单片机逻辑电路课件.ppt

1、单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo第一章第一章 单单片机片机概概述述 1.1 1.1 单片机简介单片机简介 1.2 1.2 单片机的应用领域单片机的应用领域 1.3 1.3 单片机的发展趋势单片机的发展趋势 1 1.4 .4 单片机的单片机的类别类别 1.5 1.5 单片机系统基础知识单片机系统基础知识（补充）（补充）单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo1将下列一组二进制数转换成十进制数。将下列一组二进制数转换成十进制数。（1）10011100B （2）110001101001B （3）1001101000110110B2求下列

2、一组数字的原码、反码、补码。求下列一组数字的原码、反码、补码。（1）86 （2）116 （3）-34 （4）-79单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo2)、与逻辑真值表、与逻辑真值表3)、与逻辑函数式、与逻辑函数式Y = A BA BY0 00 11 01 100011)、与逻辑定义、与逻辑定义当决定某一事件的所有条件都具备时，事件才能发生。当决定某一事件的所有条件都具备时，事件才能发生。这种决定事件的因果关系称为这种决定事件的因果关系称为“与逻辑关系与逻辑关系”。1与门与门见见0得得0 ，全，全1得得1单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company

3、 Logo 常用的与门电路有常用的与门电路有2 2输入与门、输入与门、3 3输入与门、输入与门、4 4输入与门。输入与门。常用的常用的TTLTTL电路的与门芯片有电路的与门芯片有74LS0874LS08（四（四2 2输入正与门）、输入正与门）、74LS0974LS09（四（四2 2输入正与门）、输入正与门）、74LS1174LS11（三（三3 3输入正与门）、输入正与门）、74LS2174LS21（二（二4 4输入正与门）输入正与门）等。等。4)、与逻辑符号、与逻辑符号5)、与逻辑运算、与逻辑运算0 0 = 0 0 1 = 0 1 0 = 0 1 1 = 1&ABY单片机常用逻辑电路简介单片机

4、常用逻辑电路简介Company Logo+VCCRABYDaDbDa DbUYUa Ub0 0 0 3v 3v 03v 3v导通 导通导通导通导通 导通截止截止0.7V0.7V0.7V3.7vA B0 O0 11 01 1Y00011与门与门单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo“与与”运算在运算在C语言中运算符为语言中运算符为“&”。C语言中语言中“&”表示表示“按位与按位与”运算，意思是变运算，意思是变量之间按二进制位数对应关系一一进行量之间按二进制位数对应关系一一进行“与与”运运算。算。如（如（01010101）&（10101010） =00000000单片

5、机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo2或门或门 当决定某一事件的一个或多个条件满足时,事件便能发生。这种决定事件的因果关系称为“或逻辑关系”。A B0 11 01 1 Y0 1 112)、或逻辑真值表、或逻辑真值表3 )、 或逻辑函数式或逻辑函数式Y=A+B1)1)、或逻辑或逻辑定义定义0 0见见1得得1 ，全，全0得得0LOGO 或门电路的形式也有许多种，常用的或门电路有或门电路的形式也有许多种，常用的或门电路有2 2输入或门。输入或门。TTLTTL电路的或门芯片有电路的或门芯片有74LS3274LS32（四（四2 2输入正或输入正或门）。门）。 4 )、 或逻辑

6、符号或逻辑符号0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=15）、或逻辑运算）、或逻辑运算1 1ABY单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo2或门或门Ua UbUa Ub0 00 00 3v0 3v3v 03v 03v 3v3v 3v截止截止 截止截止截止截止截止截止导通导通导通导通导通导通 导通导通Da DbDa DbU UY Y2.3v2.3v2.3v2.3v2.3v2.3v0 0A BA B0 00 11 01 1Y Y0111单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo“或或”运算在运算在C语言中运算符为语言中运算符为“”。C

7、语言中语言中“”表示表示“按位或按位或”运算，意思是变运算，意思是变量之间按二进制位数对应关系一一进行量之间按二进制位数对应关系一一进行“或或”运运算。算。如（如（01010101）&（10101010） =111111111单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo3非门非门 条件具备时，事件不能发生；条件不具备时事件一定发生。这种决定事件的因果关系称为“非逻辑关系”。 3 、非逻辑函数式、非逻辑函数式2）、非逻辑真值表）、非逻辑真值表AY0110Y = A1 1） 、非、非逻辑逻辑定义定义LOGO TTLTTL电路的非门芯片有电路的非门芯片有74LS0474LS0

8、4（六反相器）、（六反相器）、74LS0574LS05（集电极开路型六反相器）。（集电极开路型六反相器）。 4）、）、 非逻辑符号非逻辑符号1AY5 ）、）、 非逻辑运算非逻辑运算0 = 1 1 = 0单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo-V-VEEEE3非门非门单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo“非非”运算在运算在C语言中运算符为语言中运算符为“！”。！0=1，！，！1=0C语言中语言中“ ”表示表示“按位取反按位取反”运算，运算，如如01010101=10101010LOGO 常用的常用的TTL电路的与非门芯片有电路的与非门

9、芯片有74LS00（四（四2输入正输入正与非门）、与非门）、74LS10（三（三3输入正与非门）、输入正与非门）、74LS20（二（二4输入正与非门）、输入正与非门）、74LS30（8输入正与非门）、输入正与非门）、74LS01/03（集电极开路型四（集电极开路型四2输入正与非门）。输入正与非门）。 4与非门与非门 Y = A BAB0 0 0 11 01 1 Y1 110ABY&单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo5、或非门、或非门或非门芯片有或非门芯片有74LS02（四（四2输入正或输入正或非门）、非门）、74LS27（三（三3输入正或非输入正或非门）、门）

10、、74LS25（带选通端二（带选通端二4输入正输入正或非门）。或非门）。 Y = A + BAB0 0 0 11 01 1 Y1 0001ABY单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo6 、 同或同或AB0 0 0 11 01 1 Y1 001Y= AB+A B =ABABY必须相同，否则就没有必须相同，否则就没有单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo7、 异或异或AB0 0 0 11 01 1 Y0 110ABY1Y= AB+AB =A B必须不同，否则就没有必须不同，否则就没有在在C语言中，有语言中，有“按位异或按位异或”运算运算“

11、”.LOGO 三态门与缓冲器三态门与缓冲器q三态输出门电路可以加到寄存器的输出端上，这样三态输出门电路可以加到寄存器的输出端上，这样的寄存器就称为三态（缓冲）寄存器。使用三态输出的寄存器就称为三态（缓冲）寄存器。使用三态输出门电路，计算机就可以通过数据总线与一组寄存器接门电路，计算机就可以通过数据总线与一组寄存器接通，而断开另外一组寄存器，从而与任意多个寄存器通，而断开另外一组寄存器，从而与任意多个寄存器交换信息。交换信息。 单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo常用三态门的图形符号和输出逻辑表达式常用三态门的图形符号和输出逻辑表达式逻辑符号逻辑符号名名 称称输出

12、表达式输出表达式Y =Y =高阻 （EN=0 时）A （EN=1 时）Y =Y =A （EN= 0 时）高阻 （EN= 1 时）Y =Y =高阻 （EN= 0 时）AB （EN=1 时）Y =Y =高阻 （EN= 1 时）AB （EN=0 时）三态非门三态非门（1 控制有效）1 1ENENAY1 1ENENAY&ENENAYB&ENENAYB三态非门三态非门（0 控制有效）三态与非门三态与非门（1 控制有效）三态与非门三态与非门（0 控制有效）单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo 1 1）同一条线上分时传送数据，）同一条线上分时传送数据，其连线方式称为其连线方式

13、称为“总线结构总线结构”。 工作原理：（以三路输入为例）工作原理：（以三路输入为例）2 2）实现数据的双向传输实现数据的双向传输1 1 工作工作 Y=AY=A传输结果传输结果ENENG1 G2G1 G2ENEN1 1 ENEN2 2 ENEN3 3 总线传递总线传递Y Y1 1路数据路数据Y Y2 2路数据路数据Y Y3 3路数据路数据0 0 10 1 01 0 00 0B=YB=Y1 1ENEN1 1ENENA AY Y1 11 1ENEN2 2ENENB BY Y2 21 1ENEN3 3ENENC CY Y3 3总总 线线1 1ENENENENA AG1G11 1ENENB BENENG

14、2G2总总 线线Y工作原理工作原理高阻态高阻态工作工作高阻态高阻态LOGO 编码器编码器 一.编码器的基本概念及工作原理 编码编码将特定的逻辑信号编为将特定的逻辑信号编为一组二进制代码。一组二进制代码。 能够实现编码功能的逻辑部件能够实现编码功能的逻辑部件称为编码器。称为编码器。一般而言，一般而言，N个不同的信号，至个不同的信号，至少需要少需要n位二进制数编码。位二进制数编码。N和和n之间满足下列关系之间满足下列关系: 2nN 3位二进制编码器示意图位二进制编码器示意图 单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo例如：例如： I0、I1、I7表示表示8路输入，分别代表

15、十进制路输入，分别代表十进制数数0、1、2、7八个数字。编码器的输出是八个数字。编码器的输出是3位二位二进制代码，用进制代码，用Y0、Y1、Y2表示。编码器在任何时表示。编码器在任何时刻只能对刻只能对0、1、2、7中的一个输入信号进行编中的一个输入信号进行编号，不允许同时输入两个号，不允许同时输入两个1。 3位二进制编码器有位二进制编码器有8个输入端，个输入端，3个输出端，所以常称为个输出端，所以常称为8线线3线编码线编码器，器，单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo译码器译码器一译码器的基本概念及工作原理译码器译码器将输入代码转换成特定的输出信号将输入代码转换成

16、特定的输出信号LOGO3-83-8译码器译码器CBA111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 1 11 0 010000000AABBCC单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo七段半导体数码显示器七段半导体数码显示器 七段显示数字图形七段显示数字图形 如图所示为由如图所示为由7 7个发光二极管排列成的数码显示器的示意图。发光个发光二极管排列成的数码显示器的示意图。发光二极管分别用二极管分别用a a、b b、c c、d d、e e、f f、g g这这7 7个字母代表，按一定的形个字母代表，按一定的形式排列成式排列成“日日”字形。通过字段的不同组合，可显字形。通过字

17、段的不同组合，可显0 09 9十个数字十个数字 单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo半导体数码显示器的内部接法半导体数码显示器的内部接法（a a）共阳接法）共阳接法 （b b）共阴接法）共阴接法七个发光段有两个种接法：共阳极接法如图（七个发光段有两个种接法：共阳极接法如图（a a）所示，共阴极接法如）所示，共阴极接法如图（图（b b）所示，图中的）所示，图中的R为限流电阻。在前一种接法中，译码器输出低为限流电阻。在前一种接法中，译码器输出低电平来驱动显示段发光，而在后一种接法中，译码器需要输出高电平电平来驱动显示段发光，而在后一种接法中，译码器需要输出高电平来驱

18、动各显示段发光来驱动各显示段发光 单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo加法器加法器加法器实现两个二进制数的加法运算 1半加器只能进行本位加数、被加数的加法运算而不考虑低位进位。ABCS&=1ABSCCO与非门组成的半加器与非门组成的半加器单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company LogoCOABiii-1CCiSiCI全加器全加器单片机常用逻辑电路简介单片机常用逻辑电路简介Company Logo4位串行进位加法器iBCi-1iASiiCBC-10A00SBii-1CAiiSiC101ACB1SBii-1CAiiSiC212ACB2SBii-1CAiiSiC323ACB3SC3