复合逻辑门电路
门电路实现基本逻辑运算和复合逻辑运算单元电路
大量正离子
导电沟道
如果你喜欢它，那么享受它。不喜 欢，那么避开它。避不开，那么改
如果你喜欢它，那么享受它。不喜 欢，那么避开它。避不开，那么改
3.5 TTL门电路
3.5.2 TTL集成门电路 英文Integrated Circuit,简称IC。 集成电路的优点：体积小、重量 轻、可靠性高，功耗低。
N2 N1
IOH>=N1IIH并且IOL>=N2IIL N=min如 欢(果 ，N你 那1喜 么,N欢 避2它 开)， 它那 。么 避享 不受 开它，。那不么喜改
iB
IBS
=
VCC - VCE(sat) βRC
= 0.25mA
据此，可知三极管工作在饱和状态，输出为VCES =0.3V，即低电平
如果你喜欢它，那么享受它。不喜
欢，那么避开它。避不开，那么改
方法二、假设验证法
1. VI = 0 V VBE< 0 V，T显然截止，VO＝VCC＝5 V 输出高电平
2. VI =5V 假设三极管T工作在饱和状态，那么有VBE=0.7V
3.3.1 MOS管开关特性 金属氧化物半导体场效应管或绝缘栅场效应管
一、 MOS管的结构和工作原理
如果你喜欢它，那么享受它。不喜 欢，那么避开它。避不开，那么改
S (Source):源极 G (Gate):栅极 D (Drain):漏极 B (Substrate):衬底
二、MOS管的输入输出特性 可变电阻区 夹断
01 1 10 1 11 1
如果你喜欢它，那么享受它。不喜 欢，那么避开它。避不开，那么改
3.2.2 二极管与门
缺点：1.电平偏移大； 2.负载能力差。
一般用作保护电路和钳位电路， 或作逻辑电路的输入级
复合逻辑门电路及其应用典型练习题5
复合逻辑门电路及其应用典型练习题5注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上1．在制作光控电路的实验中，某同学按如图所示电路将组件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡不发光，原因可能是（）A ．二极管两极接反B ．1R 与G R 位置颠倒C ．1R 阻值太小D ．灯泡断路【答案】ABD【详解】由题可知，若二极管接反，当光线暗时，二极管上为负向电压，无法导通，灯泡不亮，A 正确；若R 1与R G 位置颠倒，则光线较暗时，Y 端为高电平，二极管不导通，灯泡不发光，B 正确；若R 1阻值太小，Y 端一直为低电平，灯泡一直发光，C 错误;灯泡断路时无法发光，D 正确.故选ABD2．如图为用“与”门、蜂鸣器等元件组成的简易控制电路.当蜂鸣器鸣叫时，电键1S 、2S 所处的状态为( )A ．1S 、2S 都断开B ．1S 、2S 都闭合C ．1S 断开，2S 闭合D ．1S 闭合，2S 断开【答案】ACD【详解】要使蜂鸣器L发声，那么L两端要有电势差，由图可知，蜂鸣器上端的电势为5V，那么要有电压差，蜂鸣器下端的电压应该为低电势，即图中与门的输出应为低电势.根据与门特点，只要有一个输入端为低电势，输出就为低电势.根据电路图可知，两开关断开时，输入均为低电平，只要有一个断开，即可使蜂鸣器鸣叫，ACD均符合；3．如图所示的电路中能让台灯亮起来的是()A．B．C．D．【答案】BD【分析】与门的特点是当所有条件都满足时事件才能发生，或门的特点是当有条件满足，事件就能发生，非门的特点是输入状态和输出状态完全相反，根据门电路的特点进行判断分析．【详解】A．输入与门的是高电势和低电势，则输出为低电势，则灯泡不亮，A错误；B．输入或门的是高电势和低电势，则输出为高电势，则灯泡亮，B正确；C．输入非门的是高电势，则输出为低电势，则灯泡不亮，C错误；D．输入与门的是高电势和低电势，输出为低电势，灯泡处于高电势和低电势之间，灯泡亮，D正确．故选BD。
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
复合逻辑门电路及其应用典型练习题3
复合逻辑门电路及其应用典型练习题3注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上1．如图所示为“或”门逻辑电路，真值表中输出端Z从上至下的取值顺序是()A．0010B．1101C．1100D．0001【答案】B【分析】直接看逻辑电路的符号，可知其为或门，根据或门的特点是只有满足一个条件，事件就会发生，即输入中只要有一个为1，输出就为1，可以判断出输出X的值．【详解】从给出的逻辑电路的符号，可知该逻辑电路为或门；或门的特点是只有满足一个条件，事件就会发生，即输入中只要有一个为1，输出就为1，则真值表中X为1，只有两个输入均为0时，才能输出为0；故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】本题考查逻辑电路的符号和特点，解题的关键是熟记三种简单的逻辑电路：与门、或门和非门的符号以及特点．2．如图所示是由“与门”、“或门”和“非门”三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路，A、B、C为输入端，Z为输出端，在完成真值表时，输出端Z空格中从上到下依次填写都正确的是()A．00000010B．00010101C．00101010D．以上答案都不正确【答案】C【详解】A、B输入或门，C输入非门，两个输出端又同时输入与门，当A、B为0时，输出为0，C为0，输出为1，1和0输入与门，输出仍然为0．同理得出输出端Z为“0，1，0，1，0，1，0．故C正确，ABD错误．3．施密特触发器是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,Y会从低电平跳到高电平.如图是温度报警器电路示意图,RT是半导体热敏电阻,温度升高时电阻减少,下列分析正确的是A．升高温度时,A端电势降低;升高到某一温度时,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声B．升高温度时,A端电势升高;升高到某一温度时,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声C．增大R1时,A端电势降低;增大到某一值时,Y端势升高,蜂鸣器会发出报警声D．增大R1时,A端电势升高;增大到某一值时,Y端势降低,蜂鸣器不会发出报警声【答案】B【详解】AB、根据电路图知，当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，经非门后，Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警，故B正确，A错误；CD、当增大R1时，A端电势升高，经非门后，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声，故C、D错误；故选B．【点睛】根据电路图知，当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警，当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声．4．如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小．下列说法正确的是A．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高B．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高C．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高D．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高【答案】B【详解】若存在磁铁矿，GMR的电阻会变小，所分担的电势差减小，输入门电路电势变高，非门的特点是输入状态和输出状态完全相反，则非门输出的电势变低，指示灯两端的电压较大，所以指示灯亮．将电阻R变大，GMR分担的电压相对变小，知磁场不太强时输入非门的电势也较高，则输出较低，指示灯两端的电压较大，可知灵敏度提高．故B正确，ACD 错误．故选B．5．如图为一逻辑电路，根据电路图完成它的真值表．其输出端从上到下排列的结果正确的是（）A．0 0 1 0B．0 0 1 1C．1 0 1 0D．0 0 0 1【答案】A【详解】当A输入为0，B输入为0时，从非门输出为1，从与门输出为0；当A输入为0，B输入为1时，从非门输出为0，从与门输出为0；当A输入为1，B输入为0时，从非门输出为1，从与门输出为1；当A输入为1，B输入为1时，从非门输出为0，从与门输出为0．故A项正确，BCD三项错误．【点睛】非门的特点是：输出状态与输入状态相反；与门的特点是：当所有条件都满足时，事件才能发生．解决本题的关键牢记各简单逻辑门的功能与特点．6．如图所示为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”，下列说法正确的是( )A．甲为“非”门，输出为“1”B．乙为“或”门，输出为“0”C．乙为“与”门，输出为“0”D．丙为“或”门，输出为“0”【答案】C【分析】甲是“非”门，乙是“与”门，丙是“或”门．非门的特点输入状态和输出状态相反，与门的特点几个条件都满足，事件才能发生，或门得特点只要一个条件满足，事件就能发生．【详解】根据各种门电路的符号，知甲是“非”门，乙是“与”门，丙是“或”门.再根据各个门电路的特点，知甲输出为0，乙输出为0，丙输出为1，C正确．7．如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图．要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起．结合你所学过的知识，判断下列说法中正确的是：A．Rt必须是热敏电阻，低温时电阻值很小，高温时电阻值很大B．当高温时Rt阻值减小，X、P之间电压升高，电铃响起TC．虚线处应该接入一个“非”门元件D．为了提高灵敏度，应适当减小可变电阻R的阻值【答案】C【详解】A、热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，故A错误；BC、高温时热敏电阻阻值小,热敏电阻两端电压小,x点电位低,而要使电铃工作,电铃应接高电位,所以虚线框内为非门,故C正确；B错误；D、为了提高灵敏度，应适当增大可变电阻R的阻值，故D错误；综上所述本题答案是：C点睛：高温时,输出为高电势,低温时,输出为低电势,通过高温和低温时,分析出输入状态的电势,根据输入和输出的关系,确定门电路.8．如图示为两个非门和一个或门组成的复合门电路，选项正确的是（）A．输入11时输出是0B．输入10时输出是0C．输入11时输出是1D．输入00时输出是0【答案】A【详解】A、当A、B的输入为1，1，则输入与门为0，0，所以输出Y为0．故A正确，C 错误；B、当A、B的输入为1，0，则输入与门为0，1，所以输出Y为1．故B错误；D、当A、B的输入为0，0，则输入与门为1，1，所以输出Y为1．故D错误．故选A．9．热敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻值随着温度的升高将按指数规律迅速减小．如图所示的电路图是一个应用“非”门构成的一个简易火警报警电路，则图中X框，Y框中应是（）A．X为热敏电阻，Y为定值电阻B．X为热敏电阻，Y为开关C．X为定值电阻，Y为热敏电阻D．X和Y均为热敏电阻【答案】C【详解】由图可知，D点接地，电势为0．当温度较低时，由于Y的电阻非常大，A点的电势接近5V，非门的输入端为高电势，因此非门的输出端为低电势，蜂呜器两端没有电压，蜂鸣器不报警．当火警发生时，温度升高导致Y的阻值变得很小，从而使输入端A点的电势接近0，非门输出端为高电势，这样蜂鸣器两端获得一个能发声的工作电压，蜂鸣器就会发出声音报警．所以Y为热敏电阻，X为定值电阻，用来调节报警器的灵敏度．故C正确；故选C.点睛：该题考查热敏电阻的特点与常见的逻辑电路，这部分内容相对比较抽象，理解三种逻辑电路的基本逻辑关系是重点．10．如图所示是一个路灯自动控制门电路，天黑了，路灯自动接通，天亮了，路灯自动熄灭，R G是光敏电阻(有光照射时，阻值会显著减小)，R是分压电阻，J是路灯总开关控制继电器(路灯电路未画)，虚线框内应安装的门电路是()A．“与”门电路B．“非”门电路C．“或”门电路D．前面三种电路都可以【答案】B【详解】有光照时，R G变小，R两端电压增大，即输入的为高电势，而J上电压必须小，继电器才不工作，路灯才是不亮的，所以应为非门电路，B正确。
复合逻辑门电路
（1）常量之间旳关系
与运算：0 0 0
或运算： 0 0 0
非运算： 1 0
0 1
0 1 0 0 11
1 0 0 1 0 1
第7 页
04 各种风险规避
11 1 1 11
（2）基本公式
0-1
律：
A A
0 A 1 A
互补律： A A 1
等幂律： A A A
A 1 1
A
0
0
A A 0
三L、O集GO成TTL门电路
1、一般集成TTL门电路
定位 标志
第 14 页
注意：每个集成电 路内部旳各个逻辑 单元相互独立能够 单独使用，但电源 和接地线是公共旳
三L、O集GO成TTL门电路
2、其他常用集成TTL门电路
与门
非门
或非门
第 15 页
三L、O集GO成TTL门电路
3、OC门
问题：一般TTL与非门为何不能实现线与 OC门旳主要功能 （1）实现与非功能：如图所示。
三、逻辑函数旳公式 化简法
四、逻辑函数旳表达 措施
3
一L、O基GO本概念
第四节 基本逻辑运第算4 页
1、逻辑代数：又称布尔代数，是数字电路旳分析工具 2、逻辑关系：原因和成果之间旳关系 3、逻辑变量：原因——自变量；由原因产生旳成果——因变量
5、逻辑代数与一般代数旳区别 1. 一般代数，数值任取； 2. 逻辑代数，只有0、1两个值可取，且0、1只是代表两种对立状态
第 16 页
三L、O集GO成TTL门电路
第 17 页
（2）实现线非功能：如图所示。 G1、G2任一导通，Y=0；G1、 G2全截止，Y=1。
三L、O集GO成TTL门电路
数电-第三章逻辑门电路
了解和掌握常见时序逻辑电路的原理和应用，如寄存器、 计数器、顺序脉冲发生器等。
可编程逻辑器件应用
1 2
可编程逻辑器件简介
了解可编程逻辑器件的基本概念和分类，如PAL、 GAL、CPLD、FPGA等。
可编程逻辑器件编程
学习使用相应的开发工具和编程语言，对可编程 逻辑器件进行编程和配置，实现特定的逻辑功能。
典型组合逻辑电路
了解和掌握常见组合逻辑电路的 原理和应用，如编码器、译码器、
数据选择器、比较器等。
时序逻辑电路分析与设计
时序逻辑电路分析
分析时序逻辑电路的工作原理，包括触发器的状态转换、 时钟信号的作用等，进而理解电路的功能。
时序逻辑电路设计
根据实际需求，设计实现特定功能的时序逻辑电路。包括 确定输入、输出变量，选择适当的触发器类型，画出状态 转换图或时序图等步骤。
数电-第三章逻辑门 电路
• 逻辑门电路基本概念 • 基本逻辑门电路 • 复合逻辑门电路 • 逻辑门电路应用 • 逻辑门电路实验与仿真 • 逻辑门电路总结与展望
目录
Part
01
逻辑门电路基本概念
逻辑门定义与分类
逻辑门定义
逻辑门是数字电路中的基本单元 ，用于实现基本的逻辑运算功能 ，如与、或、非等。
逻辑符号为带有小圆圈的与门符号。
或非门电路
01
02
03
或非门逻辑功能
实现输入信号的逻辑或操 作，并取反输出结果。
或非门符号
逻辑符号为带有小圆圈的 或门符号。
或非门真值表
输入全为0时，输出为1； 输入有1时，输出为0。
异或门电路
异或门逻辑功能
实现输入信号的异或操作， 即输入信号相同时输出为0， 不同时输出为1。
复合逻辑门电路及其应用典型练习题10
复合逻辑门电路及其应用典型练习题10注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上1．用基本门电路通过各种组合方式可以达到不同的设计要求，从而构成各种组合逻辑电路，如图甲所示，把一个“与”门的输出端接入一个“非”门的输入端，实际上这个由基本门电路组合而成的电路叫做“与非”门，如图乙所示，现在已知两个输入端的工作波形图，试在丙图上画出输出端的工作波形图___________。
【答案】【详解】与门的特点是当所有条件都满足，事件才能发生，非门的特点是输入状态和输出状态完全相反；所以0，0经过与门输出为0，经过非门输出为1；0，1经过与门输出为0，经过非门输出为1；1，0经过与门输出为0，经过非门输出为1；1，1经过与门输出为1，经过非门输出为0，则真值表为输出端的工作波形图如图2．如图所示的两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上。
只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管（报警灯）就发光。
请你根据报警装置的要求，在电路图的虚线框内画出门电路符号，并说明该警报器的工作原理。
【答案】，原理见解析【详解】当1S闭合，2S断开时，A端输入低电压，B端输入高电压，通过或门，Y端输出高电压，发光二极管工作；当2S闭合，1S断开时，A端输入高电压，B端输入低电压，通过或门，Y端输出高电压，发光二极管工作；当1S、2S都断开时，A端输入高电压，B端输入高电压，通过或门，Y端输出高电压，发光二极管工作；当1S、2S都闭合时，A端输入低电压，B端输入低电压，通过或门，Y端输出低电压，发光二极管不工作。
3．某单位的仓库为了保证安全，不准一个人单独出入。
为此，在门上装了3把锁，只有甲、乙、丙三人均打开自己的锁时，门才能打开。
这个事例体现了什么逻辑关系？将锁打开记为“1”，不打开记为“0”，列出此逻辑运算的真值表。
【答案】【详解】设甲、乙、丙三人开锁情况用A、B、C逻辑变量表示，锁打开用“1”表示，锁不打开用“0”表示，门能否开用逻辑变量Y表示，列出真值表如下表所示。
任务4 认识复合逻辑门电路
逻辑符号
与或非门逻辑口诀：有一组全“1”或两 组都是全“1”时，输出“0”。
四、异或门（XOR gate）
真值表
表达式
逻辑符号
异或门逻辑口诀： 当两个输入相同，输出为“0”； 当两个输入不相同，输出为“1” （即：相同出0，相异出1）。
已知2输入异或门输入端A、B的波形如图6-416所示，请画出输出端Y的波形。
已知2输入或非门输入端A、B的波形如图6-412所示，请画出输出端Y的波形。
图6-4-12
或非门形图分析
1、2输入或非门，已知两输入端A、B的波形， 如练习图6-8所示。请画出输出端Y的波形。
练习图 6-8
三、与或非门（AND-OR-NOT gate）
表达式
（其中AB组合为一 组，CD组合为一组）
图6-4-16
异或门形图分析
1、2输入异或门，已知两输入端A、B的波形， 如练习图6-9所示。请画出输出端Y的波形。
练习图 6-9
全1出0，见0出1。
全0出1，见1出0。
有一组全“1”或 两组都是全“1” 时，输出“0”。
同为0，异为1。
常用的复合逻辑门电路： 1、与非门 2、或非门 3、与或非门 4、异或门
一、与非门（NAND gate）
真值表
表达式 逻辑符号
与非门逻辑口诀：全1出0，见0出1。
0·0=（ 1 ） 1·0=（ 1 ） 0·1=（ 1 ） 1·1=（ 0 ）
已知2输入与非门输入端A、B的波形如图6-410波形图分析
1、2输入与非门两输入端A、B的波形，如练习 图6-7所示。请画出输出端Y的波形。
练习图 6-7
二、或非门（NOR gate）
真值表
表达式 逻辑符号
复合逻辑门电路教案
复合逻辑门电路教案章节一：概述教学目标：1. 了解复合逻辑门电路的概念和作用。
2. 掌握复合逻辑门电路的组成和特点。
教学内容：1. 介绍复合逻辑门电路的基本概念。
2. 讲解复合逻辑门电路的组成和作用。
3. 分析复合逻辑门电路的特点及其应用。
教学方法：1. 采用讲解、演示和实验相结合的方式进行教学。
2. 通过实物展示和示意图来说明复合逻辑门电路的组成。
3. 通过逻辑运算实例来讲解复合逻辑门电路的作用。
教学评估：1. 学生能正确描述复合逻辑门电路的概念和作用。
2. 学生能理解复合逻辑门电路的组成和特点。
章节二：与非门电路教学目标：1. 掌握与非门电路的原理和功能。
2. 学会与非门电路的符号表示和真值表。
教学内容：1. 讲解与非门电路的原理和功能。
2. 介绍与非门电路的符号表示和真值表。
3. 分析与非门电路的应用实例。
教学方法：1. 采用讲解和实验相结合的方式进行教学。
2. 通过示意图和逻辑运算来说明与非门电路的原理。
3. 通过真值表和实例来讲解与非门电路的应用。
教学评估：1. 学生能理解与非门电路的原理和功能。
2. 学生能熟练掌握与非门电路的符号表示和真值表。
章节三：或非门电路教学目标：1. 掌握或非门电路的原理和功能。
2. 学会或非门电路的符号表示和真值表。
教学内容：1. 讲解或非门电路的原理和功能。
2. 介绍或非门电路的符号表示和真值表。
3. 分析或非门电路的应用实例。
教学方法：1. 采用讲解和实验相结合的方式进行教学。
2. 通过示意图和逻辑运算来说明或非门电路的原理。
3. 通过真值表和实例来讲解或非门电路的应用。
教学评估：1. 学生能理解或非门电路的原理和功能。
2. 学生能熟练掌握或非门电路的符号表示和真值表。
章节四：异或门电路教学目标：1. 掌握异或门电路的原理和功能。
2. 学会异或门电路的符号表示和真值表。
教学内容：1. 讲解异或门电路的原理和功能。
2. 介绍异或门电路的符号表示和真值表。
复合逻辑门电路
复合逻辑门电路复合逻辑门电路是由多个基本逻辑门组合而成的电路，能够实现更复杂的逻辑运算。
在数字电路中，逻辑门是最基本的组成单元，通过它们的组合可以构建出各种逻辑功能。
复合逻辑门电路由与门、或门、非门等基本逻辑门组成，通过它们的组合使用，可以实现逻辑电路的各种功能。
与门是指当所有输入信号同时为高电平时，输出信号才为高电平；或门是指只要其中一个或多个输入信号为高电平，输出信号即为高电平；非门是指输入信号与输出信号相反。
利用这些基本逻辑门的特性，可以构建出更复杂的逻辑功能。
复合逻辑门电路可以通过串联和并联两种方式进行组合。
串联是指将多个逻辑门按顺序连接，输出信号经过前一个逻辑门的输出作为后一个逻辑门的输入；并联是指将多个逻辑门的输入信号直接连接在一起，输出信号取决于各个逻辑门的输出信号。
复合逻辑门电路的设计需要根据具体的逻辑功能需求进行。
常用的复合逻辑门电路包括与非门、或非门、异或门、与或非门等。
与非门的输出信号取决于多个输入信号的与运算结果，然后经过非门进行输出；或非门的输出信号取决于多个输入信号的或运算结果，然后经过非门进行输出；异或门的输出信号取决于多个输入信号的异或运算结果；与或非门的输出信号取决于多个输入信号的与或非运算结果。
复合逻辑门电路的设计过程中需要注意逻辑门的连接方式和输入输出信号的匹配。
逻辑门的连接方式决定了信号的传输路径，输入输出信号的匹配决定了逻辑功能的实现。
在复合逻辑门电路中，逻辑门的输入信号一般通过开关或触发器等方式提供，输出信号可以连接到其他逻辑门或者显示设备上。
复合逻辑门电路的应用非常广泛。
在计算机领域，复合逻辑门电路被广泛应用于中央处理器、内存、输入输出接口等各个部分；在通信领域，复合逻辑门电路被应用于编码解码、调制解调等电路中；在工业控制领域，复合逻辑门电路被应用于传感器信号处理、控制执行等各个环节。
总结起来，复合逻辑门电路是由多个基本逻辑门组合而成的电路，通过它们的组合使用可以实现更复杂的逻辑功能。
逻辑门电路及组合逻辑电路
级推导出输出端的逻辑函数表达式，并依据该表达式，列出真 值表，从而确定该组合电路的逻辑功能。其分析步骤如下：
① 由逻辑图写出各门电路输出端的逻辑表达式；
②化简和变换各逻辑表达式； ③列写逻辑真值表； ④根据真值表和逻辑表达式，确定该电路的功能。
A ≥1
F B
或门
A
或门的波形为：
B
F
第3页/共39页
F 0 有1出1
全0出0
1
1
1
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
3.非运算、非逻辑、非门
真值表
A
F
有0出1
0
1 有1出0
逻辑关系：决定事件的条件满足，事 件不会发生；条件不满足时，事件才 发生。这就是非逻辑。
10
非逻辑的逻辑表达式为：F=A
真值表（除与或非运算外）
互为非 逻辑关系
逻辑变量 与非逻辑 或非逻辑 异或逻辑 同或逻辑
AB 00 01 10 11
逻辑门符号：
AB
A+B
A B A• B
1
1
0
1
1
Hale Waihona Puke 0101
0
1
0
0
0
0
1
A
=1
F
B
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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
异或的逻辑式
Y=AB+AB 两个变量取相同值时，输出为0；取不同值时，输出为1
逻辑关系：决定事件的 全部条件都满足时，事 件才发生。这就是与逻 辑。
逻辑门电路功能的验证(基本逻辑门和复合逻辑门)
输入 ＡＢ ００ ０１ １０ １１
输出 Ｙ ０ ０ ０ １
练习
8、写出下图所示电路的逻辑函数表达式
Ａ &
Ｂ
& (a)
&
Ｙ
Ａ &
Ｂ
&
≥
Ｙ
(b)
练习
8、写出下图所示电路的逻辑函数表达式
Ａ １ ≥
Ｂ １
(c)
Ａ
& Ｂ Ｙ
Ｃ
&
&
Ｙ
(d)
练习
A &
B
１
&
０
A
≥１
Ｙ
非门逻辑函数表达式（ ）。 ３、或门的逻辑功能是（ ）。 ４、请画出基本逻辑门电路的图形符号。
１、在逻辑电路中，假定用１表示高电平，用０表示低电平，称为（）逻辑，
用１表示低电平，用０表示高电平，表示（ ）逻辑。
２、与非门逻辑功能是（
）。或非门的逻辑功能是（ ）。
３、异或门在数字电路中作为判断（
），它的函数表达式为（ ）。
表达式：Y AB CD 与或非门逻辑功能：一组全1出0，各组有0出１
当
当
与非门结构图、逻辑符号
PART FOUR
异或门
４、异或门
异或门的电路图形符号：如右图所示 异或门逻辑函数表达式：
表达式：Y AB AB 或 Y A B
异或门逻辑功能：同出０，异出１
当
当
异或门结构图、逻辑符号
真值表：异或门真值表如下图所示
B
(e)
１
&
&
Ｙ
１
&
复合逻辑门电路及其应用典型练习题6
复合逻辑门电路及其应用典型练习题6注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上1．如图所示为一个逻辑电路，它由声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件组成的一个自动控制电路，该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮。
在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮。
这种电路现广泛使用于公共楼梯间，则该电路使用了__________门电路，并在电路的虚线框内画出该门电路的符号______，且完成该门电路的真值表______。
真值表【答案】与【详解】[1]该电路需要两个条件同时满足时，灯才能亮，所以是与门。
[2]与门电路的符号如图所示[3]在真值表中，只有在所有的输入都是1时，输出才是1，故输出分别是0、0、0、1如图所示2．如图所示，为某公园内的喷泉的声控控制电路，请在虚框内画出基本逻辑电路的符号，其中R 的阻值大一点好还是小一点好？__________________。
【答案】 ，大一点【详解】[1]非门的特点是输入状态和输出状态完全相反；其中R 的阻值大一点好。
3．双桶洗衣机的脱水桶电机是由一个定时开关1S 和一个桶盖控制开关2S 组成，当定时开关1S 合上时，只要打开桶盖，电机就被关闭。
(1)如图所示中哪个电路图能满足上述的要求？( )(2)根据以上罗列的控制条件和控制结果的情况，写出它的真值表，并画出用门电路符号表示的逻辑电路图__________。
【答案】 A 见解析【详解】(1)[1]根据生活的经验我们知道：只有当定时开关1S 和桶盖控制开关2S 均合上时，脱水桶的电机才开始工作。
B 中只有当1S 闭合、2S 断开时，电机才工作，而1S 、2S 均闭合时，电路发生短路；C 中1S 、2S 为单刀双掷开关，当1S 、2S 扳向下边时，电机工作，1S 、2S 扳向上边时，电路发生短路；D 中当1S 、2S 同时扳向左边或右边时，电机工作。
故BCD 均不符合要求。
2-3常用的复合逻辑及其门电路
同或门的逻辑电路如图所示。
常
用
的
复
合
逻
辑
及 同或门的表达式：
其
门 电
同或门的真值表：
路
门电路符号： 一个结论：
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谢谢观看
或非门
同或门
主 一、与非门
题
常
与非门为先与后非，其逻辑电路如图所示。
用
的
复
合
逻
辑
及 与非门的表达式：
其
门
电 与非门的真值表：
路
门电路符号：
主 二、或非门
题
常
或非门为先或后非，其逻辑电路如图所示。
用
的
复
合
逻
辑
及 或非门的表达式：
其
门 电
或非门的真值表：
路
门电路符号：
主 三、与或非门
题
常
与或非门的逻辑电路如图所示。
用
的
复
合
逻
辑
及 或非门的表达式：
其
门
电 或非门的真值表：
路
门电路符号：
若将A、B和C、D各视为一组，则与或非门的关 系可简述为“一组全1出0，各组有0的逻辑电路如图所示。
常 用 的 复 合 逻 辑
及 异或门的表达式：
其 门
电 异或门的真值表：
路
门电路符号：
主 五、同或门
数字电子技术之
常用的复合逻辑及其门电路
主讲教师：谢永超
湖南铁道职业 技术学院作品
学习导入
实现逻辑关系的电路是门电路！ 基本的门电路有与门、或门、非门！ 如果任何逻辑函数都只能用与门、或门和 非门实现！会不会很痛苦？
复合逻辑门电路及其应用典型练习题8
复合逻辑门电路及其应用典型练习题8注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上1．如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图．R t 是热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R 是阻值较小的分压电阻．(1) 要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起．在图中虚线处应接_______（填“与门”“或门”“非门”“斯密特元件”）元件(2)为了提高该电路的灵敏度，即要把报警温度调得较低，R 的值应调__________（填“大” “小”）一些【答案】非门大【详解】（1）高温时热敏电阻阻值小，热敏电阻两端电压小，x点电位低，而要使电铃工作，电铃应接高电位，所以虚线框内为非门；（2）要使报警器在更低温度时报警，就是温度稍低时，R T处阻值稍大，但A处为低电势，即R1分担的电压较大，所以要调大阻值．2．如图甲所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路．左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘可调的电热丝发热器和接触开关S1，只要有水浸没S1，它就会导通．Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如水的沸点）呈现低电阻．R y是一个可变电阻，低温时R x≫R y，高温（水的沸点）时R x≫R y．中方框P内是一个逻辑门，A、B是逻辑门的输入端，Z是输出端．当A、B输入都为高电势时，Z才输出高电势．右边虚线框J内是一个继电器，当Z输出高电势时电磁线圈中有电流，S2被吸动闭合，发热器工作．该加热电路中，电的电动势为220V，内电阻为4Ω，电热丝是一根额定电流为5A、总阻值为220Ω的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器，如图乙所示．（1）根据题意，甲图中方框P 是一个__（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是__，输入信号由水温高低控制的输入端是__．（后两空选填“A”、“B”）（2）当加热电路安全工作时，电的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少？__、__ 【答案】 与 A B 93.2% 1190W【详解】（1）由题，当A 、B 输入都为高电势时，Z 才输出高电势，故P 应是与逻辑门．本饮水机的自动加热原理：当水温较低时，R x 阻值较大，A 为高电势，且有水浸没J ，B 也为高电势，则Z 才输出高电势，电磁线圈中有电流，S 被吸动闭合，发热器工作．所以该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是 B ，输入信号由水温高低控制的输入端是 A ． （2）≫可见当电阻丝并联电阻Rʹ最大时，电可能达到的效率最高由于11()R R R R R'-=，当R 1=R ﹣R 1时，并联电阻达最大值Rʹmax =122022⨯ Ω=55Ω 电的效率IU U R IE E R rη===+ 所以'max 'max 55100%93.2%554maxR R r η==⨯=++ ≫设电阻丝的一个支路电阻R 1为允许的最小值R 1min 时，其电流恰达到额定电流I 0=5A ，这时并联电阻丝的达到允许的最大功率 由闭合电路欧姆定律，得01min01min 01min()I R I R I r E R R ++=-代入数据并整理，得R 21min ﹣264 R 1min +8800=0解得R 1min =39.1Ω（另一解大于220Ω，不合题意，舍去） 这时并联电阻1min 1min ()39.1(22039.1)32.15220R R R R R ''-⨯-==Ω=Ω所以电可能的最大输出功率为222222032.151190()(32.154)maxE RP W W R r''''==⨯=++点睛：解本题要知道两点：当电阻丝并联电阻R总电阻最大时，电源达到的效率最高；电阻丝的一个支路的电阻为允许的最小值，其电流恰达到额定电流时，这时并联电阻丝达到允许的最大功率．3．如图为逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为____________门电路，在真值表中X处的逻辑值为_________．【答案】或1【详解】[1][2]该逻辑电路为或门电路，因为或门只要输入端有一个输入为“1”，输出为“1” ，即在真值表中X处的逻辑值为1。
门电路及组合逻辑电路
由元器件老化、温度变化等引起的时好时坏的故障。
瞬态故障
由电磁干扰、静电放电等引起的短暂性故障。
故障诊断方法和技术
直观检查法
通过直接观察电路元器 件、连接线等是否异常
来判断故障。
逻辑笔测试法
利用逻辑笔测试电路各 点的逻辑状态，通过对
比分析找出故障。
替换法
用好的元器件替换怀疑 有问题的元器件，观察
寄存器传输控制电路设计
寄存器选择电路设计
根据控制信号选择相应的寄存器进行数据传输。
数据传输控制电路设计
控制数据的输入、输出以及寄存器之间的数据 传输。
时序控制电路设计
产生时序信号，控制寄存器传输操作的时序关系。
06 故障诊断与可靠性考虑
常见故障类型及原因
永久故障
由元器件损坏、电路连接错误等引起的不可恢复的故障。
门电路及组合逻辑电路
contents
目录
• 门电路基本概念与原理 • 基本门电路分析与设计 • 组合逻辑电路分析方法 • 常见组合逻辑功能模块介绍 • 组合逻辑电路设计实例分析 • 故障诊断与可靠性考虑
01 门电路基本概念与原理
门电路定义及作用
门电路定义
门电路是数字逻辑电路的基本单元，用于实现基本的逻辑运算功能。
定期维护和检测
对电路进行定期维护和检测，及时发现并处 理潜在故障。
THANKS FOR WATCHING
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通过求补码的方式实现二进制数的减法运算，同 样需要使用基本逻辑门电路。
乘法器设计
将乘法运算转换为加法和移位操作，通过组合逻 辑电路实现乘法功能。
比较器设计
等于比较器
比较两个输入信号是否相等，输出相应的电平信号。
数字电子技术第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路
第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路●本次重点内容：1、与、或、非三种基本逻辑关系及真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。
2、分立元件门电路的工作原理。
3、复合逻辑关系：与非、或非、与或非、异或、同或的真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。
●教学过程6.1三种基本逻辑关系一、与逻辑关系所谓与逻辑关系：就是指决定某事件结果的所有条件全部具备，结果才能发生，而只要其中一个条件不具备，结果就不能发生，这种逻辑关系称为与逻辑关系。
与逻辑示意如图6-1所示：用A，B表示条件，即开关的状态；用Y表示结果，即表示灯的亮、灭状态。
图6-1 与逻辑示意图开关：“1”表示开关闭合，“0”表示开关断开。
灯：“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。
根据所有可能的开关组合状态与灯亮、灭的对应关系，可以列出真值表。
如表6-1所示。
表6-1 与逻辑真值表由表6-1可以得出“与”逻辑关系为“有0出0，全1出1”。
与门是实现与逻辑关系的电路，其逻辑符号如图6-2所示：图6-2 与逻辑符号二、或逻辑—在A，B等多个条件中，只要具备其中一个条件，事件就会发生；只有所有条件均不具备时，事件才不会发生，这种因果关系称为或逻辑关系。
或逻辑示意如图6-3所示：图6-3 或逻辑示意图经分析开关A，B的闭合情况，可以列出或逻辑真值表如表6-2所示：表6-2 或逻辑真值表由上表6-2可以得知或逻辑功能为“有1出1，全0出0”。
或门是实现或逻辑关系的电路，其逻辑符号如图6-4所示。
图6-4或逻辑符号三、非逻辑：决定事件结果只有一个条件，当条件具备时，结果就不发生；当条件不具备时，结果就发生。
这种因果关系称为非逻辑关系。
非逻辑示意如图6-5所示。
当开关A闭合时，灯Y灭；当开关A断开时，灯Y亮。
可见，对灯亮来说，开关A闭合是非逻辑关系。
图6-5非逻辑示意如图经分析可以列出或逻辑真值表6-3。
表6-3 非逻辑真值表由上表可以得知非逻辑功能为“是0出1，是1出0”。
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
感谢观看
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
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A
B
≥1
Y
＆
C
逻辑表达式为：Y=A+B·C
（五）、作业
课本174页第4题、第6题； 练习册P135：四、2
谢谢大家！
谢谢大家！
3、逻辑符号：
A
B ≥1
Y
4、逻辑函数式： Y=A+B
5、由逻辑函数式列真值表：
输入变量
AB
0
0
0
1
1
0
1
1
中间变量 A+B
0 1 1 1
输出变量
Y=A+B 1 0 0 0
6、讨论其逻辑功能： 全0出1，有1出0（即输入全为低电平 0时输出为高电平1，只要输入有一个 是高电平1，输出即为低电平0。）
（一）复习提问：
门电路 逻辑符号 逻辑函数 逻辑功能 式
与门
A B
＆
Y
Y=A·B
有0出0， 全1出1
或门
A B
≥1
Y
Y=A+B 有1出1，
全0出0
非门 A 1 Y
Y=A
有0出1， 有1出0
举重比赛有三个裁判，一个主裁判A， 两个副裁判B、C。只有两个以上裁判 （其中要求必须有主裁判）判明成功时， 表明成功的灯才亮，应如何设计这个逻 辑电路？
1、举重比赛有三个裁判，一个主裁判A，两 个副裁判B、C。只有两个以上裁判（其中要 求必须有主裁判）判明成功时，表明成功的 灯才亮，应如何设计这个逻辑电路？
解：根据提意可知，主裁判A的判决结果和 两个副裁判B或者C的判决结果之间的逻辑关 系是与逻辑；而副裁判B和C的判决结果之间 的逻辑关系是或逻辑，那么可以设计出下面 的逻辑图：
A B
≥1
C
＆
Y
逻辑函数式为： Y=A（B+C）
2、在上述比赛中如果这样规定：正裁判A判 决成功则表明成功的灯亮，或者如果两个 副裁判B和C都判决成功时，灯也亮。那么 这个逻辑控制电路应怎样设计？
解：根据题意可以知道，两个副裁判B和C的 判决结果之间的逻辑关系是相与的关系，正 裁判A与两个副裁判的判决结果之间的逻辑关 系是相或的关系，那么可以画出下面逻辑控 制电路：
三、与或非门
1、逻辑结构：
A＆ B
≥1
1
Y
C＆ D
2、定义：由两个或多个与门和一个 门，再和一个非门串联起来所组成的 组合逻辑门。
3、逻辑符号 A
＆
≥1
Y
C
＆
D
4、逻辑函数式： Y=A·B＋C·D 5、列真值表：
A
B
C
D
Y
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
中间变量
A
B
AB
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
输出变量
Y=AB 1 1 1 0
6、讨论其逻辑功能： 全1出0，有0出1（即输入全为高 电平1时输出为低电平0，只要输 入有一个是低电平0，输出即为高 电平1。） 二、或非门
1、逻辑结构图：
A
B
≥1
1
Y
2、定义：由一个或门和一个非门 联结在起来，就构成或非门。
4、将 或门 的输出端和 非门 的输入端直接 相连，便组成了或非门电路。
5、保密室有两把锁，A、B两个保密员 各管一把锁的钥匙，必须两人同时开锁 才能进保密室，这种逻辑关为 与逻辑 ， 可写成逻辑表达式为 Y=A·B。
6、某班教室的前门的锁配有两把钥匙， 由A、B两名同学分别负责开门，他们两 个只要有一名同学开锁，同学们就可以进 教室。这种逻辑关系为 或逻辑 ，逻辑表 达式为 Y=A+B 。
2、能力目标：培养学生的观察能力、分析 推理能力、运用知识解决问 题的能力，自主学习和创新 的能力。
（二）、讲授新知 一、与非门
A ＆
B
1
Y
2、定义：将一个与门的输出和一 个非门的输入联结在一起，就构 成了一个与非门。
3、逻辑符号：
A B
＆
Y
4、逻辑函数式： Y=A·B
5、根据函数式列真值表
输入变量
复合逻辑门电路
教学目标
1、知识目标：掌握与非、或非、与或非等 几种常见的复合逻辑门电路 的逻辑表达式，能够根据真 值表分析其电路的逻辑功能， 同时能按逻辑功能的要求设 计出简单的逻辑门电路。
3、情感目标：结合复合逻辑门电路的研究， 培养学生刻苦钻研，大胆探索 的精神，同时体会到本课
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
6、总结逻辑功能：
一组全1出0，各组有0出1。 ( 当输入端两组变量中任何一组全为1 时，输出即为0；只有两组变量中每一 组至少有一个为0时，输出才是1。)
门电路
与非门
（三）、小结
逻辑符号
逻辑函数 式
A
B
＆
Y
Y=A·B
逻辑功能
全1出0， 有0出1
或非门
A
B
≥1
Y
A
与或非门
C D
＆
≥1 ＆
Y=A+B
全0出1， 有1出0
一组全1
Y
Y=A·B+C·D
出0，各 组有0出1。
（四）练习
一、填空题
1、与非门的逻辑功能是 全1出0 ， 有0出1 。 2、或非门输入和输出的逻辑关系是 全0 出1 ，
有1出0 。 3、将 与门 的输出端和 非门 的输入端直接 相连，便组成了与非门电路。