数字电路 第三章 逻辑门电路

什么是逻辑门电路逻辑门电路的注意事项

实现基本和常用逻辑运算的电子电路叫逻辑门电路。那么你对逻辑门电路了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是逻辑门电路的内容，希望大家喜欢!

逻辑门电路的简介

定义

最基本的逻辑关系是与、或、非，最基本的逻辑门是与门、或门和非门。

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。

逻辑门是在集成电路(也称：集成电路)上的基本组件。

组成

逻辑门可以用电阻、电容、二极管、三极管等分立原件构成，成为分立元件门。也可以将门电路的所有器件及连接导线制作在同一块半导体基片上，构成集成逻辑门电路。

简单的逻辑门可由晶体管组成。这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。

作用

高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0，从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”门，“或”门，“非”门，“异或”门(也称：互斥或)等等。

逻辑门可以组合使用实现更为复杂的逻辑运算。

类别

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。

1、TTL全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路，应用较早，技术已比较成熟。TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管，晶体三极管)和电阻构成，具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列，后来出现了74H系列，74L系列，74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点，正逐渐被CMOS电路取代。 TTL门电路有74(商用)和54(军用)两个系列，每个系列又有若干个子系列。TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。

第三章 组合逻辑电路思考题与习题参考答案

[题3-1]解：图P3-1：21,FF真值表如表D3-1所示。

表D3-1

输 入 输 出

CBA 21FF

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1 0 1

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

1 1

ABCCBAFABCF21,

[题3-2]解：图P3-2(a)因为BAABAF1

ABABBF3

ABBAF2

(a) 图是一位数值比较器

(b)

1111)(iiiiiCBASACBCABABBACC

所以(b)图是一位全加器

[题3-3]解：图P3-3：21,FF真值表如表D3-2、表D3-3

表D3-2

输 入 输 出

0101BBAA 1F

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1 1

第三章 组合逻辑电路

【】 分析图P3.1电路的逻辑功能,写出Y1、Y2的逻辑函数式,列出真值表,指出电路完成了什么逻辑功能.

&≥1&&&≥11&≥1ABCY1Y2图P3.1

【解】

1()YABCABCABACBCABCABCABCABC•

2YABBCAC

由真值表可见,这是一个全加器电路。A、B、C为加数、被加数和来自低位的进位，Y1是和，Y2是进位输出。

A B C 1Y 2Y

0 0 0 0 0

0 0 1 1 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 1

1 0 0 1 0

1 0 1 0 1

1 1 0 0 1

1 1 1 1 1

【】 图3.2是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图,写出当COMP=1;Z=0和COMP=0,Z=0时Y1,Y2,Y3,Y4的逻辑式,列出真值表。

TG1TG2&11TG3&TG7TG811TG4TG5TG61&1&1≥1&1111111Y1Y2Y3Y4A1A2A3A4COMPZ【解】

(1)COMP=1、Z=0时输出的逻辑式为

11223234234YAYAYAAYAAA

〔2〕COMP=0、Z=0时输出的逻辑式为

11223344YAYAYAYA〔即不变换，真值表从略〕 COMP=1、Z=0时的真值表

十进制数 4A 3A 2A 1A 4Y 3Y

2Y

1Y

0 0 0 0 0 1 0 0 1

1 0 0 0 1 1 0 0 0

2 0 0 1 0 0 1 1 1

3 0 0 1 1 0 1 1 0

4 0 1 0 0 0 1 0 1

5 0 1 0 1 0 1 0 0

6

0 1 1 0 0 0 1 1

7 0 1 1 1 0 0 1 0

8 1 0 0 0 0 0 0 1

9 1 0 0 1 0 0 0 0

伪

码 1 0 1 0 0 1 1 1

1 0 1 1 0 1 1 0

一、分析题：

1、试分析如下面图（a）和图(B)所示逻辑电路，说明分别是什么逻辑功能。（10分）

.

2、（10分）、试分析下图所示逻辑电路。

2BL=11AC&L&=1&

3-1、（12分）、分析下图电路的逻辑功能。要求写出逻辑函数表达式，画出真值表，说明电路的逻辑功能。

3-2（8分）、由译码器74138和8选1数据选择器74151组成如下图所示的逻辑电路。X2X1X0及Z2Z1Z0为两个三位二进制数，试分析下图电路的逻辑功能。（74138是3-8线译码器，74151是8选1数据选择器）。 A1&B1&&L≥1≥1≥1≥1LAB（a）（b）5Y6D074138D13401AY7G0Y13DA52DYDA6GD1YYYD274201Y2BD74151G2A1AA02AY1X02XX10ZZZ2

4、（6分）由译码器74138和门电路组成的电路如下图所示，试写出L1、L2的最简表达式。

5、

6、（12分）、下图所示的TTL门电路中，要求实现下列规定的逻辑功能时，其连接有无错误？说明正确或错误的理由。如有错误请改正。

CDABL1 ABL2 CABL3

+V&RPCD&LCCBA1B&A=1VCCL2&L3CBA≥1

（a） (b) (c)

7、（12分）、在下图（a）（b）（c）中，所有的门电路都为TTL门，设输入A、B、C的波形如图（d）所示，试分析电路的逻辑关系，写出表达式，并定量画出各输出的波形图。 BA=1VCCL1≥1A2LBC&≥1EN&△BC1GL3A&ABC(a)(b)(c)(d)

8、（8分）、分析下图所示电路，求输入S1、S0各种取值下的输出Y，填入下表中。

9、分析下图的逻辑功能。（10分）

10、（9分）为了实现下列图中输出所表示的逻辑，判断下列图连接是否正确。要求说明正确和错误的原因。若有错，请改正。