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三个基本门电路代数式,图符号及真值表

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电工学第14章 门电路和组合逻辑电路

电工学第14章 门电路和组合逻辑电路
数字电路的优越性能使其得到广泛的应用和迅猛 的发展。数字电路不仅在计算机、通信技术中应用广 泛，而且在医疗、检测、控制、自动化生产线以及人 们的日常生活中，也都产生了越来越深刻的影响。
14.1 逻辑代数
逻辑代数运算规则
逻辑代数又称布尔代数，是分析与设计 逻辑电路的工具。逻辑代数表示的是逻辑关 系，它的变量取值只有1和0，表示两个相反 的逻辑关系。
2 逻辑函数的表示方法
逻辑状态表：列出输入、输出变量的所有逻辑状态
逻辑式：用基本运算符号列出输入、输出变量间 的逻辑代数式
逻辑图： 用逻辑符号表示输入、输出变量间的逻 辑关系
卡诺图：与变量的最小项对应的按一定规则排列 的方格图
最小项是指所有输入变量各种组合的乘积项，输入变量
包括原变量和反变量。例如，二变量A，B的最小项有四项：
选取原则是：● 这些乘积项应包含函数式中所有的最小项
● 所用的乘积项数目最少 ● 每个乘积项包含的因子最少
[例题1.3.4] 用卡诺图化简法将下式化简为最简与—
或函数式 Y = AC + AC + BC + BC
解：● 画出函数Y的卡诺图
对应 AC 项：
BC A
00
AC
01 11
10
00 1 1 1
基本运算有： 乘（与）运算、加（或） 运算、求反（非）运算。
1.基本运算规则
A+0=A , A+1=1 , A • 0=0 A • 1=A , A+A=1 , A+A=A A • A=0 , A • A=A , A=A
2.逻辑代数的基本定律
交换律：A+B=B+A , A • B=B • A 结合律：A+(B+C)=(A+B)+C

基本逻辑门电路符号和口诀

基本逻辑门电路符号和口诀

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.xx实现非逻辑功能的电路称为xx，有时又叫反相缓冲器。

xx 只有一个输入端和一个输出端，逻辑函数式是：F =A非xx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xx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xx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xx，即7400内部有4个二输入的与xx。

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。

基本的逻辑运算-基本逻辑门电路符号

基本的逻辑运算-基本逻辑门电路符号

基本的逻辑运算-基本逻辑门电路符号基本的逻辑运算表⽰式-基本逻辑门电路符号1、与逻辑(AND Logic)与逻辑⼜叫做逻辑乘，通过开关的⼯作加以说明与逻辑的运算。

从上图看出，当开关有⼀个断开时，灯泡处于灭的，仅当两个开关合上时，灯泡才会亮。

于是将与逻辑的关系速记为：“有0出0,全1出1”。

图(b)列出了两个开关的组合，以及与灯泡的，⽤0表⽰开关处于断开，1表⽰开关处于合上的；灯泡的⽤0表⽰灭，⽤1表⽰亮。

图(c)给出了与逻辑门电路符号,该符号表⽰了两个输⼊的逻辑关系，&在英⽂中是AND的速写，开关有三个则符号的左边再加上⼀道线就⾏了。

逻辑与的关系还⽤表达式的形式表⽰为:F=A·B上式在不造成误解的下可简写为：F=AB。

2、或逻辑(OR Logic)上图(a)为⼀并联直流电路，当两只开关都处于断开时，其灯泡不会亮；当A,B两个开关中有⼀个或两个⼀起合上时，其灯泡就会亮。

如开关合上的⽤1表⽰，开关断开的⽤0表⽰；灯泡的亮时⽤1表⽰，不亮时⽤0表⽰，则可列出图(b)的真值表。

这种逻辑关系通常讲的“或逻辑”，从表中可看出，只要输⼊A,B两个中有⼀个为1，则输出为1，否则为0。

或逻辑可速记为：“有1出1，全0出0”。

上图(c)为或逻辑门电路符号，通常⽤该符号来表⽰或逻辑，其⽅块中的“≥1”表⽰输⼊中有⼀个及⼀个的1，输出就为1。

逻辑或的表⽰式为：F=A+B3、⾮逻辑(NOT Logic)⾮逻辑⼜常称为反相运算(Inverters)。

下图(a)的电路实现的逻辑功能⾮运算的功能，从图上看出当开关A合上时，灯泡反⽽灭；当开关断开时，灯泡才会亮，故其输出F的与输⼊A的相反。

⾮运算的逻辑表达式为图(c)给出了⾮逻辑门电路符号。

复合逻辑运算在数字系统中，除了与运算、或运算、⾮运算之外，使⽤的逻辑运算还有是通过这三种运算派⽣出来的运算，这种运算通常称为复合运算，的复合运算有：与⾮、或⾮、与或⾮、同或及异或等。

第三章门电路

第三章门电路

2) 工作原理 VA=0V
“0” (0V) A G
+VDD S
VGS< VGS（th) <0
导通
T2 PMOS
D
“1”
D
F (+VDD)
T1 NMOS
S
VGS< VGS（th) >0
截止
VA= VDD
“1” A
G
(+VDD)
+VDD S
VGS> VGS（th) <0
截止
T2 PMOS
D F “0”
VGS(th)P VI VDD ,T2导通
所以VI 在0 ~ VDD ,T1和T2至少一个导通 VI VO之间为低电阻
双向模拟开关
3.5 TTL门电路 3.5.1 半导体三极管的开关特性
双极型三极管的开关特性 （BJT, Bipolar Junction Transistor）
双极型三极管的基本开关电路
低电平：VIL=0
• VI=VIH D截止，VO=VOH=VCC
• VI=VIL D导通，VO=VOL=0.7V
3.2 分立元件门电路
3.2.2 二极管与门
+5V
VA
VB
VF
3V A
R 3.9K
D1
0V
F 0V
0V 0.7V 3V 0.7V
D2
0V B
3V 0V 0.7V 3V 3V 3.7V
逻辑变量
• 只用于IC内部电路
•数字集成电路：在一块半导体基片上制作出一 个完整的逻辑电路所需要的全部元件和连线。 使用时接：电源、输入和输出。数字集成电路 具有体积小、可靠性高、速度快、而且价格便 宜的特点。

5-1 逻辑代数及门电路

5-1 逻辑代数及门电路
5、复合逻辑门电路
Y 0 1 1 1
（3）非门电路（晶体管反相器）
晶体管构成的反相器电路如图所示。
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反相器 从图中可以看出，输出电平与输入电平反相，输出 电平和输入电平之间是非逻辑关系，所以该电路称为反
相器，又称为非门。
图b为非门的逻辑符号，也是非逻辑的逻辑符号。
5、复合逻辑门电路
复合门，就是把与门，或门和非门结合起来作为一个门 电路来使用。常用的复合门及其逻辑符号、代数式如下图所示。
2）或逻辑和或运算
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当决定某一结果的几个条件中，只要有一个或一个以 上的条件具备，结果就发生，这种逻辑关系，就称为或逻 辑关系，简称或逻辑。 例如，把两只开关并联再和一只灯泡串联接到电源上，
这样只要有一个开关接通，灯泡就亮。因此灯亮和开关接
通是或逻辑关系，可以用逻辑代数中的或运算来表示(灯泡 的状态用Ｙ表示，开关的状态分别用Ａ、Ｂ表示)： Ｙ=Ａ+Ｂ
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复合门电路 a) 与非门
L A BC
b) 或非门 d) 异或门
L A BC
c) 与或非门 L A B C D
L AB AB
=
AB
根据函数的不同表达式，可得函数Ｌ的逻辑图如图
所示，同一逻辑函数可以用不同的逻辑门来实现。
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函数的逻辑图 a) L AB BC b) L AB BC e) c)
（2）二极管或门电路 如图a所为二极管 或门电路及逻辑符号，
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图b也是或逻辑的逻
辑符号。或门电路的 真值表见表2。
表7-2 与门真值表
或门的逻辑功能为：
“有1出1，全0出0”。 A 0 0 1 1

项目一-基本逻辑门电路

项目一-基本逻辑门电路

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。

数电-第三章逻辑门电路

数电-第三章逻辑门电路
典型时序逻辑电路
了解和掌握常见时序逻辑电路的原理和应用，如寄存器、 计数器、顺序脉冲发生器等。
可编程逻辑器件应用
1 2
可编程逻辑器件简介
了解可编程逻辑器件的基本概念和分类，如PAL、 GAL、CPLD、FPGA等。
可编程逻辑器件编程
学习使用相应的开发工具和编程语言，对可编程 逻辑器件进行编程和配置，实现特定的逻辑功能。
典型组合逻辑电路
了解和掌握常见组合逻辑电路的 原理和应用，如编码器、译码器、
数据选择器、比较器等。
时序逻辑电路分析与设计
时序逻辑电路分析
分析时序逻辑电路的工作原理，包括触发器的状态转换、 时钟信号的作用等，进而理解电路的功能。
时序逻辑电路设计
根据实际需求，设计实现特定功能的时序逻辑电路。包括 确定输入、输出变量，选择适当的触发器类型，画出状态 转换图或时序图等步骤。
数电-第三章逻辑门 电路
• 逻辑门电路基本概念 • 基本逻辑门电路 • 复合逻辑门电路 • 逻辑门电路应用 • 逻辑门电路实验与仿真 • 逻辑门电路总结与展望
目录
Part
01
逻辑门电路基本概念
逻辑门定义与分类
逻辑门定义
逻辑门是数字电路中的基本单元 ，用于实现基本的逻辑运算功能 ，如与、或、非等。
逻辑符号为带有小圆圈的与门符号。
或非门电路
01
02
03
或非门逻辑功能
实现输入信号的逻辑或操 作，并取反输出结果。
或非门符号
逻辑符号为带有小圆圈的 或门符号。
或非门真值表
输入全为0时，输出为1； 输入有1时，输出为0。
异或门电路
异或门逻辑功能
实现输入信号的异或操作， 即输入信号相同时输出为0， 不同时输出为1。

3-1 基本门电路

3-1 基本门电路

• 真值表
AB 00 01 10 11
逻辑表达式
F=A⊙B= AB+AB
F 1
多变量同或的逻辑特性：
0 偶数个0相同或，结果
0 为1；奇数个0相同或， 1 结果为0。
正逻辑与负逻辑
• 正逻辑:用“1”表示高电平，“0”表示低 电平。
• 负逻辑:用“1”表示低电平，“0”表示高 电平的。
• 同一个电路，采用不同的逻辑体制，会获 得不同的门电路。如：
1
1
0
与非运算F=A B
或非门
• 将或功能的结果取反得到或非逻辑关系。
• 实现或非逻辑关系的电路称为或非门。
• 真值表
逻辑表达式
A
B
F
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
或非运算 F=A+B
异或门
• 当输入变量的值不同时，输出为1；输入变
量的值相同时，输出为0，得到异或运算。
• 实现异或逻辑关系的电路称为异或门。
• 真值表
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
逻辑表达式
F
F=AB=AB=AB
0
多变量时
0 0
F=ABC…=ABC…=AB
1C与门源自• Flash两个开关串联控制一盏灯 • 两个条件都成立，结果才成立
AB C
两个开关A、B 控制一盏灯C
或门
• 在逻辑问题中，如果决定某一事件发生的多个条 件中，只要有一个或一个以上条件成立，事件便 可发生，则称这种因果关系为或逻辑。
– 正与门负或门 – 同理，正或门负与门

第3章 门电路(2)

第3章 门电路(2)

带缓冲级的与非门
或非门 缓冲器 与非门
3 –1– 35
带缓冲级的与非门 F (( A B)) ( AB) 输出为
带缓冲级的CMOS门电路其输出电阻、输 出高低电平均不受输入端状态的影响，电压传 输特性更陡。
3 –1– 36
【例】说明图中CMOS电路的输出状态。
VCC 悬空 10k 1 0 ≥1
其中：
VOH（min）－输出 高电平最小值 VOL（max）－输出 低电平最大值 VIH（min）－输入高 电平最小值 VIL（max）－输入低 电平最大值
CMOS反相器输入噪声容限示意图
3 –1– 25
则输入噪声容限为
V NH VOH (min) VIH (min) V NL VIL (max) VOL (max)
当vI＝VIL＝0为低电 平“0”时，T2截止， T1 管导通，输出电压为高电 平，即“1”。
CMOS反相器电路
3 –1– 16
二、工作原理
它们的开启电压分别为 VGS（th）P、VGS（th）N，且 VGS（th）P＝VGS（th）N ， 并设VDD>|VGS（th)P|+VGS(th)N。 当vI＝VIH＝VDD为高 电平“1”时，T2导通， T1 管截止，输出电压为低电 平，即“0”。
3 –1– 18
VDD 五、CMOS反相器传输特性曲线 UGS2＜UGS(th)N, |UGS1|＞|UGS(th)P| 1.电压传输特性曲线---输入、输出电压之间的关系曲线 S T1导通，T2截止 vO VDD
VTH UGS2＞ UGS(th)N ， |UGS1 | ＞| UGS(th)P |
VDD
CMOS RL
＋5V TTL

电工学组合逻辑电路

电工学组合逻辑电路

组
合
信号输入端 A
≥1
逻
信号控制端 B
F
辑
电
路 当 B = 0 时，F = A 门打开
当 B = 1 时，F = 1 门关闭
大连理工大学电气工程系
4
第 12
章 或门还可以起控制门的作用
组
合
信号输入端 A
≥1
逻
信号控制端 B
F
辑
电
路 当 B = 0 时，F = A 门打开
当 B = 1 时，F = 1 门关闭
大连理工大学电气工程系
第 12
章 二、 与门电路
组 合
＋U
真值表
逻 辑
AB F
F
00 0
电
路
A
01 0
B
10 0
11 1
A
&
F
B
6
F＝A·B A ·0 = 0 A ·1 = A A ·A = A A ·A = 0
与运算 （逻辑乘）
与逻辑和与门
大连理工大学电气工程系
7
第 12
章 与门也可以起控制门的作用
C3
CI CO
Σ CI CO
C2
Σ CI CO
C1
Σ
C0
CI CO
F4
F3
F2
F1
4 位全加器逻辑图
大连理工大学电气工程系
29
第
12
章
12.5 编码器
组 可实现编码功能的组合逻辑电路。
合
逻
辑
控制信息
编码器
二进制代码
电
路
二进制编码器
编码器的分类
普通编码器 二-十进制编码器

逻辑门电路

逻辑门电路

当输入端A 当输入端A、B 的电平 状态互为相反时，输出端L 状态互为相反时，输出端L 一定为高电平；当输入端A 一定为高电平；当输入端A、 B的电平状态相同时输出L 的电平状态相同时输出L 一定为低电平。 一定为低电平。
4. 同或门
◆ 能够实现 同或” L = A ⋅ B + A ⋅ B = A⊙B “同或”逻辑关系的 电路均称为“同或门” 由非门、 电路均称为“同或门”。由非门、与门和或门组合而成的同或门 及逻辑符号如下图所示。 及逻辑符号如下图所示。
（5）TTL与非门74LS00集成电路示意图 TTL与非门 与非门74LS00集成电路示意图
◆ 4个双输入与非门， 个双输入与非门， 此类电路多数采用双列直插式封装。 ◆ 此类电路多数采用双列直插式封装。
2.2.2 MOS系列门电路 MOS系列门电路
◆ CMOS门电路举例 CMOS门电路举例
▲ CMOS非门电路 CMOS非门电路 ▲ CMOS与非门 CMOS与非门
第2章
2.1 逻辑门电路
逻辑门电路
◆ 基本门电路:与门、或门、非门（又称反相器）。 基本门电路:与门、或门、非门（又称反相器 反相器）。
与门
或门
非门
2.1.1 非门
定义：输入与输出信号状态满足“ 定义：输入与输出信号状态满足“非”逻辑关系。 逻辑关系。
非门电路： 非门电路：
● A=1（+5V）时，T导通，L A=1（+5V） 导通， 输出0.2V 0.3V,即 L=0； 输出0.2V～0.3V,即：L=0； ● A=0（0V）时，T截止，L A=0（0V） 截止， 输出近似+5V,即 L=1； 输出近似+5V,即：L=1； 逻辑符号： 逻辑符号： 波形图： 波形图：

数字电子技术第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路

数字电子技术第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路

第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路●本次重点内容：1、与、或、非三种基本逻辑关系及真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。

2、分立元件门电路的工作原理。

3、复合逻辑关系：与非、或非、与或非、异或、同或的真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。

●教学过程6.1三种基本逻辑关系一、与逻辑关系所谓与逻辑关系：就是指决定某事件结果的所有条件全部具备，结果才能发生，而只要其中一个条件不具备，结果就不能发生，这种逻辑关系称为与逻辑关系。

与逻辑示意如图6-1所示：用A，B表示条件，即开关的状态；用Y表示结果，即表示灯的亮、灭状态。

图6-1 与逻辑示意图开关：“1”表示开关闭合，“0”表示开关断开。

灯：“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。

根据所有可能的开关组合状态与灯亮、灭的对应关系，可以列出真值表。

如表6-1所示。

表6-1 与逻辑真值表由表6-1可以得出“与”逻辑关系为“有0出0，全1出1”。

与门是实现与逻辑关系的电路，其逻辑符号如图6-2所示：图6-2 与逻辑符号二、或逻辑—在A，B等多个条件中，只要具备其中一个条件，事件就会发生；只有所有条件均不具备时，事件才不会发生，这种因果关系称为或逻辑关系。

或逻辑示意如图6-3所示：图6-3 或逻辑示意图经分析开关A，B的闭合情况，可以列出或逻辑真值表如表6-2所示：表6-2 或逻辑真值表由上表6-2可以得知或逻辑功能为“有1出1，全0出0”。

或门是实现或逻辑关系的电路，其逻辑符号如图6-4所示。

图6-4或逻辑符号三、非逻辑：决定事件结果只有一个条件，当条件具备时，结果就不发生；当条件不具备时，结果就发生。

这种因果关系称为非逻辑关系。

非逻辑示意如图6-5所示。

当开关A闭合时，灯Y灭；当开关A断开时，灯Y亮。

可见，对灯亮来说，开关A闭合是非逻辑关系。

图6-5非逻辑示意如图经分析可以列出或逻辑真值表6-3。

表6-3 非逻辑真值表由上表可以得知非逻辑功能为“是0出1，是1出0”。

基本逻辑门电路

基本逻辑门电路
思维导图
任务二
逻辑门电路的逻辑符号 逻辑门电路的逻辑功能
逻辑门电路的真值表
情境导入
任务描述
1．掌握逻辑门电路的逻辑符号。 2．掌握逻辑门电路的逻辑功能。 3．掌握逻辑门电路的真值表。
知识准备
（一） 基本逻辑门电路 数字电路的基本部分是各种开关电路。这些电路能按照给定的 条件决定是否让信号通过，好像门一样依一定的条件“开”或 “关”，所以又称为“门”电路。门电路一般有多个输入端， 一个输出端。其输入的条件与输出的结果之间符合一定的规律 性。事物的条件与结果之间的规律性称为逻辑。所以门电路又 称“逻辑”门电路。基本的逻辑关系有与逻辑、或逻辑、非逻 辑，对应的门电路有与门电路、或门电路、非门电路，简称与 门、或门、非门。
任务处理
1． 与逻辑及与门电路 （1）与逻辑 当决定某一事件的所有条件都具备时该事件才会发生，这种
因果关系称为与逻辑关系。 （2）与门电路 图7．4为二极管组成的与门电路及逻辑符号。图中A、B表
示输入逻辑变量，Y表示输出逻辑变量。分析时把二极管看成 理想二极管，即正向导通时的管压降看成0 V。分析可知，只 有当两个输入端都是高电位(也称为高电平)时，输出才是高电 位，只要有一个输入端为低电位(也称为低电平)时，输出就是 低电位。
2与门电路的逻辑功能是
；或门电路的逻辑功
能是
；非门电路的逻辑功能是
。
3．与非门电路的逻辑功能是
，函数表达式
是
；
或非门电路的逻辑功能是
，函数表达式
是
；
二、单项选择题：
1. 逻辑加运算规则1+1应该等于( )
A．0
B．2
C．10
D．1
同步训练
2．符合下列真值表的是 门电路。 ( ) A．与 B．与非 C．或非 D．或

基本逻辑门电路

基本逻辑门电路

6
二、或逻辑、或门电路及逻辑表达式
1、或逻辑：指决定事件的各个条件中，只 要具备一个条件，事件就会发生，这样 的关系称之或逻辑关系（亦称逻辑加）。
如：开关A，B并联控制灯泡Y
2、学生试验2 ：按试验操作单操作。
7
表2、真值表
3、逻辑功能分析 A
B E 电路图 Y
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
13
（1）与非运算：逻辑表达式为：
Y AB
A B
A 0 0 1 1
B Y 0 1 1 1 0 1 1 0 真值表
&
Y
与非门的逻辑符号
L=A+B
（2）或非运算：逻辑表达式为：
Y A B
A B
A 0 0 1 1
B Y 0 1 1 0 0 0 1 0 真值表
≥1
Y
或非门的逻辑符号
L=A+B
14
25
六、使用集成电路时的注意事项
（1）对于各种集成电路，使用时一定要在推荐的工作条 件范围内，否则将导致性能下降或损坏器件。 （2）数字集成电路中多余的输入端在不改变逻辑关系的 前提下可以并联起来使用，也可根据逻辑关系的要求 接地或接高电平。TTL电路多余的输入端悬空表示输 入为高电平；但CMOS电路，多余的输入端不允许悬 空，否则电路将不能正常工作。 （3）TTL电路和CMOS电路之间一般不能直接连接，而 需利用接口电路进行电平转换或电流变换才可进行连 接，使前级器件的输出电平及电流满足后级器件对输 入电平及电流的要求，并不得对器件造成损害。
作业:见参考书2 P153 8 12
13
29
1A
1B 1Y
2A 2B 2Y GND

13 基本逻辑门及复合逻辑门

13 基本逻辑门及复合逻辑门

1 FA
A
A
B
B
与门
或门
非门
基本逻辑门的真值表和相应的基本运算完全相同
非逻辑门中，小圆圈表示非运算。
可以表示在输入端或输出端
2
1.3.2 常用的复合逻辑及其逻辑门
1. 与、非合成为与非逻辑
A
与非门：
B
当且仅当输入全部为1时
输出才为1
& F AB
A B F AB
00
1
01
1
10
1
11
0
2. 或、非合成为或非逻辑
A
& ≥1
B
C
D
F AB CD
与或非门： 各与门中只要有一个输 入全部为1，输出即为0
4
1.3.2 常用的复合逻辑及其逻辑门
4. 异或逻辑及同或逻辑
异或逻辑
A
F AB AB A B B
异或门： 输入相异，输出为1
同或逻辑
A
F A B AB A⊙B
B
同或门： 输入相同，输出为1
1.3 几种常用的复合逻辑及其逻辑门
• 逻辑函数表示
数学表示：代数式 几何图示：真值表 电路符号：逻辑门
• 基本逻辑门 • 复合逻辑门
与门、或门、非门
与非门、或非门 与或非门 异或门、同或门
1
1.3.1 3种基本逻辑门
对应三种基本逻辑运算，分别有三种门符号
A
& F=A·B
A
≥1 F=A +B
1 FA
A
或非门： 当且仅当输入全部为0时 B 输出才为1
≥1 F A B
A B F AB
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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。

表2.1 或门真值表
图2.3 或门逻辑符号
三、非门电路（反相器）
3.1非逻辑关系
如图3.1开关与灯泡并联，当开关断开时，灯亮；开关闭合时，灯不亮。

这就是说，“事情（灯亮）和条件（开关）总是呈相反状态”，这种关系称为非逻辑关系。

图3.1 非门逻辑关系电路图
3.2非门电路
图3.2为最简单的非门电路。

不难看出，它的输出信号与输入信号存在“反相”关系，即输入低电平，输出为高电平；输入高电平，输出为低电平。

图3.2 非门电路
非门的逻辑函数表达式为
非门的真值表见表3.1。

由非门的逻辑函数表达式和真值表可知，非门的逻辑功能为“有0出1，有1出0”。

非门的逻辑符号如图3.3所示。

表3.1 非门真值表
图3.3 非门逻辑符号
由上述分析可知，图7-11为晶体管反相器，其工作原理如下：
（1）输入低电平时，即ui=0V，三极管截止（相当于开关断开），输出为高电平，UO≈VCC=12V。

（2）输入高电平时，即ui=6V，三极管饱和（相当于开关接通），输出为低电平，UO ≈UCES=0V。

可见，输出信号与输入信号是反相的。

四、与非门
4.1与非门电路
将一个与门和一个非门连接起来，就构成了一个与非门，如图4.1 a所示，其逻辑符号如图4.2 b所示。

图4.1 与非门逻辑结构与符号
与非门的逻辑函数表达式为
根据与非门的逻辑函数式，可得出与非门的真值表，见表4.1。

从真值表可知，与非门的逻辑功能为“有0出1，全1出0”。

表4.1 与非门真值表
五、或非门
5.1或非门电路
在或门后面接一个非门，就构成或非门。

其逻辑结构如图5.1（a）所示，符号如图5.1（b）所示
图5.1 或非门逻辑结构与符号
或非门的逻辑函数式为
根据上式可得出或非门的真值表，见表5.1。

从真值表可知，或非门的逻辑功能是“全0出1，有1出0”。

表5.1或非门真值表
六、与或非门
6.1与或非门电路
与或非门是由多个基本门组合在一起所构成的复合逻辑门，一般由2个或多个与门和一个或门，再和一个非门串联而成。

其逻辑结构图如图6.1（a）所示，符号如图6.1(b)所示。

图6.1与或非门逻辑结构与符号
表6.1 与或非门真值表。