的表达式复杂，有的表达式简单，为了得到最简单的逻辑电路，必须对逻辑函数式进行化简。
名称 与(非)关系式 或(非)关系式 说明
01律 A·0=0 A+0=A 变量与常量的关系
A·1=A A+1=1
交换律 A·B=B·A A+B=B+A 和普通代数相似的规律
结合律 A(BC)=(AB)C A+(B+C)=(A+B)+C
分配律 A(B+C)= AB+AC A+(BC)=(A+B)(A+C)
互补律 Ａ· ＝0 Ａ+ ＝1 逻辑代数特殊规律
重叠律 Ａ·Ａ＝Ａ A + A =A
反演律
还原律 ＝Ａ
7.4.1 逻辑代数的基本定律
例1 利用真值表证明反演律
证明：
和
的真值表
逻辑代数的基本定律可用真值表进行证明。
7.4.2 逻辑函数的代数法化简
1.逻辑函数的表示方法
（1）逻辑真值表：描述逻辑函数中输入变量的各种取值组合与函数值对应关系的表格。
（2）逻辑函数式：用与、或、非等运算符号表示函数中各变量间逻辑关系的代数式。
（3）逻辑图：用逻辑符号表示各变量间逻辑关系或基本单元电路的符号图。
2.逻辑函数化简的基本原则
（1）乘积项的个数最少。
（2）在乘积项的个数最少的前提下，每一个乘积项中变量的个数最少。
3.逻辑代数常用公式
公式1：
　　　　
公式3：
公式4：
　　　　
证明：
公式2：
证明：
证明：
证明：
4. 逻辑函数的化简方法
利用公式 把两项合并成一项，合并的过程中消去了一个取值互补的变量。
（1）合并项法
例7.1 化简逻辑函数：
利用分配律 A(B+C)= AB+AC
利用互补律
利用01律 A·1=A
解：
利用分配律 A(B+C)= AB+AC
利用01律 A+1=1
利用01律 A·1=A
（2）吸收法
例7.3 化简逻辑函数
解：
利用分配律 A(B+C)= AB+AC
利用反演律
利用分配律 A+(BC)=(A+B)(A+C)
（3）消去法
例7.4 化简逻辑函数
解：
利用分配律 A(B+C)= AB+AC
课堂思考：
2.逻辑函数化简的基本原则是什么？
（4）配项法
1.逻辑函数有几种表示方法，各有什么特点？
本节小结
2.逻辑函数的代数法化简：利用基本定律和常用公式，消去逻辑函数表达式中多余的乘积项和多余的变量，得到最简单的“与或”表达式。
1.逻辑代数的基本定律。
7.5 数字集成电路的基本使用常识
数字集成电路按构成器件的种类不同，可分为两大类：一类是以双极型晶体管为主的TTL电路；另一类是以单极型晶体管（场效管）为主的CMOS电路。
7.5.1 数字集成电路的分类
1. TTL数字集成电路
（1）74 系列。标准系列，其典型“与非门”的平均传输时间达1Ons左右，平
均功耗10mW。目前该系列产品使用越来越少，正逐渐被淘汰。
（2）74H 系列。高速系列，其典型“与非门”的平均传输时间达6ns左右，平均功耗22mW。电路的静态功耗较大，逐渐被淘汰。
（3）74S 系列。高速型肖特基系列，其典型“与非门”的平均传输时间达3ns
左右，平均功耗19mW，速度较高，但品种较少。
（4）74LS 系列。低功耗肖特基系列，这是当前 TTL 类型中的主要产品系列。其典型与非门电路的平均传输时间9ns，平均功耗P＝2mW。该系列产品具有最佳的综合性能，是 TTL 集成电路的主流，是应用最广的系列。目前在中小规模电路中应用非常普遍。
（6）74ALS 系列。这是“先进的低功耗肖特基”系列。属于74LS 系列的后继产品，速度(典型值为4ns)、功耗(典型值为1mw)等方面都有较大的改进，但价格比较高。
（5）74AS 系列。是74S 系列的后继产品，其速度有显著的提高(典型值为1.5ns)，又称“先进超高速肖特基”系列，但功耗较大。
主要特点：
（5）采用+5V电源供电。
（1）不同系列同型号器件的引脚排列完全兼容。
（2）参数稳定，使用可靠。
（3）噪声容限高达数百毫伏。
（4）输入端一般有钳位二极管；输出电阻低，带容性负载能力强。
　　（3）54/74AC系列。该系列具有与74AS系列等同的工作速度和与CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。
　　（2）54/74HC系列。该系列是高速 CMOS 标准逻辑电路系列，具有与74LS系列同等的工作速度和CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。
2.CMOS数字集成电路
（1）标准型4000B／4500B系列。该系列产品的最大特点是：工作电源电压范围宽(3—18V)、功耗小、速度较低、品种多、价格低廉，是目前CMOS数字集成电路的主要应用产品。
　　
　　
　　主要特点：
　　（1）具有非常低的静态功耗。在电源电压Vcc=5v时，中规模集成电路的静态功耗小于100 W。
　　（2）具有非常高的输入阻抗。正常工作的CMOS集成电路，直流输入阻抗大于100MΩ。
　　（6）逻辑摆幅大。CMOS电路在空载时，输出高电平VOH>(Vcc-0.05V),输出低电平VOL≤0.05V。
　　（3）宽的电源电压范围。CMOS集成电路标准4000B／4500B系列产品的电源电压为3～18V。
　　（4）扇出能力强。在低频工作时，一个输出端可驱动CMOS器件50个以上的输入端。
　　（5）抗干扰能力强。CMOS集成电路的电压噪声容限可达电源电压值的45％,且高电平和低电平的噪声容限值基本相等。
7.5.2 数字集成电路的使用注意事项
1.闲置输入引脚的处理
（1）与使用端并联
（2）根据实际情况接地或接电源
（a） （b） （c） （d） （e）
对于4输入端的与非门，当只使用其中2个输入引脚时，可将闲置的引脚与邻近的使用引脚并联，合并为一个输入端，如图（a）所示。
对于与门、与非门，可将个别闲置引脚串入一只1～10kΩ电阻后接至电源端，如图（b）所示；或直接接电源端，如图（c）所示。
对于或门、或非门，应将多余引脚接低电平（接地）端，如图（d）所示;或将个别闲置引脚通过电阻接地，如图（e）所示。
　　2.集成电路使用应注意的问题
　　（1）正确选择电源电压
TTL集成电路的电源电压允许在4.75v～5.25V之间，CMOS集成电路的电源电压允许变化范围（3～18V)，选择电源电压时要避免超过极限电源电压。
　　电源端与接地端不能接反。
　　（2）对于输出端的处理
　　③ 有时为了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过上拉电阻R接至VCC，一般取R=3～5.1kΩ。
　　① TTL集成电路的输出端不允许并联使用。
　　② 集成门电路的输出端不允许与电源端或接地短接，否则可能造成器件损坏。
（3）在安装、存储的过程中，应防止静电对CMOS集成电路的损害。
（4）要注意输入信号与工作电源的接入顺序
在CMOS集成电路尚未接通电源时，不允许将输入信号加到集成电路的输入端，而必须在加上电源之后方可接通输入信号，断开时应先关断输入信号。
　　如图所示为逻辑测试笔电路图，用来检测 TTL 电路逻辑电平值。试说明该电路的工作原理。（提示：分析TTL输出电平值为0和1时，发光二极管的发光情况）
3.TTL数字集成电路应用举例
课堂思考：
　2．数字集成电路使用时的注意事项有哪些？
　1．数字集成门电路的闲置引脚能悬空吗？为什么？
本节小结
1.数字集成电路按构成器件的种类不同，可分为两大类：一类是以双极型晶体管为主的TTL电路；另一类是以单极型晶体管（场效管）为主的CMOS电路。
2.TTL电路的优点是开关速度较快，抗干扰能力较强，带负载的能力也比较强。缺点是功耗较大。
3.CMOS电路具有制造工艺简单、功耗小、输入阻抗高、集成度高、电源电压范围宽等优点，其主要缺点是工作速度稍低，但随着集成工艺的不断改进，CMOS电路的工作速度已有了大幅度的提高。
第8章 组合逻辑电路
6.典型集成译码电路的引脚功能并能正确使用。
学习要点：
1.组合逻辑电路的分析方法和步骤。
2.组合逻辑电路的设计方法和步骤。
3.编码器的基本功能和分类。
4.典型集成编码电路的引脚功能并能正确使用。
5.译码器的基本功能和分类。

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