基本逻辑门电路
- 格式:ppt
- 大小:703.00 KB
- 文档页数:6
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。
第一节根本逻辑门电路1.1 门电路的概念:实现根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=A B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.11.3 或门:逻辑表达式F=A+ B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0时,Y才会为O.或门的常用芯片型号有:74LS32等.11.4.非门逻辑表达式F=A即输出端总是与输入端相反.非门的常用芯片型号有:74LS04,74LS05,74LS06,74LS14等.11.5.与非门逻辑表达式 F=AB即只有当所有输入端A和B均为1时,输出端Y才为0,不然Y为1.与非门的常用芯片型号有:74LS00,74LS03,74S31,74LS132等.11.6.或非门:逻辑表达式 F=A+B即只要输入端A和B中有一个为1时,输出端Y即为0.所以输入端A和B均为0时,Y才会为1.或非门常见的芯片型号有:74LS02等.11.7.同或门: 逻辑表达式F=A B+A BAFB11.8.异或门:逻辑表达式F=A B+A B=1FB11.9.与或非门:逻辑表逻辑表达式F=AB+CDABC F11.10.RS触发器:电路结构把两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接,即可构成根本RS触发器,其逻辑电路如图.(a)所示。
它有两个输入端R、S和两个输出端Q、Q。
工作原理 :根本RS触发器的逻辑方程为:根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系:1.当R=1、S=0时,那么Q=0,Q=1,触发器置1。
2.当R=0、S=1时,那么Q=1,Q=0,触发器置0。
=1&≥1如上所述,当触发器的两个输入端参加不同逻辑电平时,它的两个输出端Q和Q有两种互补的稳定状态。
基本逻辑门电路1教案课程名称:基本逻辑门电路授课对象:高中电子学课程学生课时数:1课时教学目标:1.了解逻辑门电路的基本概念和原理;2.掌握基本的逻辑门电路的符号、真值表和功能;3.能够根据给定的逻辑需求构造逻辑门电路。
教学准备:1. PowerPoint课件;2.白板和马克笔;3.逻辑门电路实验器材;4.手抄题。
教学过程:Step 1 引入(5分钟)1.引言:今天我们将学习逻辑门电路的基本概念和原理,在电子学中,逻辑门电路是最基础的电路之一,广泛应用于计算机、通信等领域。
2.引导学生回顾前几课学到的内容,回答问题:“什么是电路?电路有哪些基本元件?”Step 2 理论部分(15分钟)1.逻辑门电路的定义:逻辑门电路是能够完成逻辑运算的电路,它根据输入信号的逻辑状态产生相应的输出信号。
2.逻辑门电路的符号和真值表:引导学生认识常见的逻辑门电路符号,如与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)等,并介绍其真值表。
3.逻辑门电路的功能:通过示例演示不同逻辑门电路的功能,如与门为逻辑与运算、或门为逻辑或运算、非门为逻辑非运算等。
4.单一逻辑门电路的构建:引导学生理解和掌握构建单一逻辑门电路的方法,如与非门(NAND)、异或门(XOR)等。
Step 3 实验演示(20分钟)1.引导学生进行实验观察:教师现场演示不同逻辑门电路的实验,通过输入不同的信号观察输出结果,引导学生思考不同逻辑门电路的功能和实现方法。
2.学生操作实验:分成小组,让学生亲自操作实验装置,通过构造不同逻辑门电路验证其功能和正确性。
Step 4 巩固练习(15分钟)1.随堂测试:教师发放手抄题,让学生独立完成试题,检测学生是否理解和掌握了逻辑门电路的基本概念、符号、功能等。
2.答疑解惑:检查并讲解测试题答案,解答学生在学习过程中遇到的问题。
Step 5 总结和课堂小结(5分钟)1.总结:通过今天的学习,学生应该掌握逻辑门电路的基本概念、符号、真值表和功能,并能够构建单一逻辑门电路。
基本逻辑门电路1.基本概念在数字电路中,门电路是最基本的逻辑元件,它的应用极为广泛。
所谓门就是一种开关,它能按照一定的条件去控制数字信号通过或不通过。
门电路的输入信号和输出信号之间存在一定的逻辑关系,所以门电路又称为逻辑门电路。
基本逻辑门电路有与门、或门和非门,逻辑门电路可以用二极管、三极管等分立元件组成,更常用的是集成门电路。
2. 基本逻辑关系逻辑电路的基本逻辑关系有“与逻辑”、“或逻辑”和“非逻辑”。
(1) 与逻辑“与”逻辑是指当决定某件事的几个条件全部具备时,该件事才会发生,这种因果关系称为“与”逻辑关系,实现“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路。
例如在图1所示的照明电路中,开关A和B串联,只有当A“与”B同时接通时(条件),电灯才亮(结果),电路具有“与”逻辑功能。
“与”逻辑可用下式表示B=F⋅A图1 “与”门电路举例式中小圆点“.”表示A、B的“与”运算,又称逻辑乘,应用时往往省略“.”。
(2)“或”逻辑“或”逻辑是指当决定某件事的几个条件中,只要有一个条件具备,该件事就会发生,这种因果关系称为“或”逻辑关系,实现“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路。
例如在图2所示的照明电路中,开关A和B关联,只要开关A “或”B有一闭合,灯就会亮,所以图2电路具有“或”逻辑功能。
“或”逻辑可用下式表示B=AF+图2 “或”门电路举例式中符号“+”表示A 、B “或”运算,又称逻辑加。
3.“非”逻辑在逻辑关系中,“非”就是否定或相反的意思。
实现“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路。
图3所示照明电路中,当开关A 断开(“0”)时,灯亮(“1”);开关A 合上(“1”)时,灯不亮(“0”)。
这表示条件和结果是相反的逻辑关系,这种关系称为“非”逻辑关系,所以图3电路具有“非”逻辑功能。
可写为A F =图3 “非”门电路式中A 上的短横线表示“非”的意思,读作“A 非”或“非A ”。
能够实现逻辑运算的电路称为逻辑门电路。
基本逻辑门电路实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作,加深对基本逻辑门电路的理解,掌握基本逻辑门电路的工作原理和实验方法,提高实验操作能力和动手能力。
二、实验原理。
1. 与门(AND Gate),当且仅当所有输入端都为高电平时,输出端才为高电平;否则输出端为低电平。
2. 或门(OR Gate),当任一输入端为高电平时,输出端即为高电平;只有当所有输入端都为低电平时,输出端才为低电平。
3. 非门(NOT Gate),输入端为高电平时,输出端为低电平;输入端为低电平时,输出端为高电平。
三、实验器材。
1. 电源。
2. 万用表。
3. 电阻。
4. 开关。
5. 与门、或门、非门芯片。
6. 连线。
四、实验步骤。
1. 将与门、或门、非门芯片分别连接到电源和地线。
2. 将输入端连接到开关和电源,输出端连接到万用表。
3. 分别观察与门、或门、非门的输入输出关系,并记录实验数据。
五、实验结果与分析。
通过实验操作,我们发现与门、或门、非门的工作原理与实验原理一致。
当输入端的电平符合逻辑门的工作原理时,输出端的电平也相应发生变化。
通过实验数据的记录和分析,我们验证了基本逻辑门电路的工作原理,加深了对逻辑门电路的理解。
六、实验总结。
本实验通过实际操作,使我们更加直观地了解了与门、或门、非门的工作原理,掌握了基本逻辑门电路的实验方法和技巧。
同时,也提高了我们的实验操作能力和动手能力,为以后的实验打下了良好的基础。
七、实验改进。
在今后的实验中,可以增加更多类型的逻辑门电路的实验,以进一步加深对逻辑门电路的理解。
同时,可以尝试使用不同类型的电阻和开关,观察对实验结果的影响,提高实验的灵活性和综合能力。
八、参考文献。
1. 《电子技术基础》,XXX,XXX出版社,XXXX年。
2. 《数字电路与逻辑设计》,XXX,XXX出版社,XXXX年。
以上就是本次基本逻辑门电路实验的实验报告,希望通过本次实验能够加深大家对基本逻辑门电路的理解,提高实验操作能力和动手能力。
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 L0 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 L0 0 1 1 1 10111111111由表中可见该门电路满足与逻辑关系,所以这是一种与门。
输入变量A、B、C与输出变量L只间的关系满足逻辑表达式。
2.或门电路对上图所示电路可做如下分析:(1)输入端A、B、C都为0V时,D1、D2、D3两端的电压值均为0V,因此都处于截止状态,从而V L=0V;(2)若A、B、C中有任意一个为+5V,则D1、D2、D3中有一个必定导通。
我们注意到电路中L点与接地点之间有一个电阻,正是该电阻的分压作用,使得V L处于接近+5V的高电压(扣除掉二极管的导通电压),D2、D3受反向电压作用而截止,这时 V L≈+5V。
模块五数字电路基础任务一:逻辑门电路 【问题情景】知识目标1.掌握基本逻辑门电路的逻辑功能、图形符号、真值表、逻辑代数表达式。
技能目标:会进行简单的逻辑运算 【基础知识】、基本逻辑门 1. 与逻辑门 (1)与逻辑关系图5-1与逻辑实例(2)二极管与门电路全1出1,有0出3V 0V图5-2 与门电路与门图形符号项目基本逻辑门电路Y=A B捕示灯Jr3V0V小』T如图所示电路,小灯泡在什么情况下会亮?(2)二极管或门电路-5V图5-4或门电路与或门图形符号0V图5-6非门原理电路非门图形符号2.或逻辑门(1)或逻辑关系Y=A+B图5-3或逻辑实例有1出I ,全0出0 ”3V(1V3.非逻辑门 (1)非逻辑关系(2)三极管非门电路--- ory图5-5非逻辑实例等仪4——&O —Y—Fli —2. 或非门在或门后串联非门就构成或非门,如图所示。
图5-8或非门逻辑结构及电路符号3. 与或非门与或非的逻辑结构图及电路符号如下图所示。
图5-9与或非门逻辑结构及电路符号与或非门的逻辑函数式为 Y AB CD ,其逻辑功能为:当输入端的任何一组全 I 时, 输出为0;任何一组输入都至少有一个为0时,输出端才能为I 。
【应知训练】1.门电路中最简单的逻辑门是二、复合逻辑门 732复合逻辑门 1.与非门与仃 V,,菲门(a>图5-7与非门电路图5-8与非门逻辑结构与电路符号与非门的逻辑函数式为 Y AB ,其逻辑功能可归纳为Ml等效 □—Y O或非门的逻辑函数式为YLB ,其逻辑功能可归纳为有1出0,全0出1 ”。
A I tC —D —任务二:门电路 【问题情景】集成逻辑门电路是将逻辑电路的元件和连线都制作在一块半导体基片上。
知识目标1. 掌握TTL 门电路的引脚功能2. 掌握CMOS 门电路的引脚功能 技能目标会测试与非门和逻辑门的功能测试。
【基础知识】一.TTL 门电路集成门电路若是由三极管为主要元件, 输入端和输出端都是三极管结构,极管一三极管逻辑电路,简称(1)型号的规定按现行国家标准规定,TTL 集成电路的型号由五部分构成,现以CT74LS04CP 为例说明型号意义。
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。
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。
第一节基本逻辑门电路1.1 门电路的概念: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=A B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.11.3 或门:逻辑表达式F=A+ B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0时,Y才会为O.或门的常用芯片型号有:74LS32等.11.4.非门逻辑表达式F=A即输出端总是与输入端相反.非门的常用芯片型号有:74LS04,74LS05,74LS06,74LS14等.11.5.与非门逻辑表达式 F=AB即只有当所有输入端A和B均为1时,输出端Y才为0,不然Y为1.与非门的常用芯片型号有:74LS00,74LS03,74S31,74LS132等.11.6.或非门:逻辑表达式 F=A+B即只要输入端A和B中有一个为1时,输出端Y即为0.所以输入端A和B均为0时,Y才会为1.或非门常见的芯片型号有:74LS02等.11.7.同或门: 逻辑表达式F=A B+A BAF=1B11.8.异或门:逻辑表达式F=A B+A BFB11.9.与或非门:逻辑表逻辑表达式F=AB+CDA B C F11.10.RS 触发器:电路结构把两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接,即可构成基本RS 触发器,其逻辑电路如图7.2.1.(a)所示。
它有两个输入端R 、S 和两个输出端Q 、Q 。
工作原理 :基本RS 触发器的逻辑方程为:根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系:1.当R=1、S=0时,则Q=0,Q=1,触发器置1。
2.当R=0、S=1时,则Q=1,Q=0,触发器置0。
=1& ≥1如上所述,当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时,它的两个输出端Q和Q有两种互补的稳定状态。