逻辑门(课堂PPT)

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2.2 复合逻辑门
主要内容：
与非、或非、异或、同或的复合逻辑运算 与非门、或非门的逻辑功能 异或门、同或门的逻辑功能 各种复合逻辑门的真值表描述及输出波形
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基本逻辑运算的复合叫做复合逻辑运算。而实现 复合逻辑运算的电路叫复合逻辑门。最常用的复 合逻辑门有与非门、或非门、与或非门和异或门 等。
“异或”门真值表 ：
A
B
F AB
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
.
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2.2.3 同或门
“异或”运算之后再进行“非”运算，则称为 “同或”运算。实现“同或”逻辑运算的逻辑电 路称为同或门。
同或门的逻辑关系表达式为：
F A e B A B A B A B
同或门的逻辑符号 ：
“同或”门真值表 ：
三态逻辑门符号：
控制端EN高电平有效
控制端EN高电平有效
高电平有效的三态门真值表 ：
使能端
数
据
输出端
EN
A
0
x
B
F
x
高阻
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
.
1
0
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三态门的应用：
三态门用于总线传输 ： 用三态门实现数据双向传输 ：
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2.3.2 集电极开路逻辑门
集电极开路门，简称OC门。其特点是门电路内部 输出三极管的集电极开路。在使用时，必须外接 “上拉电阻RP” 。
在图（b）中，若令A表示开关处于常开位置，则 表示开关处于常闭位置。
A
FA
断开
1
闭合
0
.
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“非”运算的逻辑表达式为：F A “非”运算真值表 :
A
FA
0
1
1
0
“非”逻辑的运算规律为：
00
AA
1 0
A A 1
A A 0
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非门的逻辑符号:
例2-5 : 向非门输入图示的波形，求其输出波形F。 解：
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2.2.1 与非门
“与”运算后再进行“非”运算的复合运算称为
“与非”运算，实现“与非”运算的逻辑电路称
为与非门。
F A B
与非门的逻辑关系表达式为：
与非门的逻辑符号 ：
“与非”门真A值表 ： B
0
0
F AB 1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
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2.2.2 或非门
“或”运算后再进行“非”运算的复合运算称为
集成电路逻辑门按照组成的有源器件可分为两大 类： TTL门 ，MOS门，后者主要是CMOS门。
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2.4.2 TTL集成电路逻辑门
TTL门电路由双极型三极管构成，其特点是速度快、 抗静电能力强，但其功耗较大，不适宜做成大规 模集成电路。
TTL门电路有74（民用）和54（军用）两大系列， 每个系列中又有若干子系列。
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2
在逻辑代数中，最基本的逻辑运算有与、或、非三 种。
最基本的逻辑关系有三种：与逻辑关系、或逻辑关 系、非逻辑关系。
实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路 称为逻辑门电路。
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3
2.1.1 与门
实现“与”运算的电路称为与逻辑门，简称与门 。 逻辑与运算可用开关电路中两个开关相串联的例
A
B
F Ae B
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
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2.3 其它逻辑门
主要内容：
三态逻辑门的逻辑功能 含有三态逻辑门电路的分析 集电极开路输出逻辑门的逻辑功能 集电极开路输出逻辑门的应用
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2.3.1 三态逻辑门
三态输出门（简称TS门）有三种逻辑状态，即0、 1、Z。第三种状态为高阻状态(Z)，或禁止状态。
例2-2 : 向2输入与门输入图示的波形，求其输出波 形F。 解：
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2.1.2 或门
实现“或”运算的电路称为或逻辑门，简称或门 。 逻辑或运算可用开关电路中两个开关相并联的例
子来说明
A
B
F AB
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
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“或”运算的逻辑表达式为： F = A+B “或”运算真值表 :
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TTL系列速度及功耗的比较:
速度
TTL 系列
最快
“或非”运算，实现“或非”运算的逻辑电路称
为或非门。
F AB
或非门的逻辑关系表达式为：
或非门的逻辑符号 ：
“或非”门真值表 ：
A
B
F AB
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
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2.2.3 异或门
实现“异或”逻辑运算的逻辑电路称为异或门。 异或门的逻辑关系表达式为：FABABAB 异或门的逻辑符号 ：
A
B
F AB
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
“或”逻辑的运算规律为：
000 011 0 1 111
A0 A A 11 AA A
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或门的逻辑符号:
例2-4 : 向2输入或门输入图示的波形，求其输出波 形F。 解：
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2.1.2 非门
实现“非”运算的电路称为非逻辑门，简称非门 。 逻辑“非”运算可用图（a）中的开关电路来说明。
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2.4.1 概述
把若干个有源器件和无源器件及其连线，按照一 定的功能要求，制作在一块半导体基片上，这样 的产品叫集成电路。
最简单的数字集成电路是集成逻辑门。 集成电路的优点：如体积小、耗电省、重量轻、
可靠性高
数字集成电路的规模一般是根据门的数目来划分 的 ：有SSI ，MSI ，LSI ，VLSI 等。
OC与非门的逻辑符号 ： 两个OC门输出端可以直接相连，实现“线与”功
能。
FF1F2ABCD
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OC门用来实现电平转换：
OC门用做驱动器：
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2.4 集成电路逻辑门
主要内容：
TTL集成逻辑门的概念 比较各种TTL系列的特性 CMOS集成逻辑门的概念 集成电路逻辑门的性能参数 计算具体逻辑器件的扇出系数 TTL与CMOS两种集成电路在混合应用时的接口
子来说明
开关 A
开关 B
灯F
断开
断开
灭
断开
闭合
灭
闭合
断开
灭
闭合
闭合
亮
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“与”运算的逻辑表达式为： F = A.B “与”运算真值表 :
A
B
F AB
0
Baidu Nhomakorabea
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
“与”逻辑的运算规律为：
00 0 0 1 1 0 0 11 1
A 0 0 A 1 A AA A
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与门的逻辑符号:
第二章 逻辑门
内容提要：
（1）数字电路的基本逻辑单元——门电路，及其
对应的逻辑运算与图形描述符号 。 （2）三态逻辑门和集电极开路输出门 。 （3）TTL集成门的逻辑功能、外特性和性能参数 。 （4）CMOS集成门的逻辑功能、外特性和性能参数。
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2.1 基本逻辑门
主要内容：
▪ 与、或、非三种基本逻辑运算 ▪ 与、或、非三种基本逻辑门的逻辑功能 ▪ 逻辑门真值表的列法 ▪ 画各种逻辑门电路的输出波形