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1、项目描述,汽车555转向灯闪光器电路如图6-1所示，请分析相关电气元件和电路的原理：,转向信号、危险警报灯电路图,（1）识读闪光继电器电路相关元器件。 （2）分析汽车555转向灯闪光器电路工作原理。 （3）检查和调整闪光继电器的频率。 （4）测试闪光继电器技术性能。 （5）转向灯电路常见故障分析。,相关内容,逻辑代数及基本逻辑门电路,基本组合逻辑电路,基本时序逻辑电路,模拟量与数字量的转换,任务1.1 逻辑代数及基本逻辑门电路,一、逻辑代数,1数字信号与数字电路,（1）数字信号和模拟信号,在时间上和数值上都是离散变化的物理量，同时，它们的数值大小和每次的增减变化都是某一个最小数量单位的整数倍。
2、这一类物理量叫做数字量，把表示数字量的信号叫做数字信号，工作号的电子电路叫做数字电路。在时间上或数值是连续的变化物理量叫做模拟量，把表示模拟量的信号叫模拟信号，并把工作在模拟信号下的电子电路叫做模拟电路。,（2）数字电路的特点, 工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的，反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。 在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态和输出信号的状态之间的逻辑关系。 对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。,（3）数字电路的分析方法 数字电路主要是研究输入信号与输出信号之间的逻
3、辑关系。在实际应用中，汽车上的ECU只能识别数字信号，而大多数传感器检测到的是模拟信号，实际使用的信号也往往是模拟信号，因此需要将两种信号进行相互转换，即D/A（数/模）转换或A/D（模/数）转换。,2数制,用数字量表示物理量的大小时，仅用一位数码往往不够用，因此经常需要用进位计数的方法组成多位数码使用。我们把许多数码中每一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为数制。,（1）十进制,在十进制数中，每一位有09十个数码，所以计数的基数是10。超过9的数必须用多位数表示，其中低位和相邻高位之间的关系是“逢十进一”，故称为十进制。例如： 143.75=1102+4101+3100+710-1+5
4、10-2 所以任意一个十进制数D均可展开为：,D=Ki10i,其中Ki是第i位的系数，它可以是09这十个数码中的任何一个。若整数部分的位数是n，小数部分的位数是m，则i包含从n1到0的所有正整数和从1到m的所有负整数。若以N取代上式中的10，即可得到任意进制数展开式的普遍形式： D=KiNi,N称为计数的基数，Ki为第i位的系数，Ni称为第i位的权。,（2）二进制 目前在数字电路中应用最广泛的是二进制。在二进制数中，每一位仅有0和1两个可能的数码，所以计数基数为2。低位和相邻高位间的进位关系是“逢二进一”，故称为二进制。 根据D=Ki2i 可计算出它所表示的十进制数值。例如 (101.11)=
5、 122+021+120+12-1+12-2 = (5.75)10 上式中分别使用下脚注的2和10表示括号里的数是二进制和十进制数。有时也用B（Binary）和D（Decimal）代替2和10这两个脚注。,（3）八进制 八进制数的每一位有07八个数码，所以计数基数为8，低位和相邻高位之间的关系是“逢八进一”。因此，任意一个八进制数均可展开为 D=Ki8i 由此式可计算出它所表示的十进制数值。例如 (207.04)8=282+081+780+08-1+48-2=(135.0625)10 （4）十六进制 十六进制数的每一位有十六个不同的数码，分别用09、A(10)、B(11)、C(12)、D(13
6、)、E(14)、F(15)表示。因此，任意一个十六进制数均可展开为D=Ki16i 并由此式可计算出它所表示的十进制数值。例如 (D8.A)16=13161+8160+1016-1=(216.625)10,3数制转换 （1）二进制转换成十进制 把二进制转换为等值的十进制数称为二-十转换。在将一个二进制数转换成为它的等效十进制，只要将它按权展开，然后相加就可以了。例如(1011.01)2=123+022+121+120+02-1+12-2 =(11.25)10 （2）十进制转换成二进制 整数部分采用基数连除法，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。小数部分采用基数连乘法，先得到的整数为高位，后得
7、到的整数为低位。 例如把十进制数44.375转换成二进制数。,所以：(44.375)10(101100.011)2,4逻辑代数的基本概念,逻辑代数属数学范畴，与普通代数有类似之处，但也有本质上的区别。与普通代数一样，其逻辑关系也可表示为Y= f (A，B，C)，在逻辑代数中称之为逻辑函数式或逻辑表达式。在普通代数中，变量可以取任意数值，而逻辑代数中的变量取值只有“0”和“1”。我们把这种仅具有“0”和“1”的二值变量称为逻辑变量，因此，逻辑代数是二值代数。值得强调的是“0”和“1”不是表示数值的大小，而是代表逻辑变量的两种相互对立的逻辑状态。例如事物的真和假、是和非、好与坏、信号的有和无、电位
8、的高和低、开关的通和断、灯泡的亮和灭等。换句话说，逻辑变量的数值不是数量的概念，而是表示一个问题的两种可能性。既然逻辑代数只用“0”和“1”来表示两个相反的量，那么，“0”和“1”的组合即形成二进制数码。,5逻辑电路与逻辑代数的关系 所谓逻辑电路是指输入量和输出量之间具有一定逻辑关系的电路。通常逻辑电路的输入量、输出量都是用脉冲信号的有无、电位的高低等来表示的。这描述这种相互对立的逻辑关系，可以用逻辑代数中的二值变量来表示。例如，如果将有脉冲信号、高电位的逻辑状态用“1”表示，那么，无脉冲信号、低电位的逻辑状态就可用“0”表示。即用逻辑代数中的“0”和“1”来描述逻辑电路中的两种逻辑状态。 在
9、逻辑代数中，有三种基本逻辑关系和基本运算，在逻辑门电路中，也有三种基本门电路与之相对应，即“与”门电路、“或”门电路和“非”门电路。,二、逻辑门电路,1“与”运算和“与”门电路,（1）“与”逻辑运算,与”逻辑举例,“与”逻辑关系表,“与”逻辑真值表,真值表中，左栏为输入变量的各种可能的取值组合，右栏为其对应的输出状态。由该真值表可以看出：当有A=B=1时，Y=1；否则Y=0。这就是“与”逻辑功能，可用下式表示： Y=AB 或者 Y=AB,（2）“与”门电路 能实现“与”逻辑功能的电路称为“与”门电路，其逻辑符号见下图。“与”门的输入端可以不只两个，但一般常用的“与”门，其输入端不超过八个，其输
10、出端只有一个。74系列的“与”门有多种型号，常用的有74LS08和74LS11等。,“与”门逻辑符号,2“或”运算和“或”门电路,“或”逻辑举例,由该真值表可见，输入变量中只要有一个为1，结果为Y=1；只有A=B=0，Y=0，这就是“或”的功能，其表达式为 Y=A+B,“或”逻辑关系表,“或”逻辑真值表,（2）“或”门电路,能实现“或”逻辑功能的电路称为“或”门电路，其逻辑符号见下图。同样地，“或”门的输入端可以不只两个，但一般不超过八个，其输出端只有一个。,“或”门逻辑符号,3“非”运算和“非”门电路,“非”逻辑举例,“非”逻辑真值表,（2）“非”门电路 能实现“非”逻辑功能的电路称为“非”
11、门电路。由于“非”门的输出和输入信号电压相位相反，所以“非”门常被称作反相器。一般“非”门只有一个输入端和一个输出端，其逻辑符号见图,“非”门逻辑符号,4复合门电路,（1）与非门,“与非”门逻辑符号,（2）或非门,“或非”门逻辑符号,（3）异或门电路、同或门电路, 异或门电路,“异或”门逻辑符号,“异或”逻辑真值表, 同或门电路,由逻辑关系可知：输入相同时，输出为1；输入相异时，输出为0。这样“异或”与“同或”互为“非”，在实际集成电路中并没有专门的同或门芯片，需要时可在异或门后面加上一个非门来实现。,三、逻辑函数及其化简,1逻辑函数的表示方法,常用的逻辑函数表示方法有：逻辑函数式、真值表、逻
12、辑图等,（1）逻辑函数表达式,Y=F（A、B、C）,（2）真值表,由真值表可写出函数表达式：,（3）逻辑图 逻辑图所表示的是原理性电路，它比较接近工程设计，便于制作实际电路，而逻辑函数则是实际电路的抽象，所以，逻辑图是逻辑函数表达式的一种具体实现。这样，逻辑图、逻辑函数表达式、真填表之间可以相互转换。 由逻辑图写逻辑函数表达式的方法：根据逻辑图，从输入端到输出端逐级写出逻辑函数式。,2逻辑函数的化简 （1）基本公式,（2）常用公式,A+AB=A,（3）逻辑函数的化简, 并项法, 吸收法,A+AB=A, 消去法, 利用公式,A+A=A AA=A,四、集成门电路举例,故障监视器逻辑图,故障监视器真
13、值表,任务1.2 基本组合逻辑电路,一、组合逻辑电路的分析与设计,1组合逻辑电路的分析,（1）分析步骤, 根据组合逻辑电路的逻辑图，写出电路输出函数的逻辑表达式； 对逻辑表达式进行化简，得到最简的逻辑表达式； 列真值表、将输入输出变量及所有可能的取值列成表格； 确定功能，根据真值表和逻辑表达式确定电路的逻辑功能。,（2）例题分析, 根据逻辑图，写出电路输出函数的逻辑表达式, 化简与变换, 由表达式列出真值表, 分析逻辑功能 当A、B、C三个变量不一致时，输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。,2组合逻辑电路的设计,（1）分析步骤, 分析实际问题。确定需要哪些是输入变量，哪些是输出变量，
14、并以二值逻辑给输入和输出变量赋值，分析变量间的逻辑关系，并确定它们之间的逻辑关系。 列出真值表。若有n个变量，则共有2n种输入变量组合，列出所有可能情况下输出变量的取值，即采用“穷举法”。 根据真值表，写出输出逻辑函数表达式，并化简成所需要的最简单的表达式。 根据实际问题、技术和材料的要求设计出逻辑电路。,2）例题分析 例如：设有甲乙丙三人进行表决，若有两人以上（包括两人）同意，则通过表决，用ABC代表甲乙丙，用L表示结果。试写出真值表，逻辑表达式，画出用与非门构成的逻辑图。, 分析题意，列出真值表, 由真值表写出表达式,表决器真值表, 化简函数表达式,画出逻辑电路图,表决器逻辑图,二、常见组
15、合逻辑电路,1编码器,（1）3位二进制编码器,3位二进制编码器真值表,由真值表列出逻辑函数表达式：,3位二进制编码器,（2）8421码编码器,8421码编码器真值表, 逻辑表达式, 逻辑电路图,（3）优先编码器, 真值表, 逻辑表达式, 逻辑电路图,2译码器,（1）二进制译码器, 3线-8线译码器真值表, 逻辑表达式, 逻辑图,（2）二-十进制译码器（8421码译码器）, 真值表, 逻辑表达式, 逻辑图,（3）数字显示译码器,七段字型显示,BCD/七段译码显示真值表,3加法器,（1）半加器, 真值表, 逻辑表达式, 逻辑图,（2）全加器, 1位全加器,1位全加器真值表,1位全加器的输入变量是：
16、被加数Ai、加数Bi及较低位的进位Ci-1，输出函数为本位和Si及向较高位的进位Ci。由真值表写出逻辑函数式,由逻辑函数式画出逻辑图,1位全加器, 多位加法器,4位串行进位加法器,三、组合逻辑电路在汽车上的应用举例,7448引脚图, 正常译码显示。LT=1，BI/RBO=1时，对输入为十进制数l15的二进制码（00011111）进行译码，产生对应的七段显示码。 灭零。当LT=1，而输入为0的二进制码0000时，只有当RBI =1时，才产生0的七段显示码,如果此时输入RBI =0 ，则译码器的ag输出全0，使显示器全灭；所以RBI称为灭零输入端。 试灯。当LT=0时，无论输入怎样，ag输出全1，数码管七段全亮。由此可以检测显示器七个发光段的好坏。 LT称为试灯输入端。
