基本的逻辑电路——门电路清晰版
逻辑门电路基础知识讲解
+VCC RP
& L1
L
&
L2
+5V 270Ω
&
OC门进行线与时，外接上拉电阻RP的选择： （1）当输出高电平时，
RP不能太大。RP为最大值时要保证输出电压为VOH（min）， 由
得：
+VCC RP
&
VOH
II H &
…… ……
II H
n
m
&
II H
&
（2）当输出低电平时， RP不能太小。RP为最小值时要保证输出电压为VOL（max）， 由
1 1
33
D
A
31
T1A
T22A T22B
13
T1B
B
L
3
1
2T3
A
≥1
R3
B
(a)
(b)
L=A+B
3．与或非门
R1A
R2
R1B
1
+V CC R4
3
T2 4
1 1
33
D
A1
31
T1A
T22A T22B
13
T1B
B1LA2源自B2312T3 R3
4．集电极开路门（ OC门）
在工程实践中，有时需要将几个门的输出端并联使用，以实现与逻辑， 称为线与。普通的TTL门电路不能进行线与。 为此，专门生产了一种可以进行线与的门电路——集电极开路门。
低电平噪声容限 VNL＝VOFF-VOL（max）＝0.8V-0.4V＝0.4V 高电平噪声容限 VNH＝VOH（min）-VON＝2.4V-2.0V＝0.4V
四、TTL与非门的带负载能力
最新基本逻辑门电路及符号..PPT课件
17.03.2021
9
2. 逻辑状态赋值 在数字电路中，用逻辑0和逻辑1分别表示输入、
输出高电平和低电平的过程称为逻辑赋值。 经过逻辑赋值之后可以得到逻辑电路的真值表，
便于进行逻辑分析。
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10
4. 非门（反相器）
1. 电路
非门 (a) 电路 （b）逻辑符号
17.03.2021
2. 工作原理
9 循环移位指令执行后结果（注意左/右、是否带 CF及移位次数）；
10 CMP指令执行后，结果及状态如何？
二、填空题（每空1分，共20分）
1 CPU内部结构（EU与BIU）；
2 基本总线周期长度（T1、T2、T3、TW*、T4）； 3 M分类，M存储单元最大数；
4 CPU与I/O接口之间交换信息种类，它们进入 CPU是通过AB/DB/CB中哪种总线？数据信号 分类，I/O端口最大数；
集成门电路：把构成门电路的元器件和连线都
制作在一块半导体芯片上，再封装起来，便构成了
集成门电路。现在使用最多的是CMOS和TTL集成门
电路。 17.03.2021
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1. 二极管与门电路
1. 电路
2. 工作原理
A、B为输入信号 （+3V或0V）
F 为输出信号 VCC＝+12V
表2-1 电路输入与输出电压的关系
若在内存缓冲区中有一个数据块,起始地址为BLOCK,数据块中 的数据有正负,要求把其中的正负数分开,分别送至同一段的两个缓 冲区,存放正、负数的起始地址分别为PLUS、MINUS.
START： MOV SI， OFFSET BLOCK MOV DI， OFFSET PLUS MOV BX，OFFSET MINUS MOV CX，COUNT
门电路及组合逻辑电路ppt课件.ppt
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421码。
2421码的权值依次为2、4、2、1；余3码由8421码加0011 得到；格雷码是一种循环码，其特点是任何相邻的两个码字， 仅有一位代码不同，其它位相同。
即：(5555)10＝5×103 ＋5×102＋5×101＋5×100 又如：(209.04)10＝ 2×102 ＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4 ×10－2
（1）数制：二进制
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2
A
&
B
≥1 &
C
&
D
(a) 与或非门的构成
A
FB C
& ≥1 F
D
(b) 与或非门的符号
F AB CD
4、异或
异或是一种二变量逻辑运算，当两个变量取值相同时， 逻辑函数值为0；当两个变量取值不同时，逻辑函数值为1。
异或的逻辑表达式为： L A B
“异或”真值
表 输入
输出
A
B
L
A
=1
0
0
0
0
常用 BCD 码
十进制数 8421 码 余 3 码 格雷码 2421 码
0
0000 0011 0000 0000
1
0001 0100 0001 0001
2
0010 0101 0011 0010
第2章基本门电路课件
电平关系
正逻辑 F=AB
负逻辑 F=A+B
ABF LLL LHL HLL HHH
ABF 000 010 100 111
ABF 111 101 011 000
第2章 门电路
2.2 半导体器件的开关特性
❖在数字逻辑电路中，获得高、低电 平的方法如右图所示。ui用来控制开 关S的接通与断开。当S接通时，输出 为低电平；当S断开时，输出为高电 平。在数字电路中，这个开关通常是 由二极管、三极管和场效应管等电子 元件来实现的，称为电子开关。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
3．二极管的开关电路和开关特性 ❖ 下图是二极管的开关电路，用ui的高、低电平控制二极
管的开关状态。当ui为高电平时，uo为高电平；当ui为 低电平时，uo为低电平。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
3．二极管的开关电路和开关特性 ❖主要表现在正向导通与反向截止两种状态转换过程中所 具有的特性：
A
F
0
1
1
0
第2章 门电路
2.3.2 复合门
2. 二极管的伏安特性 ❖ 二极管具有单向导电性，加正向电压导通，加反向电压 截止，可作为开关元件使用。下图是二极管的伏安特性 。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
2. 二极管的伏安特性
❖ 二极管的正向特性存在一个死区电压：硅管约0.5V，锗 管约0.2V。当正向电压小于死区电压时，外电场不足以克 服PN结的内电场，这时的正向电流几乎为零，二极管相当 于断开；当正向电压大于死区电压时，内电场被大大削弱， 电流随电压的增加而快速增加。正向电流在一定的范围时， 硅管的压降可视为0.7V，锗管的压降可视为0.3V，如同开 关闭合一样。有时为考虑问题方便，忽略二极管的正向压 降，将它视为理想二极管。
基本逻辑门电路
第三节基本逻辑门电路基本逻辑运算有与、或、非运算，对应的基本逻辑门有与、或、非门。
本节介绍简单的二极管门电路和BJT反相器（非门）,作为逻辑门电路的基础。
用电子电路来实现逻辑运算时，它的输入、输出量均为电压（以Ｖ为单位）或电平（用１或０表示）。
通常将门电路的输入量作为条件，输出量作为结果。
一、二极管与门及或门电路1.与门电路当门电路的输入与输出量之间能满足与逻辑关系时，则称这样的门电路为与门电路。
下图表示由半导体二极管组成的与门电路，右边为它的代表符号。
图中A、B、C为输入端，L为输出端。
输入信号为+5V或0V。
下面分析当电路的输入信号不同时的情况：（1）若输入端中有任意一个为0时，例如V A=0V，而V A=V B=+5V时，D1导通，从而导致L点的电压V L被钳制在0V。
此时不管D2、D3的状态如何都会有V L≈0V （事实上D2、D3受反向电压作用而截止）。
由此可见，与门几个输入端中，只有加低电压输入的二极管才导通，并把L钳制在低电压（接近0V），而加高电压输入的二极管都截止。
（2）输入端A、B、C都处于高电压+5V ，这时，D1、D2、D3都截止，所以输出端L点电压V L=+V CC，即V L=+5V。
如果考虑输入端的各种取值情况，可以得到下表输入(V)输出(V)V A V B V C V L0 0 +5 +5 +5 +5+5+5+5+5+5+5+5+5+5将表中的+5V用1代替，则可得到真值表：A B C L0 0 1 1 1 10111111111由表中可见该门电路满足与逻辑关系，所以这是一种与门。
输入变量A、B、C与输出变量L只间的关系满足逻辑表达式。
2.或门电路对上图所示电路可做如下分析：（1）输入端A、B、C都为0V时，D1、D2、D3两端的电压值均为0V，因此都处于截止状态，从而V L=0V；（2）若A、B、C中有任意一个为+5V，则D1、D2、D3中有一个必定导通。
我们注意到电路中L点与接地点之间有一个电阻，正是该电阻的分压作用，使得V L处于接近+5V的高电压（扣除掉二极管的导通电压），D2、D3受反向电压作用而截止，这时 V L≈+5V。
逻辑门电路及组合逻辑电路PPT课件
例8-15 某工厂有A、B、C三个车间和一个自备电站，站内有两台发电机G1和G2。 G1的容量是G2的两倍。如果一个车间开工，只需G2运行即可满足要求；如果两个 车间开工，只需G1运行；若三个车间同时开工，则G1和G2均需运行。试画出控制 G1和G2运行的逻辑图。
解 用A、B、C分别表示三个车间的开工状态：开工为1，不开工为0；G1和G2运行 为1，停机为0。
① 根据题意列出逻辑真值表。
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第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.1 逻辑代数及逻辑门电路
三、逻辑代数运算法则
1.基本运算法则
0·A=0
1·A=A
A·A=A 0+A=A
AA 0 1+A=1
A+A=A A A 1
AA 2.交换律
AB=BA A+B=B+A 3.结合律 ABC=(AB)C=A(BC)
A+B+C=A+(B+C)=(A+B)+C 4.分配律 A(B+C)=AB+AC
10
非逻辑的逻辑表达式为：F=A
可用逻辑非门实现这种运算，非门的逻辑符号为：
1
A
F
非门的波形为： A
非门
F
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第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.1 逻辑代数及逻辑门电路
(二)复合逻辑运算及其复合门
用两个以上基本运算构成的逻辑运算。包括与非、或非、与或非、异 或和同或运算。和三个基本运算一样，它们都有集成门电路与之对应。
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第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.2 组合逻辑电路
例8-12 分析如图所示电路的逻辑功能。
AB
第2章逻辑门电路-PPT精选
逻辑门：完成一些基本逻辑功能的电子电路。现使用的 主要为集成逻辑门。
首先介绍晶体管的开关特性 着重讨论的TTL和CMOS门电路的
逻辑功能和电气特性
简要介绍其他类型的双极型和MOS门电路
2.1 晶体管的开关特性 在数字电路中,常将半导体二极管,三极管和场效应管
作 为开关元件使用。 理想开关: 接通时阻抗为零;断开时阻抗为无穷大;
1
VO
1
VI
VO 1输出 VOHmin
VNH VIHmin
0输出
VILman VNL
VOLman
VI
1输入 1输入
2.3.3 TTL与非门的静态输入与输出特性
1. 输入特性
1)输入伏安特性( II=f(Vi) ) 定义：电流流入T1的发射极
方向为正方向。
II(mA)
高电平输入
0.5 1.0 1.5 2.1 0
1.0
-15 -10 -5 0 5 10 15 I0(mA)
负载门的管脚的个数,即
IH=NIIH (IIH为负载门高电平输入电流,约为40μA左
右)
从曲线上看，当IO大于5mA时，VO才开始出现下降趋势， 但决定IOHmax值的并不是VOHmax,而是器件的功耗。在上 面讨论的电路中, IOHmax约为400mA。
在门输入端和地之间接电阻Ri,当电阻从0Ω逐步增加
时，由于电阻内部有电流流过,会使电阻两端电压Vi逐步
增加。
VCC
当T1管饱和导通时: Vi R1R iRi(VCC VB1E)
R1
4kΩ
T1
Roff≈0.9kΩ, Ron≈3kΩ。
Vi
Ri
当Ri小于R0ff时,输入为低 电平;当Ri高于Ron时,输入 为高电平。
《基本门电路》课件
04
基本门电路的实例分析
与门的实例分析
总结词
实现逻辑与运算
详细描述
与门是一种基本的逻辑门电路，它实现逻辑与运算。当 输入信号同时为高电平时，输出信号为高电平；当输入 信号中至少有一个为低电平时，输出信号为低电平。
或门的实例分析
总结词
实现逻辑或运算
详细描述
或门是一种基本的逻辑门电路，它实现逻辑或运算。当输入信号中至少有一个为高电平时，输出信号为高电平； 当输入信号同时为低电平时，输出信号为低电平。
总结词
与非门是一种逻辑门电路，其输出信号在任一输入信号为高电平时为低电平，在所有输 入信号都为低电平时为高电平。
详细描述
与非门的符号通常是一个方框，其中有两个输入端和一个输出端。当两个输入端中至少 有一个输入高电平时，输出端输出低电平；当两个输入端都输入低电平时，输出端输出
高电平。与非门具有与非逻辑功能，可以实现信号的逻辑组合、控制和互锁等功能。
门电路的分类
总结词：分类标准
详细描述：根据其功能和结构，门电路可以分为多种类型，如与门、或门、非门 等。这些不同类型的门电路具有不同的输入和输出逻辑关系。
门电路的应用
总结词：实际应用
详细描述：门电路在计算机、通信、控制等领域有广泛的应用。例如，计算机的CPU内部就大量使用了门电路来实现各种逻 辑运算和数据处理功能。
或非门的符号与特性
总结词
或非门是一种逻辑门电路，其输出信号仅在所有输入信 号都为低电平时才为低电平。
详细描述
或非门的符号通常是一个方框，其中有两个输入端和一 个输出端。当两个输入端中至少有一个输入低电平时， 输出端输出低电平；当两个输入端都输入高电平时，输 出端输出高电平。或非门具有或非逻辑功能，可以实现 信号的逻辑组合、控制和互锁等功能。
逻辑门电路完整教程
逻辑门电路完整教程第二章逻辑门电路引言通过上一章的学习，我们已经对数字电路及其分析方法、数制和码有了基本的概念。
并且学习了从与、或、非三种基本逻辑运算引出逻辑变量与逻辑函数的关系。
第一章中逻辑符号是以黑匣的方式来表示相应的逻辑门，这种黑匣法帮助我们建立初步的概念。
为了正确而有效地使用集成逻辑门电路，还必须对组件内部电路特别是对它的外部特性有所了解。
本章将揭开黑匣的奥秘，讲述几种通用的集成逻辑门电路，如BJT-BJT逻辑门电路（TTL）、射极耦合逻辑门电路（ECL）和金属-氧化物-半导体互补对称逻辑门电路（CMOS）。
在学习上述各种电路的逻辑功能和特性前首先必须熟悉开关器件的开关特性，这是门电路的工作基础。
但在分析门电路时，将着重它们的逻辑功能和外特性，对其内部电路，只作一般介绍。
第一节二极管的开关特性一般而言，开关器件具有两种工作状态：第一种状态被称为接通，此时器件的阻抗很小，相当于短路；第二种状态是断开，此时器件的阻抗很大，相当于开路。
在数字系统中，晶体管基本上工作于开关状态。
对开关特性的研究，就是具体分析晶体管在导通和截止之间的转换问题。
晶体管的开关速度可以很快，可达每秒百万次数量级，即开关转换在微秒甚至纳秒级的时间内完成。
二极管的开关特性表现在正向导通与反向截止这样两种不同状态之间的转换过程。
二极管从反向截止到正向导通与从正向导通到反向截止相比所需的时间很短，一般可以忽略不计，因此下面着重讨论二极管从正向导通到反向截止的转换过程。
一、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程在上图所示的硅二极管电路中加入一个如下图所示的输入电压。
在0―t1时间内，输入为+V F，二极管导通，电路中有电流流通。
设V D为二极管正向压降（硅管为0.7V左右），当V F远大于V D时，V D可略去不计，则在t1时，V1突然从+V F变为-V R。
在理想情况下，二极管将立刻转为截止，电路中应只有很小的反向电流。
但实际情况是，二极管并不立刻截止，而是先由正向的I F变到一个很大的反向电流I R=V R／R L，这个电流维持一段时间t S后才开始逐渐下降，再经过t t后，下降到一个很小的数值0.1I R，这时二极管才进人反向截止状态，如下图所示。
数字电子技术-逻辑门电路PPT课件
或非门（NOR Gate）
逻辑符号与真值表
描述或非门的逻辑符号，列出其对应的真值表， 解释不同输入下的输出结果。
逻辑表达式
给出或非门的逻辑表达式，解释其含义和运算规 则。
逻辑功能
阐述或非门实现逻辑或操作后再进行逻辑非的功 能，举例说明其在电路中的应用。
异或门（XOR Gate）
逻辑符号与真值表
01
02
03
Байду номын сангаас
04
1. 根据实验要求搭建逻辑门 电路实验板，并连接好电源和
地。
2. 使用示波器或逻辑分析仪 对输入信号进行测试，记录输
入信号的波形和参数。
3. 将输入信号接入逻辑门电 路的输入端，观察并记录输出
信号的波形和参数。
4. 改变输入信号的参数（如频 率、幅度等），重复步骤3， 观察并记录输出信号的变化情
THANKS
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低功耗设计有助于提高电路效率和延长设 备使用寿命，而良好的噪声容限则可以提 高电路的抗干扰能力和稳定性。
扇入扇出系数
扇入系数
指门电路允许同时输入的最多 信号数。
扇出系数
指一个门电路的输出端最多可 以驱动的同类型门电路的输入 端数目。
影响因素
门电路的输入/输出电阻、驱动 能力等。
重要性
扇入扇出系数反映了门电路的驱动 能力和带负载能力，对于复杂数字 系统的设计和分析具有重要意义。
实际应用
举例说明非门在数字电路中的应用， 如反相器、振荡器等。
03
复合逻辑门电路
与非门（NAND Gate）
逻辑符号与真值表
描述与非门的逻辑符号，列出其 对应的真值表，解释不同输入下
第20章门电路和组合逻辑电路ppt课件
大区。 2. 脉冲信号 是一种跃变信号，并且持续时间短暂。
尖顶波
t
矩形波
t
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处理数字信号的电路称为数字电路，它注重 研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。
在数字电路中，晶体管一般工作在截止区 和饱和区，起开关的作用。
脉冲信号 正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高 负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低
N oH
I oHmax
IiH
1 10 2 0.05
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例：估算图示电路扇出系数NO
已知门电路的参数如下：
+5V
IoH/ IoL=1.0mA/-20mA
IiH/ IiL=50A/-1.43mA
IiL
试求门GP扇出系NO
GP 门输出低电平时，负载门流入的电流为流出 的灌电流，IiL IiS ，因此IiL 的大小与门输入端
D0
&
A0 A1 A2
顺 Y0
序
脉 Y1 D1
冲
&
总 线
发
生 器
Y7
D7
&
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三态门应用： 实现数据双向传输
如图所示：
A G4 1
G1
G5
1
EN
1
B
E
EN
1 G3 G2
当E=0时，信号由A传至B； 当E=1时，信号由B传至A；
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20.2.1 晶体管的开关作用
1. 二极管的开关特性
相当于
S 开关闭合