基本逻辑门电路
逻辑门电路是构成数字电路的基础。它们是能够执行逻辑操作的电子元件，通过输入电信号和逻辑规则，输出电信号。现如今，逻辑门电路应用非常广泛，例如计算机、移动设备和工业、医疗领域等，都离不开逻辑门电路的应用。
一. 逻辑门电路分类
逻辑门电路可以分为基础逻辑门电路和组合逻辑门电路。基础逻辑门电路的作用是完成基本逻辑运算，其中包括与门、或门、非门。组合逻辑门电路是基础逻辑门电路的组合，输出还可以输入到其它逻辑门电路中。
1.与门
与门又叫AND门，它的输入端接有两个或多个信号，只有当所有的输入信号都为1时，输出信号才为1，否则输出信号为0。
2.或门
或门又叫OR门，它的输入端有两个信号或多个信号，只要有一个输入信号为1，输出信号就为1，否则输出信号为0。
3.非门
非门又叫NOT门，它的输入端只有一个信号，如果该信号为1，则输出信号为0；反之，如果输入信号为0，则输出信号为1。
二. 逻辑门电路的组合
组合逻辑门电路包括多个基础逻辑门电路的组合，为用户提供了
各种复杂的逻辑运算。常见的组合逻辑门电路有：
1.与-非门
与-非门又叫NAND门，它的输入和输出都是逆的。当所有输入信
号都为1时，输出信号为0，否则输出信号为1。
2.或-非门
或-非门又叫NOR门，它的输入和输出都是逆的。只有当所有输入
信号都为0时，输出信号才为1，否则输出信号为0。
3.异或门
异或门又叫XOR门，它的输入端有两个信号或多个信号，只有当
输入信号中正好有一个为1时，输出信号才为1，否则输出信号为0。
三. 逻辑门电路的应用
逻辑门电路在计算机领域有极其广泛的应用。只有逻辑门电路的
组合，才能实现计算机的算数运算和逻辑运算；只有逻辑门电路的组合，才能实现大型计算机的逻辑控制和存储器的运算。此外，逻辑门
电路还广泛应用于移动设备和工业、医疗领域中。
总之，逻辑门电路是数字电路的基础，由此可见，它在各种电器
中有着重要的应用作用。无论是基础逻辑门电路还是组合逻辑门电路，
都具有广泛的应用前景。相信在今后的发展中，逻辑门电路还会有更广泛的用途。
通常，把反映“条件”和“结果”之间的关系称为逻辑关系。如果以电路的输入信号反映“条件”，以输出信号反映“结果”，此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系。数字电路就是实现特定逻辑关系的电路，因此，又称为逻辑电路。逻辑电路的基本单元是逻辑门，它们反映了基本的逻辑关系。 基本逻辑关系和逻辑门 2.1.1 基本逻辑关系和逻辑门 逻辑电路中用到的基本逻辑关系有与逻辑、或逻辑和非逻辑，相应的逻辑门为与门、或门及非门。 一、与逻辑及与门 与逻辑指的是：只有当决定某一事件的全部条件都具备之后，该事件才发生，否则就不发生的一种因果关系。 如图2.1.1所示电路，只有当开关A 与B 全部闭合时，灯泡Y 才亮；若开关A 或B 其中有一个不闭合，灯泡Ｙ就不亮。 这种因果关系就是与逻辑关系，可表示为Y ＝AB ，读作“A 与B”。在逻辑运算中，与 逻辑称为逻辑乘。 与门是指能够实现与逻辑关系的门电路。与门具有两个或多个输入端，一个输出端。其逻辑符号如图2.1.2所示，为简便计，输入端只用A 和B 两个变量来表示。 与门的输出和输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y ＝AB ＝AB 两输入端与门的真值表如表2.1.1所示。波形图如图所示。
由此可见，与门的逻辑功能是，输入全部为高电平时，输出才是高电平，否则为低电平。 二、或逻辑及或门 或逻辑指的是：在决定某事件的诸条件中，只要有一个或一个以上的条件具备，该事件就会发生；当所有条件都不具备时，该事件才不发生的一种因果关系。 如图2.1.4所示电路，只要开关A 或B 其中任一个闭合，灯泡Y 就亮；A 、B 都不闭合，灯泡Y 才不亮。这种因果关系就是或逻辑关系。可表示为： Y ＝A ＋B 读作“A 或B”。在逻辑运算中或逻辑称为逻辑加。 或门是指能够实现或逻辑关系的门电路。或门具有两个或多个输入端，一个输出端。其逻辑符号如图2.1.5所示。 表2.1.1 与门真值表 图2.1.3 与门的波形图 图2.1.4 或逻辑举例
第三节基本逻辑门电路 基本逻辑运算有与、或、非运算，对应的基本逻辑门有与、或、非门。本节介绍简单的二极管门电路和BJT反相器（非门）,作为逻辑门电路的基础。 用电子电路来实现逻辑运算时，它的输入、输出量均为电压（以Ｖ为单位）或电平（用１或０表示）。 通常将门电路的输入量作为条件，输出量作为结果。 一、二极管与门及或门电路 1.与门电路 当门电路的输入与输出量之间能满足与逻辑关系时，则称这样的门电路为与门电路。 下图表示由半导体二极管组成的与门电路，右边为它的代表符号 。 图中A、B、C为输入端，L为输出端。输入信号为+5V或0V。 下面分析当电路的输入信号不同时的情况： （1）若输入端中有任意一个为0时，例如V A=0V，而V A=V B=+5V时 ，D1导通，从而导致L点的电压V L被钳制在0V。此时不管D2、D3的状态如何都会有V L≈0V （事实上D2、D3受反向电压作用而截止）。 由此可见，与门几个输入端中，只有加低电压输入的二极管才导通，并把L钳制在低电压（接近0V），而加高电压输入的二极管都截止。
（2）输入端A、B、C都处于高电压+5V ，这时，D1、D2、D3都截止，所以输出端L点电压V L=+V CC，即V L=+5V。 如果考虑输入端的各种取值情况，可以得到下表 输入(V)输出(V) V A V B V C V L 0 0 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +5 将表中的+5V用1代替，则可得到真值表： A B C L 0 0 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1
基本逻辑门电路 逻辑门电路是构成数字电路的基础。它们是能够执行逻辑操作的电子元件，通过输入电信号和逻辑规则，输出电信号。现如今，逻辑门电路应用非常广泛，例如计算机、移动设备和工业、医疗领域等，都离不开逻辑门电路的应用。 一. 逻辑门电路分类 逻辑门电路可以分为基础逻辑门电路和组合逻辑门电路。基础逻辑门电路的作用是完成基本逻辑运算，其中包括与门、或门、非门。组合逻辑门电路是基础逻辑门电路的组合，输出还可以输入到其它逻辑门电路中。 1.与门 与门又叫AND门，它的输入端接有两个或多个信号，只有当所有的输入信号都为1时，输出信号才为1，否则输出信号为0。 2.或门 或门又叫OR门，它的输入端有两个信号或多个信号，只要有一个输入信号为1，输出信号就为1，否则输出信号为0。 3.非门 非门又叫NOT门，它的输入端只有一个信号，如果该信号为1，则输出信号为0；反之，如果输入信号为0，则输出信号为1。
二. 逻辑门电路的组合 组合逻辑门电路包括多个基础逻辑门电路的组合，为用户提供了 各种复杂的逻辑运算。常见的组合逻辑门电路有： 1.与-非门 与-非门又叫NAND门，它的输入和输出都是逆的。当所有输入信 号都为1时，输出信号为0，否则输出信号为1。 2.或-非门 或-非门又叫NOR门，它的输入和输出都是逆的。只有当所有输入 信号都为0时，输出信号才为1，否则输出信号为0。 3.异或门 异或门又叫XOR门，它的输入端有两个信号或多个信号，只有当 输入信号中正好有一个为1时，输出信号才为1，否则输出信号为0。 三. 逻辑门电路的应用 逻辑门电路在计算机领域有极其广泛的应用。只有逻辑门电路的 组合，才能实现计算机的算数运算和逻辑运算；只有逻辑门电路的组合，才能实现大型计算机的逻辑控制和存储器的运算。此外，逻辑门 电路还广泛应用于移动设备和工业、医疗领域中。 总之，逻辑门电路是数字电路的基础，由此可见，它在各种电器 中有着重要的应用作用。无论是基础逻辑门电路还是组合逻辑门电路，
八种逻辑门电路 1. 逻辑门简介 逻辑门是数字电路中的基本组成部分，它通过对电信号的逻辑运算来实现特定的功能。逻辑门包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门和与或非门。本文将逐一介绍这八种逻辑门电路的原理和应用。 2. 与门（AND Gate） 与门是最基本的逻辑门之一，它的输出信号为1的条件是所有输入信号都为1，否 则输出信号为0。与门电路通常由两个输入端和一个输出端组成。当且仅当两个输 入信号同时为1时，输出信号才为1。 3. 或门（OR Gate） 或门是另一种常见的逻辑门，它的输出信号为1的条件是至少有一个输入信号为1，否则输出信号为0。或门电路通常由两个或多个输入端和一个输出端组成。当任意 一个输入信号为1时，输出信号即为1。 4. 非门（NOT Gate） 非门是最简单的逻辑门，它只有一个输入和一个输出。非门的输出信号与输入信号相反。当输入信号为1时，输出信号为0；当输入信号为0时，输出信号为1。非 门通常用于翻转信号的逻辑状态。 5. 与非门（NAND Gate） 与非门是由与门和非门组成的复合逻辑门。与非门的输出信号与与门的输出信号相反。当且仅当所有输入信号都为1时，与非门的输出信号为0；其他情况下，输出 信号都为1。与非门可用于实现各种逻辑功能。
6. 或非门（NOR Gate） 或非门是由或门和非门组成的复合逻辑门。或非门的输出信号与或门的输出信号相反。当且仅当所有输入信号都为0时，或非门的输出信号为1；其他情况下，输出 信号都为0。或非门常用于逻辑计算、控制和存储等领域。 7. 异或门（XOR Gate） 异或门是一种有两个或多个输入端和一个输出端的逻辑门。异或门的输出信号为1 的条件是输入信号中只有一个信号为1，其他信号为0；否则输出信号为0。异或 门在数字电路中有广泛的应用，例如数据比较、错误检测和纠正等。 8. 同或门（XNOR Gate） 同或门与异或门相似，不同之处在于同或门的输出信号与异或门的输出信号相反。同或门的输出信号为1的条件是输入信号相同，即只有两个输入信号都为0或都为1时，输出信号为1；其他情况下，输出信号都为0。 总结 八种逻辑门电路分别是与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门和与或非门。它们通过对输入信号进行逻辑运算，实现了各种不同的功能。与门逻辑与、或门逻辑或、非门逻辑非、与非门逻辑与非、或非门逻辑或非、异或门逻辑异或、同或门逻辑同或、与或非门逻辑与或非。这些逻辑门电路的应用广泛，涵盖了数字电路中的各个领域。通过合理组合和应用这些逻辑门电路，可以构建复杂的数字电路系统，实现各种实际应用需求。逻辑门电路是数字电路设计不可或缺的基础，深入理解和熟练掌握逻辑门的原理和应用，对于学习和应用数字电路技术具有重要意义。
八种逻辑门电路 逻辑门电路是由逻辑门组成的电路，用于实现数字电路中的逻辑运算。常见的逻辑门有八种，分别是与门、或门、非门、异或门、与非门、 或非门、同或门和三态门。 1. 与门（AND Gate） 与门是一种基本的逻辑门，其输出信号只有在所有输入信号均为高电 平时才为高电平。其符号为“&”，代表“且”的意思。与门通常用 于实现多个条件同时满足时才执行某项操作的功能。 2. 或门（OR Gate） 或门也是一种基本的逻辑门，其输出信号只要有一个输入信号为高电 平时就为高电平。其符号为“|”，代表“或”的意思。或门通常用于 实现多个条件中任意一个满足时就执行某项操作的功能。 3. 非门（NOT Gate） 非门也称反相器，其输出信号与输入信号相反，即当输入信号为高电 平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。其符号为“~”，代表“非”的意思。 4. 异或门（XOR Gate）
异或门是一种特殊的逻辑运算，其输出信号只有在两个输入信号不同 时才为高电平。其符号为“⊕”，代表“异或”的意思。异或门通常用于实现某些特殊的运算，如加密和校验等。 5. 与非门（NAND Gate） 与非门是一种由与门和非门组成的复合逻辑门，其输出信号只有在所 有输入信号均为高电平时才为低电平，否则为高电平。其符号为“&”，上方加一个小圆圈表示非的意思。 6. 或非门（NOR Gate） 或非门是一种由或门和非门组成的复合逻辑门，其输出信号只有在所 有输入信号均为低电平时才为高电平，否则为低电平。其符号为“|”，上方加一个小圆圈表示非的意思。 7. 同或门（XNOR Gate） 同或门是一种由异或门和非门组成的复合逻辑门，其输出信号只有在 两个输入信号相同时才为高电平，否则为低电平。其符号为“⊕”，上方加一个小圆圈表示非的意思。 8. 三态门（Tri-state Buffer） 三态门是一种特殊的逻辑器件，其输出端可以处于三种状态之一：高 电平、低电平、高阻态。当控制端输入高电平时，输出端呈现与输入 端相同的电平；当控制端输入低电平时，输出端呈现与输入端相反的
无论多么复杂的单片机电路，都是由若干基本电路单元组成的。 2.2.1 常用的逻辑门电路最基本的门电路是与、或、非门，把它们适当连接可以实现任意复杂的逻辑功能。用小规模集成电路构成复杂逻辑电路时，最常用的门电路是与（AND）、或（OR）、非（INV BUFF）、恒等（BUFF）、与非（NAND）、或非（NOR）、异或（XOR）。主要是因为这7种电路既可以完成基本逻辑功能，又具有较强的负载驱动能力，便于完成复杂而又实用的逻辑电路设计。 1.与门与门是一个能够实现逻辑乘运算的、多端输入、单端输出的逻辑电路，逻辑函数式：F = A·B 其记忆口诀为：有0出0，全1才1。 2.或门或门是一个能够实现逻辑加运算的多端输入、单端输出的逻辑电路，逻辑函数式：F = A+B 其记忆口诀为：有1出1，全0才0。 3.非门实现非逻辑功能的电路称为非门，有时又叫反相缓冲器。非门只有一个输入端和一个输出端，逻辑函数式是：F =A非 非门逻辑符号4.恒等门实现恒等逻辑功能的电路称为恒等门，又叫同相缓冲器。恒等门只有一个输入端和一个输出端，逻辑函数式是：F = A同相缓冲器和反相缓冲器在数字系统中用于增强信号的驱动能力。 5.与非门与和非的复合运算称为与非运算，逻辑函数式是：F = A.B非其记忆口诀为：有0出1，全1才0。
6.或非门 或与非的复合运算称为或非运算，逻辑函数式是：F = A+B非其记忆口诀为：有1出0，全0才1。 7.异或门异或逻辑也是一种广泛应用的复合逻辑，其记忆口诀为：相同出0，不同出1。 逻辑门电路是单片机外围电路运算、控制功能所必需的电路。在单片机系统中我们经常使用集成逻辑电路（常称为集成电路）。一片集成逻辑门电路中通常含有若干个逻辑门电路，如7400为4重二输入与非门，即7400内部有4个二输入的与非门。 高速CMOS74HC逻辑系列集成电路具有低功耗、宽工作电压、强抗干扰的特性，是单片机外围通用集成电路的首选系列。随着单片机内部功能的不断增强和硬件软件化，外部所用的逻辑门电路将越来越少。8.门电路的国标符号与国际流行符号常用门电路国标符号与国际流行符号对照如图所示。
第一节基本逻辑门电路 1. 1门电路的槪念： 实现基本和常■用逻辑运算的电子电路，叫逻辑门电路。实现与运算•的叫与门，实现或运算的叫或门，实现非运算的叫非门，也叫做反相器，等等(用逻辑1表示高电平；用逻辑0表示低电平) 11. 2 与门： 逻辑表达式F二A 5 TL (a) (b) (c) 即只有当输入端A和B均为1时，输出端Y才为1,不然Y为0.与门的常用芯片型号有:74LS08；74LS09 等. (b) 11.3 或门：逻辑表达武 H 即当输入端A和B有一个为1时’输出端Y即为1,所以输入端A和B均为。时,Y才会为0•或门的常用芯片型号有:74LS3 2等. _
1 J • 4.非门逻辑表送氐一Ff
辑表达式F 二AMCD 即输出端总是与输入端相反•非门的常用芯片型号有，7 415 0 4 , ? LSO 5,74LS06,74L S14 等. 门・5•与非门逻辑表达式F 二AB 即只有当所育输入端A 和B 均为1时,输出端Y 才为0,不然Y 为仁与非门的常用芯片型号 有：74LSOO,7 4 03,74 S 742 132 等. 1 1・6•或非门： 逻辑表达式F=A+B A —— > 1 3—F B —— 即只要输入端A 和B 中有一个为］时，输出端丫即为0•所以输入端A 和吕均为0时’丫才会 为1 •或非门常见的芯片型号有:74LS 0 2等. 11. 7•同或门：违辑表达式F#盼八B B+A B -B ------- 11.9.与或彳 A -------------- B --------------- B _____ 1L8.异丄 A ----------
16种基本逻辑门 逻辑门是由晶体管、二极管、继电器等组成的数字电路元件，用于实现基本的逻辑运算。在计算机科学领域，逻辑门是实现数值数据处理以及决策判断的基础，常见的逻辑门 有16种，以下为详细介绍。 1. 开关门 开关门是最基本的逻辑门之一，只有一个输入(ON/OFF)，输出是反转信号，即ON变成OFF，OFF变成ON，它用于数码显示器和反向器等。 2. 反向器 反向器是仅有一个输入和一个输出的逻辑门，它的输出是输入的反转信号。反向器用 于控制信号的取反，并且可以组合使用形成其他逻辑门。 3. 与门 与门有两个或多个输入，当所有的输入都是高电平(“1”)时，它的输出才是高电平；只要有一个输入为低电平(“0”)，输出就是低电平。 4. 或门 同或门的输出是所有输入值的逻辑和（被求反），其输入值相同时输出高电平（“1”）。同或门是异或门的补集，常用于比较电路。 9. 三态门 三态门有一个输入，和一个控制端。如果控制端为高电平(“1”)，则输出与输入相同；如果控制端为低电平(“0”)，则输出为高阻态。三态门通常用于数据总线上。 与或非门是由与、或和非门组成的逻辑门，当且仅当所有的输入为低电平(“0”)时 输出为高电平（“1”）。 优先门有两个或多个输入和一个输出，优先门可以使高优先级输入信号处理后输出， 在处理其他信号之前优先处理优先级高的信号。常用于中断处理。 15. 奇偶校验器 奇偶校验器是一种逻辑门，用于检测二进制数中有多少个“1”，如果有奇数个则校 验位为“1”，否则为“0”。常用于通信中检测数据传输是否正确。 16. 存储器门
存储器门可以存储当前输入的状态，直到下一次输入新的状态。常用于计算机中的随机存取存储器和只读存储器。
基本逻辑门电路 一、引言 逻辑门电路是数字电路中最基本的组成单元，用于实现逻辑运算。在计算机科学和电子工程领域，逻辑门电路被广泛应用于各种数字系统中，如计算机处理器、存储器、控制单元等。本文将深入探讨基本逻辑门电路的原理、分类、真值表和应用。 二、逻辑门电路的原理 逻辑门电路是由晶体管、二极管等电子元件组成的。它们能够根据输入信号的逻辑值产生相应的输出信号。常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。 1. 与门（AND Gate） 与门是最基本的逻辑门之一，它只有在所有输入信号均为高电平时，才会输出高电平信号。与门的真值表如下： 输入A 输入B 输出Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 2. 或门（OR Gate） 或门是另一个常见的逻辑门，它只要有一个输入信号为高电平，就会输出高电平信号。或门的真值表如下： 输入A 输入B 输出Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
3. 非门（NOT Gate） 非门是最简单的逻辑门之一，它只有一个输入信号，并将其取反输出。非门的真值表如下： 输入A 输出Y 0 1 1 0 4. 异或门（XOR Gate） 异或门是一种特殊的逻辑门，它只有在输入信号不相同时，才会输出高电平信号。异或门的真值表如下： 输入A 输入B 输出Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 三、逻辑门电路的分类 根据逻辑门电路的复杂程度和功能，可以将其分为基本逻辑门电路和组合逻辑电路。 1. 基本逻辑门电路 基本逻辑门电路是由单个逻辑门构成的简单电路，如与门、或门、非门等。它们能够实现基本的逻辑运算，如与、或、非等。 2. 组合逻辑电路 组合逻辑电路是由多个逻辑门组合而成的电路，它们能够实现复杂的逻辑运算。常见的组合逻辑电路有多路选择器、加法器、比较器等。 四、逻辑门电路的真值表 逻辑门电路的真值表是描述逻辑门输入输出关系的表格。通过真值表，我们可以清楚地了解逻辑门在不同输入情况下的输出结果。
基本逻辑门电路 逻辑门电路也就是电子开关，在数字电路中使用了大量的电子开关。逻辑门电路是指有两个以上的输入和一个输出的逻辑电路。最基本的3个逻辑电路是AND(与门)电路、OR(或门)电路和NOT(非门)电路。此外还有NAND(与非门)电路等。 1、逻辑与运算--AND电路 当地铁靠站时，站台一侧的车门一起打 开，车门信号灯一起点亮。上下车完毕、铃 声停止后，车门关闭。这时，车门没有完全 关闭的车厢其车门信号灯依旧亮着，当全部 车门完全关闭、车门信号灯熄灭的同时，司 机驾驶台上的确认指示灯点亮。 图2-29 与门电路原理 如图2-29（a）所示的串联接点电路，开关A、B的输入状态与指示灯的亮灭状态可归结为真值表图2-29（d）。完成这种动作的电路称作逻辑与（运算）电路或称作AND电路。这种电路的逻辑符号是图2-29（b），逻辑关系式是：X=A.B 如图2-29（c），即若输入全部为“H”则输出为“H”，若输入有一个为“L”则输出为“L”
图2-30 用普通二极管构成的AND电路 其应用电路如图2-30（a）所示是用普通二极管构成的AND电路。输入A和B 的电压是5伏。在此，5伏为高电平H，0伏为低电平L。当开关A和开关L相连时，电压表指示的电压为0伏，开关A和开关B中，只要有一个与L相连，电压电表×上的输出电压就是0伏，只有两个开关都切换到H时，电压表X的指示才为5伏（H）。因此，可以得到如图2-30（b）所示的真值表。 2、逻辑或运算—OR电路 无人售票公共汽车的座位旁边有几组通知司机用的下车呼叫灯与按钮。乘客只要按下其中的任何一个开关，所有的信号灯就一起点亮，通知司机有乘客要下车。汽车到站、打开车 门后，复位电路发挥作用，使电路恢复原状（关掉所有的信号灯）。其基本电路原理如图2-31所示：图中表示的是以并联方式连接的2个开关A和B与信号灯的关系。将开关的合、并（ON、OFF） 与信号灯的亮、灭之间用“1”、“0”对应，总结了输入输出的所有状态。这称作真值表。 完成这种动作的电路（并联节点电路）称作逻辑或（运算）电路或OR电路。 图2-31 逻辑或电路原理图
逻辑门电路 提问添加摘要 逻辑门电路 逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。逻辑门电路按其内部有源器件的不同可以分为三大类。第一类为双极型晶体管逻辑门电路，包括TTL、ECL 电路和I2L电路等几种类型；第二类为单极型MOS逻辑门电路，包括NMOS、PMOS、LDMOS、VDMOS、VVMOS、IGT等几种类型；第三类则是二者的组合BICMOS门电路。常用的是CMOS逻辑门电路。 目录[隐藏] ∙ 1 概述 ∙ 2 CMOS门电路 ∙ 3 双极型门电路 ∙ 4 BicMOS门电路 ∙ 5 应用举例 ∙ 6 参考文献 逻辑门电路-概述 逻辑门电路
几种逻辑门电路的特点1、TTL逻辑门电路工作速度高，驱动能力强，但功耗大，逻辑度低。 2、CMOS逻辑门电路功耗极低，成本低，电源电压范围宽，逻辑度高，抗干扰能力强，输入阻抗高，扇出能力强。 逻辑门电路按其集成度又可分为：SSI(小规模集成电路，每片组件包含10～20个等效门)。MAI(中规模集成电路，每个组件包含20～100个等效门)。LAI(大规模集成电路，每组件内含100～1000个等效门)。VLSI(超大规模集成电路，每片组件内含1000个以上等效门)。常用的MOS门电路有NMOS，PMOS，CMOS，LDMOS，VDMOS等5种。用N沟通增强型场效应管构成的逻辑电路称为NMOS电路；用P沟通场效应管构成的逻辑电路称为PMOS电路；CMOS电路则是NMOS和PMOS的互补型电路，用横向双扩散MOS管构成的逻辑电路称为LDMOS电路；用垂直双扩散MOS管构成二逻辑电路称为VDMOS电路。 门电路使用注意事项：1、电源要求：电源电压有两个电压：额定电源电压和极限电源电压，额定电源电压指正常工作时电源电压的允许大小：TTL电路为5V±5%(54系列5V±10%)；CMOS 电路为3～15V(4000B系列3～18V)。极限工作电源电压指超过该电源电压器件将永久损坏。TTL电路为7V；4000系列CMOS电路为18V。2、输入电压要求：输入高电平电压应大于VIHmin 而小于电源电压；输入低电平电压应大于0V而小于VILmax。输入电压小于0V或大于电源电压将有可能损坏逻辑电路。 逻辑门电路 3、输出负载要求：除OC门和三态门外普通门电路输出不能并接，否则可能烧坏器件；门电路的输出带同类门的个数不得超过扇出系数，否则可能造成状态不稳定；在速度高时带负载数尽可能少；门电路输出接普通负载时，其输出电流就小于IOLmax和IOHmax。 4、工作及运输环境问题：温度、湿度、静电会影响器件的正常工作。74系列TTL可工作在0～70℃而54系列为-40～125℃，这就是通常的军品工作温度和民品工作温度的区别；在工作时应注意静电对器件的影响，一般通过下面方法克服其影响：在运输时采用防静电包装；使用时保证设备接地良好；测试器件是应先开机再加信号、关机时先断开信号后关电源。 逻辑门电路-CMOS门电路
逻辑门电路的基本原理 在现代电子技术中，逻辑门电路是构成数字电路的基本组件之一。 逻辑门电路根据输入信号的不同组合，通过逻辑运算后产生特定的输 出信号。这些逻辑门电路包括与门、或门、非门、异或门等等，它们 共同组成了数字电路的逻辑部分。本文将深入探讨逻辑门电路的基本 原理，并且从连线方式、实现方法和应用范围等方面展开论述。 首先，逻辑门电路的连接方式有两种：串联和并联。串联方式是将 多个逻辑门电路按照逻辑顺序依次连接，其中一个逻辑门电路的输出 端连接到下一个逻辑门电路的输入端。这种连接方式下，所有逻辑门 电路的输出信号必须经过每个逻辑门电路的逻辑运算，最终得到输出 结果。而并联方式是将多个逻辑门电路的输入端连接在一起，所有逻 辑门电路同时接受相同的输入信号，并且各自进行逻辑运算后得到输 出信号。这种连接方式下，各个逻辑门电路的输出信号可以同时得到，方便进行并行运算。 其次，逻辑门电路的实现方法有多种，包括继电器、晶体管和集成 电路等。继电器是一种电磁开关，能够根据输入电流的大小控制开关 的通断，从而实现逻辑运算。然而，继电器的体积庞大、功耗大，在 数字电路中的应用受到限制。晶体管则是目前最常用的逻辑门实现元 件之一，它能够快速、精确地进行多种逻辑运算，并且具有体积小、 功耗低的特点。集成电路是多个晶体管在芯片上集成而成的电路，它 不仅能够实现基本的逻辑运算，还可以实现复杂的数字系统。由于集 成电路的高度集成和小巧的封装，使得电子设备变得更加轻便、高效。
最后，逻辑门电路的应用范围非常广泛。数字电子技术已渗透到各 个领域，包括计算机、通信、控制系统等等。在计算机中, 逻辑门电路 构成逻辑单元,能够进行各种算术和逻辑运算，实现各种复杂的计算任务。在通信领域, 逻辑门电路用于解调和调制信号、数据编码和解码、 差错检测和纠正等。在控制系统中, 逻辑门电路用于控制和判断输入和 输出信号，实现自动化控制。 综上所述，逻辑门电路是数字电路中的核心部件，它通过逻辑运算 将输入信号转化为输出信号。通过串联或者并联的连接方式，不同的 逻辑门电路组合能够实现各种复杂的逻辑运算。通过不同的实现方法，逻辑门电路可以实现更高的速度、更小的体积和功耗。逻辑门电路在 计算机、通信、控制系统等领域的广泛应用，使得数字技术得以迅速 发展，为人们的生活带来了巨大的便利。
逻辑门电路的逻辑关系、符号以及真值表 一、与门电路 1.1与逻辑关系 图1.1中只有当2个开关都闭合时，灯泡才亮；只要有1个开关断开，灯泡就不亮。这就是说，“当一件事情（灯亮）的几个条件（两个开关都闭合）全部具备之后，这件事情（灯亮）才能发生，否则不发生”。这样的因果关系称为与逻辑关系。 图1.1 与逻辑关系电路图 1.2与门电路 能实现与逻辑功能的电路称为与门电路。图7-5是具有2个输入端的二极管与门电路。A，B为输入端，假定它们的低电平为0V，高电平为3V，Y为信号输出端。
图1.2与门电路 (1) 当A，B都处于低电平0V时，二极管VD1，VD2同时导通，Y=0V，输出低电平。（忽略二极管的正向压降，下同）。 (2) 当A=0V，B=3V时，VD1优先导通，Y被箝位在0V，VD2反偏而截止。 (3) 当A=3V，B=0V时，VD2优先导通，Y被箝位在0V，VD1反偏而截止。 (4) 当A，B都处在高电平3V时，VD1与VD2均截止，Y 端输出高电平（即3V）。 与逻辑关系的逻辑函数表达式为Y=A*B。
表1.1是与门真值表，从真值表可以看出，与门电路的逻辑功能是“有0出0，全1出1”。与门的逻辑符号如图1.3所示。 表1.1 与门真值表 图1.3与门的逻辑符 二、或门电路 2.1或逻辑关系 图2.1中电路由2个开关和灯泡组成。由图可知，在决定一件事情的各种条件中，至少具备一个条件，这件事情就会发生，这种因果关系称为或逻辑关系。
图2.1 或逻辑关系电路图 2.2或门电路 能实现或逻辑关系的电路称为或门电路。图2.2所示为具有2个输入端的二极管或门电路。 图2.2 或门电路 真值表见表2.1，从真值表可以看出，或门的逻辑功能为“有1出1，全0出0”。或门的逻辑符号如图2.3所示。
第2章根本逻辑关系和常用逻辑门电路 通常，把反映条件'’和结果〃之间的关系称为逻辑关系。如果以电路的输入信号反映 条件〃，以输出信号反映结果〃，此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系。数字电路就是实现特定逻辑关系的电路，因此，又称为逻辑电路。逻辑电路的根本单元是逻辑 门，它们反映了根本的逻辑关系。 2.1根本逻辑关系和逻辑门 2.1.1根本逻辑关系和逻辑门 逻辑电路中用到的根本逻辑关系有与逻辑、或逻辑和非逻辑，相应的逻辑门为与门、或 门与非门。 一、与逻辑与与门 与逻辑指的是：只有当决定某一事件的全部条件都具备之后，该事件才发生，否如此就 不发生的一种因果关系。 如下列图电路，只有当开关A与B全部闭合时，灯泡Y才亮；假如开关A或B其中有一个不闭合，灯泡Y就不亮。 这种因果关系就是与逻辑关系，可表示为Y = A?B，读作“A与B〃。在逻辑运算中， 与逻辑称为逻辑乘。 一个输出端。其与门是指能够实现 与逻辑关系的门电路。 与门具有两个或多个输入端, 逻辑符号如下列图，为简便计，输入端只用A和B两个变量来表示。 与门的输出和输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y = A?B = AB 两输入端与门的真值表如表所示。波形图如下列图。
图2.1.3与门的波形图 由此可见，与门的逻辑功能是， 输入全部为高电平时，输出才是高电平，否如此为低电 平。 二、或逻辑与或门 或逻辑指的是：在决定某事件的诸条件中， 只要有一个或一个以上的条件具备， 该事件 就会发生；当所有条件都不具备时，该事件才不发生的一种因果关系。 如下列图电路，只要开关 A 或B 其中任一个闭合，灯泡 Y 就亮；A 、B 都不闭合，灯 泡Y 才不亮。这种因果关系就是或逻辑关系。可表示为： Y = A + B 读作“A 或B 〃。在逻辑运算中或逻辑称为逻辑加。 + ・2 图2.1.4或逻辑举例 〔a 〕常用符号 〔b 〕国标符号 图2.1.5或逻辑符号 或门是指能够实现或逻辑关系的门电路。 或门具有两个或多个输入端， 一个输出端。其 逻辑符号如下列图。 或门的输出与输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y = A + B 两输入端或门电路的真值表和波形图分别如表和图所示。 表 表2.1.1 与门真值表
基本逻辑门电路实验原理 基本逻辑门电路是数字电子电路中的核心组成部分，用于处理和控制数字信号。它由逻辑门，即与门、或门和非门组成，通过这些门的组合和连接，可以实现诸如加法器、缓冲器、触发器、计数器等功能。在这篇文章中，我们将介绍基本逻辑门电路的实验原理与相关知识。 一、基本逻辑门的分类 1.与门（AND gate）：具有两个或多个输入端和一个输出端。当所有输入端同时为高电平时，输出为高电平；否则输出为低电平。 2.或门（OR gate）：具有两个或多个输入端和一个输出端。当任意一个或多个输入端为高电平时，输出为高电平；只有当所有输入端都为低电平时，输出才为低电平。 3.非门（NOT gate）：具有一个输入端和一个输出端。当输入为高电平时，输出为低电平；当输入为低电平时，输出为高电平。 二、基本逻辑门电路的实验原理
在基本逻辑门电路实验中，最常见的就是使用集成电路来实现逻 辑门。集成电路是在单个芯片上集成了多个逻辑门电路的一种电子器件。在实验中，我们可以使用逻辑门集成电路来实现基本逻辑门电路。 1.与门电路实验原理 与门电路有多种实现方式，其中一个常见的实现方式是使用与门 集成电路，如74LS08。74LS08集成电路具有四个2输入与门，每个与 门有两个输入端和一个输出端。 在与门电路中，当所有输入端都为高电平时，与门的输出才为高 电平；否则输出为低电平。因此，我们可以使用与门电路来实现与运算。例如，通过连接两个开关到与门的两个输入端，我们可以控制该 与门的输出。 2.或门电路实验原理 或门电路的实验原理与与门类似。使用或门集成电路，如74LS32，可以实现或门电路。74LS32集成电路具有四个2输入或门。 在或门电路中，当任意一个或多个输入端为高电平时，或门的输 出为高电平；只有当所有输入端都为低电平时，输出为低电平。因此，