逻辑门电路
基本逻辑门电路
基本逻辑门电路————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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 BA F B11.8.异或门：逻辑表达式F=A B+A B=AF B11.9.与或非门：逻辑表逻辑表达式F=AB+CD AB C F D11.10.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。
简单的逻辑电路
或门
当至少一个输入信号为高 电平时，输出信号为高电 平；否则，输出信号为低 电平。
非门
输入信号和输出信号的状 态相反。
逻辑门电路的作用
实现逻辑运算
实现数据传输和处理
逻辑门电路可以用于实现各种逻辑运 算，如与、或、非等，从而实现数字 信号的处理和控制。
在数字通信和计算机系统中，逻辑门 电路可以用于实现数据传输和处理的 逻辑控制。
应用
在数字系统中，与门常用 于实现逻辑控制、数据传 输等。
或门电路
功能
只要有一个输入为高电平，输出 就为高电平。
描述
或门电路可以用于实现逻辑加法操 作，当任一输入为1时，输出就为1。
应用
在数字系统中，或门常用于实现逻 辑控制、数据传输等。
非门电路
功能
输入与输出状态相反。
描述
非门电路可以用于实现逻辑非操作，当输入为0时， 输出为1；当输入为1时，输出为0。
ERA
分立元件实现方式
分立元件
逻辑门电路最初是通过使用单个电子管或晶体管等分立元 件实现的。每个逻辑门由单独的元件组装而成，需要大量 的焊接和调试工作。
优点
由于没有使用集成电路，因此不存在热噪声和信号延迟问 题。
缺点
体积庞大，功耗高，可靠性差，成本高。
集成电路实现方式
01 02
集成电路
随着集成电路技术的发展，逻辑门电路被集成在一块芯片上，大大减小 了体积和功耗。集成电路中的逻辑门由多个晶体管和其他元件集成在一 起实现。
简单的逻辑电路
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 逻辑门电路的基本概念 • 常见的逻辑门电路 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实现方式 • 逻辑门电路的性能参数 • 逻辑门电路的发展趋势和展望
深入详解逻辑门电路
R1 4kΩ
VCC VB1=2.1V
T1
be2
be5
28
二、输出特性（输出电压随负载电流的变化情况）
1.高电平输出特性 输出高电平时，T4导通，T5截止,
R2
VCC R4
b1 c1 T1
T3
T2
R5
T4
+5V F
F ABC
R3
输入级 倒相级
T5
输出级15
R1 3k b1
R2 750
c2
V3
V1 c1
V2
A B C
e1 e2 e3
R3
R4 3k
360
UCC＝ ＋5 V R5 100
V4 F
V5 UO
UCC
R1 b
e1e2e3 c ABC
UCC
A e1 VD1 B e2 VD2 C e3 VD3
2.1.4 半导体三极管的开关特性
1. 三极管开关电路
VCC
RB + vI iB -
Rc iC +
vO
-
③vI继续增加，RC上的压降也随之增 大，vCE下降，当vCE↓≈0时，三极管 处于深度饱和状态， vO≈0，为低电 平。
注：当VCE=VBE时，三极管为临界饱和导通；
集电极临界饱和导通电流 ICS≈VCC/RC 基极临界饱和导通电流 IBS=ICS/β=VCC/ (β RC)
★
负号表示输入电流流出门.
26
2.vI=VIH=3.6V时
VIH=3.6V IIH=?
什么是逻辑门电路常见的逻辑门有哪些
什么是逻辑门电路常见的逻辑门有哪些逻辑门电路是现代电子电路中常见的一种技术组件，在计算机科学和电子工程领域中扮演着重要的角色。
本文将介绍逻辑门电路的概念以及常见的逻辑门类型。
一、什么是逻辑门电路逻辑门电路是一种由逻辑门组成的电子电路，用于执行逻辑运算。
逻辑门是一个具有一个或多个逻辑输入和一个逻辑输出的设备，它根据输入信号的逻辑状态（通常是高电平或低电平）产生相应的输出信号。
逻辑门电路由多个逻辑门组成，通过逻辑门之间的连接和组合，可以实现复杂的逻辑运算和控制功能。
逻辑门电路广泛应用于数字电子系统，如计算机、手机、数码电视等。
二、常见的逻辑门类型1. 与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它具有两个或多个输入端和一个输出端。
当所有输入端都为高电平时，输出端才为高电平；只要有一个输入端为低电平，输出端就为低电平。
与门的符号通常用一个圆圈表示，并在圆圈内部标注与门的名称和输入端的数量。
例如，一个具有两个输入端的与门的符号为： |───|AND|───|2. 或门（OR Gate）或门是另一个常见的逻辑门，在多个输入端中只要有一个为高电平时，输出端就为高电平；只有所有输入端都为低电平时，输出端才为低电平。
或门的符号通常用一个“＋”符号表示，并在符号上标注或门的名称和输入端的数量。
例如，一个具有三个输入端的或门的符号为： ___───| OR |───___3. 非门（NOT Gate）非门也被称为反相器，它只有一个输入端和一个输出端。
非门的输出与输入电平相反，即当输入端为高电平时，输出端为低电平；当输入端为低电平时，输出端为高电平。
非门的符号通常用一个小圆圈表示，并在圆圈内部标注非门的名称。
例如，一个非门的符号为：|───|NOT|───|4. 异或门（XOR Gate）异或门是逻辑门中的一种特殊类型，它具有两个输入端和一个输出端。
当两个输入端的电平相同时，输出端为低电平；当两个输入端的电平不同时，输出端为高电平。
什么是逻辑门电路逻辑门电路的注意事项
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。
逻辑门电路
vDS线性增加， rds为受vGS控制可变
电阻。
rds
dvDS diD
vGS cost
1 2K n (vGS
VT )
iD (a)输出特性曲线
ห้องสมุดไป่ตู้
o 饱和区：vGS VT , vDS vGS VT
O VT
vGS
（b）转移特性曲线
3. 其他类型的MOS管
(1) P沟道增强型MOS管
o 结构与NMOS管相反。
3. 逻辑门电路
3.1 逻辑门电路简介
3.1.1 各种逻辑门电路系列简介 3.1.2 开关电路
3.1.1 各种逻辑门电路系列简介
1 、逻辑门:实现基本逻辑运算和常用逻辑运算的单元电路。
2、 逻辑门电路的分类 分立门电路
逻辑门电路 集成门电路
二极管门电路
三极管门电路
TTL门电路 MOS门电路 BiCMOS门电路
o vGS>0, 建立电场 反型层 vDS>0, iD 0。
o 沟道建立的最小 vGS 值称为开启电压 VT.
VDS
S
VGS G
D
N
N
P
n-沟道
B
1. N沟道增强型MOS管的结构和工作原理
(2) VGS 和VDS共同作用
o vGS> VT, vDS>0, 靠近漏极的电压减小。
o当VGS> VT, iD 随VDS增加几乎成线性增加 。
o 当vDS vGD=(vGSvDS)VT, 漏极 处出现夹断。
VDS
S
VGS G
D
o 继续增加VDS 夹断区域变 N 大， iD 饱和。
N P
n-沟道 B
2. N沟道增强型MOS管的输出特性和转移特性 输出特性分为
什么是逻辑门电路它在电子电路中的作用是什么
什么是逻辑门电路它在电子电路中的作用是什么逻辑门电路是指应用于数字电路中的逻辑元件。
它由一组有特定逻辑功能的晶体管或其他半导体器件组成，能够对输入的电信号进行逻辑运算，然后输出相应的处理结果。
逻辑门电路是数字电子电路中最基本的组成部分，其作用是实现不同的逻辑功能，如与门、或门、非门、异或门等。
一、逻辑门电路的定义与基本概念逻辑门电路是指由逻辑门组成的数字电路。
逻辑门是能够接受一个或多个输入信号，并根据规定的逻辑关系对输入信号进行逻辑运算，最后输出一个结果信号的电子元件。
逻辑门电路是基于二进制数字的运算与处理，其输出信号可以被其他逻辑门电路接收作为输入信号进行级联运算。
二、逻辑门电路的作用逻辑门电路在数字电路中起着重要的作用，主要有以下几个方面。
1. 实现逻辑功能逻辑门电路通过对输入信号进行逻辑运算，能够实现与门、或门、非门等不同的逻辑功能。
例如，与门电路只有在所有输入信号都为高电平时才会输出高电平，否则输出低电平；或门电路只要任何一个输入信号为高电平，输出就为高电平。
通过逻辑门电路的组合，可以实现复杂的逻辑运算，如加法器、计数器等。
2. 实现布尔运算逻辑门电路可以实现布尔运算，即逻辑运算的基本操作，如与运算、或运算、非运算等。
这些布尔运算可以用于数字电路的设计与实现，用来实现各种逻辑功能并完成复杂的数据处理。
3. 实现控制与决策逻辑门电路可以用作控制与决策的基础。
例如，在计算机的中央处理器（CPU）中，逻辑门电路被用来实现指令的解码和执行，根据不同的指令类型进行相应的操作。
逻辑门电路还可以用于控制开关、触发器等元件的状态，从而实现各种电路的控制与决策。
4. 实现存储与记忆逻辑门电路可以与触发器、存储器等元件结合使用，实现数字电路中的存储与记忆功能。
例如，通过级联的触发器电路可以实现寄存器，用来存储数字数据。
逻辑门电路还可以用于存储器的地址选择、数据读写等操作，从而实现数据的存储与检索。
5. 实现信号的转换与匹配逻辑门电路可以用于信号的转换与匹配。
第2章 逻辑门电路
20102010-9-14
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。 逻辑符号： 逻辑符号： 非门电路： 非门波形图： 非门电路： 非门波形图：
非门工作特点： 非门工作特点： ● 当输入端A 为高电平1（+5V）时，晶体管 当输入端A 为高电平1 +5V） 导通， 端输出0.2～0.3V的电压 的电压， 导通，L 端输出0.2～0.3V的电压，属于低电平 范围； 范围； ● 当输入端为低电平0（0V）时，晶体管截止，晶体管集电 当输入端为低电平0 0V） 晶体管截止， 发射极间呈高阻状态，输出端L的电压近似等于电源电压； 极—发射极间呈高阻状态，输出端L的电压近似等于电源电压； ● 任何能够实现 L = A “非”逻辑关系的电路均称为“非门”， 逻辑关系的电路均称为“非门” 也称为反相器。式中的符号“ 表示取反， 也称为反相器。式中的符号“-”表示取反，在其逻辑符号的输出 端用一个小圆圈来表示。 端用一个小圆圈来表示。
同或门电路： 同或门电路：
逻辑符号： 逻辑符号：
提
示
双输入端同或门波形图： 双输入端同或门波形图：
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 一定为低电平； 一定为低电平；而当输入端 A、B 的电平状态相同时， 的电平状态相同时， 一定为高电平。 输出端 L 一定为高电平。
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第二章（1） 第二章（
3
2.1.2 与门
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“与”逻辑关系。 逻辑关系。 与门电路： 逻辑符号： 与门波形图： 与门电路： 逻辑符号： 与门波形图：
什么是逻辑门电路它有哪些常见的应用
什么是逻辑门电路它有哪些常见的应用逻辑门电路是由逻辑门组成的电子电路，用于处理和控制数字信号的传输和处理。
逻辑门电路由多个逻辑门组成，每个逻辑门接收一个或多个输入信号，并生成一个输出信号，用来实现特定的逻辑功能。
逻辑门电路的基本组成部分是逻辑门，逻辑门是基于逻辑运算的元件，常见的逻辑门有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。
逻辑门的输入信号可以是0或1的电平信号，输出信号也是0或1的电平信号，根据输入信号的不同组合，逻辑门可以实现不同的逻辑功能。
常见的逻辑门电路应用包括：1. 数据处理和计算机逻辑：逻辑门电路在计算机领域中广泛应用，用于实现各种逻辑运算和算术运算，例如，加法器、减法器、乘法器、除法器等。
2. 数字电子电路设计：逻辑门电路可以用于设计各种数字电子电路，如时钟电路、计数器、触发器、多路选择器、编码器、解码器等。
3. 存储器控制：逻辑门电路可用于存储器的控制和读写操作，例如，随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
4. 接口电路：逻辑门电路可用于不同数字系统之间的接口转换和信号调整，例如，电平转换、信号调整和匹配等。
5. 自动控制系统：逻辑门电路可以用于实现自动控制系统中的逻辑判断和决策，例如，逻辑控制器（PLC）和自动控制系统中的逻辑控制模块。
6. 电子游戏和娱乐设备：逻辑门电路可以用于电子游戏和娱乐设备中的逻辑处理和控制，例如，游戏机、电子琴、电子乐器等。
7. 通信和网络设备：逻辑门电路在通信和网络设备中起着重要的作用，例如，数据编码、数据解码、调制解调器、网络交换机等。
综上所述，逻辑门电路是数字电子电路的基本部分，用于处理和控制数字信号，常见的应用包括数据处理、计算机逻辑、存储器控制、接口电路、自动控制系统、电子游戏和娱乐设备，以及通信和网络设备等领域。
逻辑门电路的广泛应用使得数字电子技术在各个领域中得到了大规模的应用和发展。
数电逻辑门电路
数电逻辑门电路
逻辑门电路是数字电路中最基本的组成部分，它执行基本的逻辑运算，如 AND、OR、NOT 等。
常见的逻辑门
•AND 门：只有当所有输入都为高电平时，输出才为高电平。
•OR 门：只要有一个输入为高电平时，输出就为高电平。
•NOT 门：当输入为高电平时，输出为低电平，反之亦然。
•NAND 门：与 AND 门相同，但输出取反。
•NOR 门：与 OR 门相同，但输出取反。
•XOR 门：只有当输入不同时，输出才为高电平。
•XNOR 门：只有当输入相同时，输出才为高电平。
逻辑门符号
每个逻辑门都有一个标准符号，用于表示其功能和输入/输出关系。
逻辑门特性
•逻辑电平：逻辑门通常使用高电平和低电平表示二进制信号。
•传递延迟：逻辑门之间有延迟时间，称为传递延迟。
•扇出：逻辑门可以驱动多个其他逻辑门，其数量称为扇出。
•功耗：逻辑门消耗功率，这取决于其尺寸、类型和开关频率。
逻辑门应用
逻辑门电路用于各种数字系统中，包括：
•计算机
•智能手机
•数字仪表
•控制系统
•数据通信
逻辑门实现
逻辑门电路可以通过以下方式实现：
•分立器件：使用晶体管、电阻器和二极管等分立器件构建。
•集成电路（IC）：将多个逻辑门集成到一个单一的 IC 芯片中。
•现场可编程门阵列（FPGA）：提供可编程逻辑，允许用户配置自定义逻辑门电路。
八种逻辑门电路
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。
八种逻辑门电路
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。
什么是逻辑门电路
什么是逻辑门电路逻辑门电路是指由逻辑门组成的电路，用于对逻辑信号进行运算和控制。
逻辑门是一种基本的数电器件，可以实现逻辑运算，如与、或、非等，常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
逻辑门电路可以简单的理解为一个逻辑功能的实现器，根据输入信号的不同，输出不同的逻辑结果。
逻辑门使用布尔代数进行描述，通过将输入信号与逻辑运算规则相结合，得到输出信号。
目前，常见的逻辑门电路有数字式和模拟式两种。
数字式逻辑门电路主要用于数字计算机、数字电路和通讯等领域，其中包括与门、或门、与非门等。
模拟式逻辑门电路主要用于模拟计算机、模拟电路和通讯等领域，其中包括模拟与门、模拟或门等。
在数字电路中，逻辑门电路广泛应用于计算机的计算和控制系统中。
例如，在计算机的中央处理器（CPU）中，逻辑门电路用于处理和运算指令，控制计算机的各项操作。
此外，逻辑门电路还可以用于编码器、解码器、计数器、存储器等的设计与实现。
逻辑门电路的设计和实现需要经过多个步骤。
首先，需要确定所需的逻辑运算规则和功能；然后，选择合适的逻辑门类型和数量；接着，按照逻辑门的真值表，确定逻辑门的输入输出关系；最后，将逻辑门按照设计要求进行连接和布局。
在逻辑门电路的实现中，一般使用逻辑门芯片。
逻辑门芯片是将多个逻辑门组合在一个集成电路芯片中，使得电路更加简洁、稳定和可靠。
逻辑门芯片具有功能强大、体积小巧等特点，能够满足不同规模和需求的电路设计。
逻辑门电路的应用不仅仅局限于计算机领域，还广泛应用于电子、通信、自动控制、仪器仪表等领域。
逻辑门电路在现代技术中扮演着重要的角色，推动了数字化、自动化和智能化的发展。
总之，逻辑门电路是一种基本的数电器件，用于对逻辑信号进行运算和控制。
逻辑门电路广泛应用于计算机、电子、通信等领域，是现代技术发展的重要组成部分。
随着科技的进步，逻辑门电路的应用将会更加广泛，对推动技术的发展和应用有着重要的作用。
第2章 逻辑门电路
等式两边的真值表如表1.3所示： 等式两边的真值表如表1.3所示： 1.3所示
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
A⋅ B
1 1 1 0
A+ B
1 1 1 0
2. 常用公式
利用上面的公理、定律、规则可以得到一些常用的公式。 利用上面的公理、定律、规则可以得到一些常用的公式。
（1）吸收律
A+A·B = A
工作原理 请自行分析
◆ 多变量的函数表达式
● ● ● ● ●
与 或 与非 或非
F=A·B·C… F=A+B+C…
F = A⋅ B ⋅C
F = A+ B +C
等等 ◆ 运算的优先级别
与或非 F = AB + CD
括号→非运算→与运算→ 括号→非运算→与运算→或运算
2.3 逻辑变量与逻辑函数
F=A+B
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。
F = A ⋅ B ⋅C ⋅ D ⋅ E
1. 要保持原式中逻辑运算的优先顺序； 保持原式中逻辑运算的优先顺序； 原式中逻辑运算的优先顺序 2. 不是一个变量上的反号应保持不变，否则就要出错。 不是一个变量上的反号应保持不变，否则就要出错。 上的反号应保持不变
数字电子技术逻辑门电路
• 引言 • 逻辑门电路基础知识 • 逻辑门电路的工作原理 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实现方式 • 结论
01
引言
主题简介
逻辑门电路是数字电子技术中的 基本单元，用于实现逻辑运算和
信号处理功能。
逻辑门电路由输入端和输出端组 成，根据输入信号的状态（高电 平或低电平）决定输出信号的状
基于CMOS的逻辑门电路实现方式
总结词
CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）是一种常见的数字逻辑门电路实现方式，它利用互 补的NMOS和PMOS晶体管作为开关元件，具有功耗低、抗干扰能力强等优点。
详细描述
基于CMOS的逻辑门电路通常由输入级、中间级和输出级三部分组成。输入级由NMOS和PMOS晶体管组成，用 于接收输入信号；中间级由NMOS和PMOS晶体管组成，用于放大和传递信号；输出级由NMOS和PMOS晶体管 组成，用于驱动负载并输出信号。
04
逻辑门电路的应用
逻辑门电路在计算机中的应用
计算机的基本组成
逻辑门电路是计算机的基本组成单元，用于实现计算机内部的逻 辑运算和数据处理。
中央处理器（CPU）
CPU中的指令执行和数据处理都离不开逻辑门电路，它控制着计算 机的运算速度和性能。
存储器
存储器中的每个存储单元都是由逻辑门电路构成的，用于存储二进 制数据。
逻辑门电路在数字通信中的应用
数据传输
01
逻辑门电路用于实现数字信号的编码、解码和调制解调，确保
数据在通信信道中可靠传输。
信号处理
02
逻辑门电路用于信号的逻辑运算、比较和转换，实现数字信号
的处理和分析。
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实验一逻辑门电路与组合逻辑电路功能测试一、实验目的1．熟悉电子实验箱的功能及使用方法。
2．学习集成电路型号及引脚排列识别，使用电子实验箱完成逻辑门电路逻辑功能测试。
3．复习利用摩根定律实现五种逻辑函数表达式的转换。
4．学习如何写简单逻辑电路图的逻辑关系表达式及最简式。
二、实验用元器件1．四2输入“与非”门7400×22．二4输入“与非”门7420×13．四“异或”门7486×1实验中使用7400四2输入“与非”门和7420二4输入“与非”门。
引脚图如图1—1和图1—2，7400内部有四个独立的2输入“与非”门，7420内有二个4输入“与非”门。
图1—1 7400集成电路图1—2 7420集成电路实验中提供的集成电路有74LS系列的低功耗肖特基TTL电路和74HC系列的高速CMOS电路。
它们在逻辑上兼容，但具体物理参数不同。
CMOS电路输出高电平≈Vcc，输出低电平≈0V（规定输入高电平电压≥0.7Vcc，输入低电平电压≤0.3 Vcc），在我们的实验中Vcc＝＋5V。
TTL电路的输出高电平为2.4～3.6V，输入开门电平1.4～1.8V。
输出低电平为0～0.5V，输入关门电平0.8～1V。
在实验中采用同一电源，经实际测定可以直接联接，但有些条件下须要通过接口转接，用74LS门电路驱动74HC门电路时，输出高电平电压应大于3.5V。
而74HC门电路驱动74LS门电路时要加下拉电阻，扇出系数应小于10。
三、实验前准备工作及注意事项1.检查实验用具是否齐全：电源一个、电子实验箱一个、万用表一个（表笔两只）、实验线若干。
2.检查电源和万用表：先将万用表表笔插好，放到直流电压10V挡，然后将两表笔搭在一起调节旋钮使表针指到零点，调好后再打开电源，用万用表表笔测量电源输出电压，调节电源上旋钮使输出电压为+5V。
然后关闭电源。
3.接线前必须画好逻辑电路图，标好对应集成块脚号接线图。
4. 禁止带电接线，对线路进行重新接线时，应关掉实验箱的电源，以防损坏元件和实验箱。
5.插、拔连线时，要抓住导线的插头，不可以拉线，以免损坏导线，开始接线前，需要先测量导线是否导通。
6. 门电路输出端的处理：（由于门电路输出阻抗很小，负载过小时会被烧坏。
）∙输出端不可以直接接线与（短接）使用，需经过门电路并联，但可以悬空。
∙不能直接接地或接电源，须加200Ω以上的电阻作为负载。
7. 闲置输入端的处理：（不要悬空，不然会产生干扰，影响实验结果，对于CMOS电路输入引脚悬空时容易损坏。
）∙对于“与”门、“与非”门：应接高电平，也可并联（不可超出前一级门的扇出能力），不可以输入低电平。
∙对于“或”门、“或非”门：应接低电平，也可并联（不可超出前一级门的扇出能力），不可以输入高电平。
∙对于其他电路，以不影响逻辑关系为原则输入不同电平，建议少用并联法，以防止前级电路驱动能力不够。
8. 做完实验后要关闭电源，将实验箱整理好，一切用具物归原处，经老师检查同意后方可离开。
9. 为了做好实验，进一步理解理论知识，实验前必须对实验内容预习，设计好实验中的逻辑电路及接线图，实验时真实记录实验数据，实验完成后要认真写实验报告，在做下次实验时交该次实验报告。
不得拖延。
四、预习内容1.熟悉本实验所用的集成电路，并认真阅读上面注意事项。
2.设计好实验内容中各实验逻辑电路图。
3.根据电路原理，用铅笔填好本次实验所有的真值表，以便核实实验结果。
五、实验内容实验1、“与非”门逻辑功能测试。
选用双4输入与非门74LS20和74HC20集成块各一片，按图1—3电路图和所标引脚接线，输入端A、B、C、D按表中给出逻辑电平组合，实测输出Y的电压值。
并且写出对应的逻辑电平。
图1—3 门电路测试原理图表1—1 74LS20 4输入“与非”门测试表1—2 74HC20 4输入“与非”门测试实验要点：1）、掌握“与非”门输入与输出之间的逻辑关系。
2）、通过对74LS20 和74HC20的测试，充分认识COMS和TTL电路性能的区别实验2、“与非”门输入信号之间的制约性能。
1）、用一片74LS00集成块，按图1—4的电路图分别在实验箱上接线，S 接电平开关，用指示灯观察S 对输出脉冲的控制作用。
2）、要回答的问题：① “与非”门一个输入端输入脉冲源，其它端什么状态时脉冲可通过？什么状态时禁止脉冲通过？② 如要输出的波形与输入波形同相，用什么门电路？注意： 在实验箱上观察时，输入的脉冲频率必须小到眼睛能看清。
S 接电平信号。
图1—4控制输出电路原理图表1—3 逻辑关系真值表实验要点：对于两个以上输入信号的“与非”门，只要其中有一个输入信号是“0”电平，那么其它输入信号都不起作用。
换句话说，“0”电平是“与”和“与非”门的封门信号。
实验3、组合电路逻辑功能测试。
用74LS00集成电路，按图1—5逻辑电路在实验箱上接线，将输入、输出的逻辑关系填入表1—4中。
写出A 、B 与Y 、Z 之间的逻辑关系表达式。
表1—4 逻辑关系真值表实验要点：熟练掌握将复杂的组合逻辑电路用最简逻辑关系式表达。
实验4、 利用“与非”门组成其它逻辑门电路（1、2、3、4选做2题）。
1． 用2输入“与非”门组成“或”门(Y=A+B)。
2． 用2输入“与非”门组成“与”门（Y=A ∙B ）。
3． 用2输入“与非”门组成“同或”门（Y=A ⊙B ）。
4． 用2输入“与非”门组成“异或”门(Y=A ⊕B)。
∙ 举例说明如何实现：用2输入“与非”门74LS00（或74HC00）集成块组成“非”门。
实验步骤：1） 写出门电路转换逻辑关系式：Y=A =A A ∙ =1∙A 。
2） 画出逻辑关系电路图：如图1—6所示。
图1—6 逻辑“与”门电路图3）在电路图上标上引脚号，按照电路图在实验箱上接线，将实验结果填写到表1—5中： 用表1—5 “与非”门组成“非”门的真值表注：4题选做其中2题，实验步骤必须按举例实验步骤来完成。
实验要点：“与非”门在数字电路中应用很广泛，熟练掌握“与非”门的应用是很重要的，从实验中可以知道，任何逻辑门电路都可以用“与非”门来实现。
实验5、选做：设计一个4位二进制数为密码的数字密码锁，功能框图见图1－７，如果A1、B1、C1、D1输入的密码与事先设置的密码A0、B0、C0、D0一样时，锁打开时开锁灯亮。
密码错误，锁打不开时，警报灯亮。
元器件可以选择74LS86“异或”门、“与非”门、“与”门。
74LS86引脚见图1—8。
图1－7 数字密码锁控制提示：原设定密码是一个4位二进制码，假设为1001，那么你输入的码若也是1001，两组4位二进制码完全相同时，该逻辑电路输出的信号应区别于其它任何4位二进制码的输入才可以实现。
考虑应该用什么门电路来完成其逻辑功能。
图1—8 74LS86芯片引脚图六、实验报告：1．实验目的。
2．实验内容要交代清楚（共做几个实验，每个实验具体的实验步骤，设计的逻辑电路图，使用的集成块名称和引脚号，实验接线图，逻辑关系表达式及真值表，真实填写实验数据）。
3．实验讲义中提出的问题要认真回答。
计算题要写出计算过程和结果。
4．实验心得。
重点写实验中掌握了哪些知识，理论与实践结合时遇到哪些问题，如何思考和解决的，希望谈谈体会。
要求简洁、真实。
实验二编码器、译码器及显示器一．实验目的：1．进一步学习编码器、译码器及显示器电路原理。
2．掌握编码器、译码器及显示器的逻辑功能及应用。
3．熟悉七段LCD数码显示器的使用方法。
二．实验器件：1．74LS148（集成8—3优先编码器）。
2．CD4511（SCD码七段译码器）。
3．LED数码显示器。
三．预习要求：1．复习实验中所用器件的基本原理。
2．用CD4511（SCD码七段译码器）和LED数码显示器设计译码显示电路。
并且画好所用器件管脚连线图。
3．弄懂将8—3优先编码器扩展成16—4优先编码器的基本原理。
三．实验内容：实验1、CD4511译码器的测试。
CD4511是一个BCD码七段译码器，并兼有驱动功能，内部设有限流电阻，与数码管相连接时，需要在每段输出接上限流电阻，引脚排列见图2－1。
表2—1是CD4511功能表，CD4511只能对0～9的数字译码，超出范围将无显示。
译码器的功能测试，采用LED数码显示器（共阴极）显示十进制数（见图2—2）。
图2－1 CD4511引脚排列图表2－1 CD4511功能表图2－2 LED数码显示器图2—2 LED数码显示器实验步骤：1）接线：按图2—3译码显示器原理图接线。
图2—3 译码显示器2）功能测试：①数码显示功能：按功能表输入二进制信号0000~1001，数码显示器应显示十进制数0~9，如表２—1所示。
如果输入信号超出范围，如1010~1111中的任何一组二进制信号，数码显示器将如何显示？②控制信号功能：CD4511译码器的控制信号有LT、BI、LE。
a、LT—数码显示器各段发光管测试功能：当LT=“0”时，CD4511译码器的输出端a~g均为高电平输出，七段数码管均发亮，显示“8”，若不显示“8”，说明有故障，它是用来检测各段数码管的。
b、BI—数码管消隐控制功能：当BI=“0”、LT=“1”时，CD4511译码器的输出端a~g均为低电平输出，七段数码管均不发亮，显示器无显示。
C、LE—锁定（保持）控制功能：当LE=“1”、LT=“1”、BI=“1”时，CD4511译码器处于锁定工作状态。
即是前一个译码状态显示的数字被锁定。
在此状态中，不管如何改变输入信号，输出数字不变。
实验要点：1）掌握CD4511译码器与数码显示器的配合应用。
理解二进制数字如何转换成十进制数，并且可以通过什么器件显示十进制数字。
2）熟练掌握CD4511译码器中三个功能控制信号，锁定功能、消隐功能及数码管检测功能的应用。
实验2、74LS148（集成8—3优先编码器）功能测试。
图2—4 74LS148的引脚图74LS148集成电路共有十六个引脚：9个输入端脚；5个输出端脚；1个电源输入端；1个接地端。
实验步骤：1）接线：按引脚图接线，给出相应的输入信号，结合74LS148的功能表，观察其输入与输出之间的逻辑关系。
2）功能测试：①使能端E1的功能当E1=“1”时：74LS148为全“1”输出状态，此时输出状态与输入信号无关。
当E1=“0”时：a.、74LS148所有数值输入端子无信号入时（悬空状态），输出也无信号，这时输出E0=“0”。
b、74LS148数值输入端子有信号输入时，这时输出E0=“1”。
输出信号（A2、A1、A0）取决于数值输入端信号。
见功能表2—2。
表2—2 74LS148（8—3）优先编码器的功能表②扩展功能的测试：将8—3优先编码器扩展成16—4优先编码器，如何实现扩展功能？E1、E0、CS的用途？扩展成16—4优先编码器电原理图如图2—5所示。