电子电路的分析与应用 金华职院：单元4-分离集成器件电子琴分析与制作 4授课讲义-4.3.1逻辑门基础知识.doc

应用电子技术专业国家教学资源库 课程资源：电子电路的分析与应用 2010年10月 核心知识：授课讲义 讲稿： 课时1 基本和常用复合逻辑运算 目标：认识各类逻辑运算，逻辑功能、表达式、逻辑符号、真值表。 目录 基本逻辑运算...........................................熟练 1.1 与运算 1.2 或运算 1.3 非运算 2. 常用复合逻辑运算.......................................会 3. 基本逻辑门电路.........................................了解 3.1 二极管与门和或门电路 3.2 三极管非门电路 3.3 DTL与非门电路 0．引入 数字电路实现的是逻辑关系。逻辑关系是指某事物的条件（或原因）与结果之间的关系。逻辑关系常用逻辑函数来描述。 1．基本逻辑运算 逻辑代数中只有三种基本运算：与、或、非。 1.1与运算 与运算——只有当决定一件事情的条件全部具备之后，这件事情才会发生。 图1-1 与逻辑运算 （a）电路图 （b）真值表 （c）逻辑真值表 （d）逻辑符号 （1）可以用列表的方式表示上述逻辑关系，称为真值表。 （2）如果用二值逻辑0和1来表示，并设1表示开关闭合或灯亮；0表示开关不闭合或灯不亮，则得到如图1.5.1（c）所示的表格，称为逻辑真值表。 （3）若用逻辑表达式来描述，则可写为 与运算的规则为： “输入有0，输出为0；输入全1，输出为1”。 （4）在数字电路中能实现与运算的电路称为与门电路，其逻辑符号如图（d）所示。 与运算可以推广到多变量：…… 1.2或运算 或运算——当决定一件事情的几个条件中，只要有一个或一个以上条件具备，这件事情就会发生。我们把这种因果关系称为或逻辑。 图1-2 或逻辑运算 （a）电路图 （b）真值表 （c）逻辑真值表 （d）逻辑符号 或运算的真值表如图1-2（b）所示，逻辑真值表如图2-3（c）所示。若用逻辑表达式来描述，则可写为 L＝A+B 或运算的规则为：“输入有1，输出为1；输入全0，输出为0”。 在数字电路中能实现或运算的电路称为或门电路，其逻辑符号如图（d）所示。或运算也可以推广到多变量：…… 1.3非运算 非运算——某事情发生与否，仅取决于一个条件，而且是对该条件的否定。即条件具备时事情不发生；条件不具备时事情才发生。 例如图1-3（a）所示的电路，当开关A闭合时，灯不亮；而当A不闭合时，灯亮。其真值表如图1-3b）所示，逻辑真值表如图1-3（c）所示。若用逻辑表达式来描述，则可写为: 非运算的规则为：；。 在数字电路中实现非运算的电路称为非门电路，其逻辑符号如图1-3（d）所示。 图1-3 非逻辑运算 （a）电路图 （b）真值表 （c）逻辑真值表 （d）逻辑符号 2. 常用复合逻辑运算 除了与、或、非这三种基本逻辑运算之外，经常用到的还有由这三种基本运算构成的一些复合运算，如与非、或非、与或非、同或和异或等运算，其逻辑符号及说明分别如表1-1、表1-2所示。 1.与非、或非、与或非逻辑运算，如表1-1。 表1-1 与非、或非、与或非逻辑 运算类型 与非 或非 与或非 逻辑表达式 逻辑运算符 2.同或、异或逻辑运算，如表1-2。 表5-5 同或、异或逻辑 运算类型 同或 异或 逻辑表达式 逻辑运算符 开关模型 3. 基本逻辑门电路 能够实现逻辑运算的电路称为逻辑门电路。在用电路实现逻辑运算时，用输入端的电压或电平表示自变量，用输出端的电压或电平表示因变量。 3.1 二极管与门和或门电路 1．与门电路 图3-1 二极管与门 （a）电路 （b）逻辑符号 （1）VA=VB=0V。此时二极管D1和D2都导通，由于二极管正向导通时的钳位作用，VL≈0V。 （2）VA=0V，VB=5V。此时二极管D1导通，由于钳位作用，VL≈0V，D2受反向电压而截止。 （3）VA=5V，VB=0V。此时D2导通，VL≈0V，D1受反向电压而截止。 （4）VA=VB=5V。此时二极管D1和D2都截止，VL=VCC=5V。 把上述分析结果归纳起来列入表3-1中，很容易看出它实现逻辑运算： 增加一个输入端和一个二极管，就可变成三输入端与门。按此办法可构成更多输入端的与门。 表3-1 与门输入输出电压的关系