基本逻辑关系和常用逻辑门电路
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。
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
3种基本逻辑门的符号和逻辑关系
3种基本逻辑门的符号和逻辑关系3种基本逻辑门的符号和逻辑关系1. 介绍逻辑门是数字电子电路的基本组成部分，用于执行逻辑运算。
其中最基本的逻辑门包括与门（AND gate）、或门（OR gate）和非门（NOT gate）。
这三种逻辑门分别代表了逻辑运算中的与、或和非关系。
在数字电子电路中，它们被用来执行布尔逻辑运算，控制电子设备的行为。
下面将对这三种基本逻辑门的符号和逻辑关系进行全面评估。
2. 与门（AND gate）与门是最基本的逻辑门之一，它具有两个输入和一个输出。
当且仅当两个输入同时为“1”时，输出才为“1”。
其符号为“∧”，表示逻辑与的关系。
在逻辑电路图中，与门通常用直线和一个弧线组成的图形来表示。
与门的逻辑关系体现了“两者都”的概念，它在逻辑系统中扮演着至关重要的角色。
3. 或门（OR gate）或门也是一种基本的逻辑门，它同样具有两个输入和一个输出。
与门不同的是，或门的输出在任何一个输入为“1”时就为“1”。
其符号为“∨”，表示逻辑或的关系。
在逻辑电路图中，或门通常用一个弧线和一个直线组成的图形来表示。
或门的逻辑关系体现了“其中之一”的概念，它也在逻辑系统中扮演着重要的角色。
4. 非门（NOT gate）非门是最简单的逻辑门，只有一个输入和一个输出。
它的作用是将输入取反，即当输入为“1”时，输出为“0”；当输入为“0”时，输出为“1”。
其符号为“¬”，表示逻辑非的关系。
在逻辑电路图中，非门通常用一个小圆圈来表示。
非门的逻辑关系体现了“相反的”概念，它在逻辑运算中起着至关重要的作用。
5. 总结以上就是对3种基本逻辑门的符号和逻辑关系的全面评估。
与门体现了“两者都”的关系，或门体现了“其中之一”的关系，非门体现了“相反的”关系。
它们在数字电子电路中扮演着不可或缺的角色，通过它们的组合可以实现各种复杂的逻辑运算。
这三种逻辑门的符号和逻辑关系对于理解数字电子电路和逻辑运算有着重要的意义。
基本逻辑关系
基本逻辑关系通常，把反映“条件”和“结果”之间的关系称为逻辑关系。
如果以电路的输入信号反映“条件”，以输出信号反映“结果",此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系.数字电路就是实现特定逻辑关系的电路，因此,又称为逻辑电路.逻辑电路的基本单元是逻辑门，它们反映了基本的逻辑关系。
基本逻辑关系和逻辑门基本逻辑关系和逻辑门逻辑电路中用到的基本逻辑关系有与逻辑、或逻辑和非逻辑，相应的逻辑门为与门、或门及非门。
一、与逻辑及与门与逻辑指的是：只有当决定某一事件的全部条件都具备之后，该事件才发生,否则就不发生的一种因果关系。
如图2.1.1所示电路,只有当开关A 与B 全部闭合时，灯泡Y 才亮；若开关A 或B 其中有一个不闭合，灯泡Ｙ就不亮.这种因果关系就是与逻辑关系,可表示为Y ＝A •B ，读作“A 与B”。
在逻辑运算中，与逻辑称为逻辑乘。
与门是指能够实现与逻辑关系的门电路。
与门具有两个或多个输入端，一个输出端。
其逻辑符号如图2。
1。
2所示，为简便计，输入端只用A 和B 两个变量来表示。
与门的输出和输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为: Y ＝A •B ＝AB两输入端与门的真值表如表2.1.1所示。
波形图如图2。
1。
3所示。
A B Y0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 11（a)常用符号表2.1.1 与门真值表 图2.1.1 与逻辑举例（b ）国标符号图2.1.2 与逻辑符号图2.1.3 与门的波形图由此可见,与门的逻辑功能是，输入全部为高电平时，输出才是高电平，否则为低电平。
二、或逻辑及或门或逻辑指的是：在决定某事件的诸条件中,只要有一个或一个以上的条件具备，该事件就会发生；当所有条件都不具备时，该事件才不发生的一种因果关系。
如图2。
1。
4所示电路,只要开关A或B其中任一个闭合，灯泡Y就亮；A、B都不闭合，灯泡Y才不亮。
这种因果关系就是或逻辑关系。
可表示为：Y＝A＋B读作“A或B”。
在逻辑运算中或逻辑称为逻辑加。
基本逻辑门电路
=2V。
D(1 .4V,0.3V)
2 .0
1 .5
E(3 .6V,0 .3V)
1 .0
（5）阈值电压Vth——电压传输V O L特（ m a性x ）0 .5的0过.4V 渡区D 所对应的E 输入电
压
，
即
决
定
电
路
截
止和
导
通
的分
界线 Vo (V ) 0 .5
，1 .0
也1 .5
是2 .0
决2 .5
定输出 3 .0 3 .5 4 .0
1 1
33
D
A
31
T1A
T22A T22 B
13
T1 B
B
L
3
1
2T3 R3
A ≥1 B
L=A+B
3．与或非门
R1 A
R2
R1B
1
+V CC R4
3
T2 4
1 1
33
D
A1 A2
31
T1A
T22A T22B
13
T1 B
B1 B2
3
L
1
2T3 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。
所以该电路满足与非逻辑关系，即： LABC
D1
A
D2
B
C
D3
R 3kΩ
P D4
D5 1
R1 4.7kΩ
+VCC（+5V）
Rc 1kΩ
3
与或非门电路
工作原理 请自行分析
2.3 门电路综合应用
例1： 由于检测危险的报警器自身也可能出现差错，因此为提高 报警信号的可靠性，在每个关键部位都安置了三个同类型的危 险报警器，如下图所示。只有当三个危险报警器中至少有两个 指示危险时，才实现关机操作。这就是三选二电路。 1） 根据题意作出真值表
2.3.1 三选二电路
1. TTL系列数字电路分类 小规模集成电路集成 2. TTL 系列数字电路的主要参数指标 中、大规模集成电路的集 ◆按集成度大小分类 成度比较高，大多数是一些具 度比较低，大多数是 3. TTL与非门输入特性和输出特性 有特定逻辑功能的逻辑电路。 小规模集成电路 与门、或门、与非门、 其中包括：加法器、累加器、 中规模集成电路 或非门、与或非门、反相 乘法器、比较器、奇偶发生器/ 器、三态门、锁存器、触 校验器、算术运算器、多（四、 大规模集成电路 六、八）触发器、寄存器堆、 发器、单稳态、多谐振荡 器； 超大规模的集成电路。 时钟发生器、码制转换器、数 据选择器/多路开关、译码器/ ◆按逻辑功能分类 以及一些扩展门、缓 分配器、显示译码器/驱动器、 ◆按国家标准分类 冲器、驱动器等比较基本、 位片式处理器片、异步计数器、 CV54/74系列 同步计数器、A/VD和VD/A转 简单、通用的数字逻辑单 换器、随机存取器（ RAM）、 元电路。 CV54/74H系列 只读存储器 可以根据电路设计需 （ ROM/PROM/EPROM/EEP CV54/74S系列 要利用手册从中选择适用 ROM）、处理机控制器和支持 的电路构成所需的各种数 功能器件等。 CV54/74LS系列
2.4.2 其他常用TTL门电路 2.4.3 常用CMOS门电路
2.4 常用IC门简介 TTL系列数字电路的主要参数指标 （1）高电平输出电压VOH：2.7 ～ 3.4V （2）高电平输出电流I0H： （3）低电平输出电压VOL：0.2 ～ 0.5V （4）低电平输出电流IOL （5）高电平输入电压VIH：一般为2V （6）高电平输入电流IIH （7）低电平输入电压VIL：一般为0.8V
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。
知识单元-基本逻辑关系和常用逻辑门
第二章逻辑门电路S10101B为实现图逻辑表达式的功能，请将多余输入端C进行处理（只需一种处理方法），其中图Y1、Y2为TTL 电路，图Y3、Y4为CMOS电路。
Y1的C端应接，Y2的C端应接，Y3的C端应接，Y4的C端应接。
解：接地、悬空、接地、接地S10101G下图是TTL电气特性曲线，请按表中给定的已知条件将表填写完整。
解：S10101ITTL反相器电气特性如图所示，该门电路输入短路电流I IS=（），高电平输入电流I IH=（）若带同类门，其带负载能力N≤( )。
解：I IS=（-1.2mA），I IH=(25μA)，N≤(20)S10101N有一两端输入的TTL与非门带同类负载门的个数为N，已知门电路的|I IS|=1.5mA，I IH=10μA，|I OL|=15mA，|I OH|=400μA。
试问电路带负载门个数N= 。
解：5S10102B三态门具有、、三种状态，因此常用于结构中。
解：断开、导通、高阻、数据总线S10102G常用的可直接用于线与的门电路有与非门和与非门。
解：集电极开路、三状态S10102I正与门和门等效。
解：负或S10102N电路中的二极管均为理想二极管，各二极管的状态（导通或截止）和输出电压V o 的大小分别为：D 1 ；D 2 ；D 3 ；V O 。
解：截止、截止、导通、1VS10103B在图中所示电路中，当电路其他参数不变：仅R b 减小时，三极管的饱和程度 ；仅R b 增大时，三极管的饱和程度 ，它的饱和压降V CES 。
解：加深、减轻、增大S10103GTTL 与非门电路中，为了提高工作速度可采取以下措施：（1） ，（2） ，（3） 。
解：（1）采用抗饱和三极管（2）输出选用复合管（3）加大电阻阻值S10103I双极性三极管饱和工作状态的条件是 。
解：i B <βCSIS10104BTTL 或非门多余输入端的处理是 。
解：接地或接固定低电平S10201BNMOS 管的开启电压V GS(th)=2V ，外加漏源电压V DD =10V ，为使管子截止，则要求V GS(th)A. >2VB. =2VC. <2V 解：CS10201G 在图中，选择能实现给定逻辑功能A Y =的电路是( )。
2.1基本逻辑运算和基本门电路
第二章逻辑代数与逻辑门电路基本要求：理解“与”逻辑及“与”门、“或”逻辑及“或”门、“非”逻辑及“非”门；理解正、负逻辑的概念，掌握逻辑代数的基本定律、基本规则和常用公式；理解复合逻辑的概念；了解集成门电路的分类；理解TTL、MOS门电路；理解逻辑函数的表示方法；掌握逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法。
本章主要内容：介绍逻辑代数、集成逻辑门电路和逻辑函数化简。
逻辑代数是数字电路的理论基础，是组合逻辑和时序逻辑电路分析、设计中要用到的基本工具；集成逻辑门电路是组成数字逻辑电路的基本单元电路；逻辑函数化简是逻辑电路分析的基础。
本章重点：基本逻辑门电路和功能逻辑代数的基本定律及常用公式逻辑函数的代数化简法本章难点：基本定律、公式及化简法的正确与准确一、逻辑变量与逻辑函数：在逻辑代数中的变量称逻辑变量，用字母Ａ、Ｂ、Ｃ……来表示。
逻辑变量只能有两种取值：真和假。
常把真记作“1”，假记作“0”。
这里的“1”和“0”并不表示数量的大小，而是表示完全对立的两种状态。
在逻辑问题的研究中，涉及到问题产生的条件和结果。
表示条件的逻辑变量称输入变量，表示结果的逻辑变量称输出变量。
将输入变量和输出变量通过逻辑运算符连接起来的式子称逻辑函数，常用Ｆ、Ｌ表示。
基本的逻辑运算有“与”运算、“或”运算、“非”运算。
二、逻辑运算：逻辑运算的值要通过对逻辑变量进行逻辑运算来确定。
1.与运算及与门逻辑运算Ｆ与逻辑变量Ａ、Ｂ的逻辑与运算表达式是：Ｆ＝Ａ·Ｂ, 式中“·”为与运算符。
在逻辑电路中，把能实现与运算的基本单元叫与门，它是逻辑电路中最基本的一种门电路。
二极管构成的与门电路及逻辑符号如下：2.或运算及或门逻辑函数Ｆ与逻辑变量Ａ、Ｂ的逻辑运算表达式是：Ｆ＝Ａ＋Ｂ，式中“＋”为或运算符。
在逻辑电路中，把能实现或运算的基本单元叫或门。
二极管构成的或门电路及逻辑符号如下：3.非逻辑及非门对逻辑变量Ａ进行逻辑非运算的表达式是：Ｆ＝，这里的“－”是非运算符。
实验一 基本逻辑关系与基本门电路
实验一基本逻辑关系与基本门电路一、实验目的（1）掌握TTL与非门、异或门、或门等输入与输出之间的逻辑关系。
（2）熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。
（3）掌握数字电路实验系统仪器的使用方法。
（4）掌握TTL门电路间的相互转换。
（5）掌握用数字表逻辑档检测TTL门电路好坏的方法。
二、实验器材（1）实验仪器：数字电路实验箱、稳压电源、万用表；（2）实验器件：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32、74LS86、74LS55各一片。
三、实验原理1．基本逻辑关系与基本逻辑门在数字逻辑电路中，研究的主要问题是输入信号的状态和输出信号的状态之间的关系，也就是所谓的逻辑关系，基本逻辑关系有三种，即与、或、非。
几乎所有的电路功能都是这三种逻辑关系的组合。
实现这些基本逻辑关系的电路就是逻辑门，所以最基本的逻辑门是“与门”、“或门”、“非门”。
下面用三种控制指示灯开关电路来分别说明三种基本逻辑关系。
开关的闭合或断开为条件是否具备，灯的亮灭作为事件是否发生，开关和灯之间的因果关系，即为逻辑关系。
实现与逻辑关系的电路称为与门。
最简单的与门可以由二极管和电阻组成。
只有决定一件事情的全部条件都具备了，这件事情才会发生的逻辑关系称作逻辑与，或者称作逻辑乘。
为了便于理解它的含义，来看一个简单的例子。
如图1-1所示，图1-1为一照明电路，灯亮这件事，只有在两个开关A、B同时闭合时，灯Y才会亮，否则灯就不会亮。
如果把开关闭合作为条件，把灯亮作为结果，那么灯亮与开关之间是一种与逻辑关系。
图1-2为它的逻辑符号。
如果用“1”表示开关闭合，“0”表示开关断开；用“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，则可以得到描述开关与灯亮之间与逻辑关系的图表，如表1-1所示，这种图表称作逻辑真值表，简称为真值表。
表1-1 与逻辑真值表A B Y0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 01由表1-1可知，Y 与A 、B 之间的关系是：只有当A 和B 都是1时，Y 才为1；否则Y 为0。
基本逻辑关系
基本逻辑关系通常，把反映“条件”和“结果”之间的关系称为逻辑关系.如果以电路的输入信号反映“条件”，以输出信号反映“结果",此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系。
数字电路就是实现特定逻辑关系的电路，因此，又称为逻辑电路。
逻辑电路的基本单元是逻辑门,它们反映了基本的逻辑关系。
基本逻辑关系和逻辑门基本逻辑关系和逻辑门逻辑电路中用到的基本逻辑关系有与逻辑、或逻辑和非逻辑，相应的逻辑门为与门、或门及非门.一、与逻辑及与门与逻辑指的是:只有当决定某一事件的全部条件都具备之后，该事件才发生，否则就不发生的一种因果关系。
如图2。
1.1所示电路，只有当开关A 与B 全部闭合时，灯泡Y 才亮;若开关A 或B 其中有一个不闭合,灯泡Ｙ就不亮。
这种因果关系就是与逻辑关系，可表示为Y ＝A •B ，读作“A 与B”。
在逻辑运算中，与逻辑称为逻辑乘。
与门是指能够实现与逻辑关系的门电路。
与门具有两个或多个输入端，一个输出端。
其逻辑符号如图2。
1.2所示，为简便计，输入端只用A 和B 两个变量来表示。
与门的输出和输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y ＝A •B ＝AB两输入端与门的真值表如表2.1.1所示.波形图如图2。
1.3所示。
A B Y0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 11（a)常用符号表2.1.1 与门真值表 图2.1.1 与逻辑举例（b ）国标符号图2.1.2 与逻辑符号由此可见,与门的逻辑功能是，输入全部为高电平时，输出才是高电平，否则为低电平。
二、或逻辑及或门或逻辑指的是：在决定某事件的诸条件中，只要有一个或一个以上的条件具备,该事件就会发生；当所有条件都不具备时,该事件才不发生的一种因果关系。
如图2.1。
4所示电路，只要开关A 或B 其中任一个闭合，灯泡Y 就亮；A 、B 都不闭合，灯泡Y 才不亮。
这种因果关系就是或逻辑关系。
可表示为：Y ＝A ＋B读作“A 或B”.在逻辑运算中或逻辑称为逻辑加。
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
第5页/共39页
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。
基本逻辑门电路
与逻辑关系和与门的逻辑符号
辑
1）与逻辑
门
电
路
返回
1.1 与门电路
1）与逻辑
有表可画出 与门逻辑功
基
能波形图
本
逻
辑
与门逻辑功能真值表
门
电
路
1.1 与门电路
2）与运算
基 与逻辑的运算称为与运算，又称为逻辑乘，与门的逻辑表达
式为：
本
F AB
逻
辑
门
电
2.与门应用举例
路
与门控制波形
1.2 或门电路
1.或逻辑和或运算 1）或逻辑
逻
辑
非逻辑和非门的逻辑符号
门
非门逻辑功
电
能波形图
路
1.3 非门电路
2）非运算
非逻辑的运算称为非运算，又称逻辑非。非门的逻辑表达式
基
为：
本
逻
辑
2.非门应用举例 汽车驾驶员边门门控开关是常闭式、一端搭铁的开关，车门
门
电 关闭严密时开关才断开，对应的关门指示灯灭，而当车门未关严
时，对应的指示灯亮。此时门的状态与指示灯的状态就是一种 “非”的关系。
或门逻辑功能真值表
基
本
逻
辑
或逻辑和或门的逻辑符号
门
电
路
1.2 或门电路
基
或门逻辑功能
本
波形图
逻பைடு நூலகம்
辑
2）或运算
门
电 或逻辑的运算称为或运算，又称为逻辑加。或门的逻辑表达
式为：
路
1.2 或门电路
2.或门应用举例
基 本 逻 辑 门 电 路
两路防盗报警电话
逻辑门电路
逻辑门电路提问添加摘要逻辑门电路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。
目录[隐藏]∙ 1 概述∙ 2 CMOS门电路∙ 3 双极型门电路∙ 4 BicMOS门电路∙ 5 应用举例∙ 6 参考文献逻辑门电路-概述逻辑门电路几种逻辑门电路的特点1、TTL逻辑门电路工作速度高，驱动能力强，但功耗大，逻辑度低。
2、CMOS逻辑门电路功耗极低，成本低，电源电压范围宽，逻辑度高，抗干扰能力强，输入阻抗高，扇出能力强。
逻辑门电路按其集成度又可分为：SSI(小规模集成电路，每片组件包含10～20个等效门)。
MAI(中规模集成电路，每个组件包含20～100个等效门)。
LAI(大规模集成电路，每组件内含100～1000个等效门)。
VLSI(超大规模集成电路，每片组件内含1000个以上等效门)。
常用的MOS门电路有NMOS，PMOS，CMOS，LDMOS，VDMOS等5种。
用N沟通增强型场效应管构成的逻辑电路称为NMOS电路；用P沟通场效应管构成的逻辑电路称为PMOS电路；CMOS电路则是NMOS和PMOS的互补型电路，用横向双扩散MOS管构成的逻辑电路称为LDMOS电路；用垂直双扩散MOS管构成二逻辑电路称为VDMOS电路。
门电路使用注意事项：1、电源要求：电源电压有两个电压：额定电源电压和极限电源电压，额定电源电压指正常工作时电源电压的允许大小：TTL电路为5V±5%(54系列5V±10%)；CMOS 电路为3～15V(4000B系列3～18V)。
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”。
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第2章基本逻辑关系和常用逻辑门电路通常，把反映“条件”和“结果”之间的关系称为逻辑关系。
如果以电路的输入信号反映“条件”，以输出信号反映“结果”，此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系。
数字电路就是实现特定逻辑关系的电路，因此，又称为逻辑电路。
逻辑电路的基本单元是逻辑门，它们反映了基本的逻辑关系。
2.1 基本逻辑关系和逻辑门2.1.1 基本逻辑关系和逻辑门逻辑电路中用到的基本逻辑关系有与逻辑、或逻辑和非逻辑，相应的逻辑门为与门、或门及非门。
一、与逻辑及与门与逻辑指的是：只有当决定某一事件的全部条件都具备之后，该事件才发生，否则就不发生的一种因果关系。
如图2.1.1所示电路，只有当开关A与B全部闭合时，灯泡Y才亮；若开关A或B其中有一个不闭合，灯泡Ｙ就不亮。
这种因果关系就是与逻辑关系，可表示为Y＝A•B，读作“A与B”。
在逻辑运算中，与逻辑称为逻辑乘。
与门是指能够实现与逻辑关系的门电路。
与门具有两个或多个输入端，一个输出端。
其逻辑符号如图2.1.2所示，为简便计，输入端只用A和B两个变量来表示。
与门的输出和输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为：Y＝A•B＝AB两输入端与门的真值表如表2.1.1所示。
波形图如图2.1.3所示。
A B Y0 0 00 1 01 0 0 表2.1.1 与门真值表图2.1.1 与逻辑举例（a）常用符号（b）国标符号图2.1.2 与逻辑符号1 1 1由此可见，与门的逻辑功能是，输入全部为高电平时，输出才是高电平，否则为低电平。
二、或逻辑及或门或逻辑指的是：在决定某事件的诸条件中，只要有一个或一个以上的条件具备，该事件就会发生；当所有条件都不具备时，该事件才不发生的一种因果关系。
如图2.1.4所示电路，只要开关A或B其中任一个闭合，灯泡Y就亮；A、B都不闭合，灯泡Y才不亮。
这种因果关系就是或逻辑关系。
可表示为：Y＝A＋B读作“A或B”。
在逻辑运算中或逻辑称为逻辑加。
或门是指能够实现或逻辑关系的门电路。
或门具有两个或多个输入端，一个输出端。
其逻辑符号如图2.1.5所示。
或门的输出与输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为：Y＝A＋B两输入端或门电路的真值表和波形图分别如表2.1.2和图2.1.6所示。
A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 1图2.1.3 与门的波形图表2.1.2图2.1.4 或逻辑举例（a）常用符号（b）国标符号图2.1.5 或逻辑符号由此可见，或门的逻辑功能是，输入有一个或一个以上为高电平时，输出就是高电平；输入全为低电平时，输出才是低电平。
三、非逻辑及非门非逻辑是指：决定某事件的唯一条件不满足时，该事件就发生；而条件满足时，该事件反而不发生的一种因果关系。
如图2.1.7所示电路，当开关A闭合时，灯泡Y不亮；当开关A断开时，灯泡Y才亮。
这种因果关系就是非逻辑关系。
可表示为Y＝A，读作“A非”或“非A”。
在逻辑代数中，非逻辑称为“求反”。
非门是指能够实现非逻辑关系的门电路。
它有一个输入端，一个输出端。
其逻辑符号如图2.1.8所示。
非门的输出与输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y＝AA Y0 11 0其真值表和波形图分别如表2.1.3和图2.1.9所示。
由此可见，非门的逻辑功能为，输出状态与输入状态相反，通常又称作反相器。
2.1.2 复合逻辑门由与门、或门和非门可以组合成其他逻辑门。
把与门、或门、非门组成的逻辑门叫复合门。
常用的复合门有与非门、或非门、异或门、与或非门等。
一、与非门表2.1.3图2.1.9 非门的波形图图2.1.6 或门的波形图图2.1.7 非逻辑举例（a）常用符号（b）国标符号图2.1.8 非逻辑符号将一个与门和一个非门按图2.1.10连接，就构成了一个与非门。
与非门有多个输入端，一个输出端。
三端输入与非门的逻辑符号如图2.1.11所示，它的逻辑表达式为：Y＝CBA••＝ABC真值表和波形图分别如表2.1.4和图2.1.12所示。
A B C Y0 0 0 10 0 1 10 1 0 10 1 1 11 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0由此可知，与非门的逻辑功能为：当输入全为高电平时，输出为低电平；当输入有低电平时，输出为高电平。
二、或非门把一个或门和一个非门连接起来就可以构成一个或非门，如图2.1.13所示。
或非门也可有多个输入端和一个输出端。
三端输入或非门的逻辑符号如图2.1.14所示，它的逻辑表达式为：Y=CBA++表2.1.4图2.1.12 与非门的波形图图2.1.10 与非逻辑（a）常用符号（b）国标符号图2.1.11 与非逻辑符号（a）常用符号（b）国标符号图2.1.13 或非逻辑图2.1.14 或非逻辑符号真值表和波形图分别如表2.1.5和图2.1.15所示。
由此可知，或非门的逻辑功能为：当输入全为低电平时，输出为高电平；当输入有高电表2.1.5平时，输出为低电平。
A B C Y0 0 0 10 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 0图2.1.15 或非门的波形图三、异或门当两个输入变量的取值相同时，输出变量取值为0；当两个输入变量的取值相异时，输出变量取值为1。
这种逻辑关系称为异或逻辑。
能够实现异或逻辑关系的逻辑门叫异或门。
异或门只有两个输入端和一个输出端，其逻辑符号如图2.1.16（a）所示。
异或门的逻辑表达式为：Y＝A·B+A·B＝A⊕B式中，符号⊕表示异或逻辑。
异或门真值表如表2.1.6所示。
波形图如图（b）所示。
异或门的逻辑功能可简述为：输入相异，输出为高电平。
输入相同，输出为低电平。
A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 0四、与或非门把两个与门、一个或门和一个非门联结起来，就构成了与或非门。
它有多个输入端、一个输出端，逻辑符号如图2.1.17（a）所示。
其逻辑表达式为： Y＝CDAB真值表如表2.1.7所示，波形图见图2.1.17（b）。
与或非门的逻辑功能是：当任一组与门输入端全为高电平或所有输入端全为高电平时，输出为低电平；当任一组与门输入端有低平或所有输入端全为低电平时，输出为高电平。
输入输出A B C D Y0 0 0 0 1(a) 逻辑符号(b) 波形图图2.1.16 异或门的逻辑符号和波形图表2.1.6 异或门真值表图2.1.17 与或非门的逻辑符号和波形图表2.1.7与或非门真值表2.2 逻辑代数基础逻辑代数是讨论逻辑关系的一门学科，它是分析和设计逻辑电路的数学基础。
逻辑代数是由英国科学家乔治·布尔（George·Boole）创立的，故又称布尔代数。
逻辑代数也是用字母表示变量，但是逻辑代数和普通代数有着根本的区别。
逻辑代数中的逻辑变量只有两种可能取值—— 0和1，而且这里的0和1不同于普通代数中的0和1。
它只表示两种对立的逻辑状态，并不表示数量的大小。
2.2.1 逻辑代数的基本定理与规则在逻辑运算中，基本的逻辑关系有与、或、非三种。
在逻辑代数中，相应地也有三种基本运算，即与运算、或运算和非（求反）运算。
1. 与运算（逻辑乘）图T1101所示与门电路的逻辑关系为Y＝AB，由此可得与运算的规则为：0·0＝0 0·1＝0 1·0＝0 1·1＝1A·0＝0 A·1＝A A·A＝Ａ2. 或运算（逻辑和）图T1104所示或门电路的逻辑关系为Y＝A＋B，由此可得或运算的规则为：0+0＝0 0+1＝1 1+0＝1 1+1＝1A+0＝A A+1＝1 A+A＝A3. 非运算（求反运算）图T1107所示非门电路的逻辑关系为Y＝A，由此可得非运算的规则为：0＝1 1＝0A+A＝1 A·A＝０A＝A2.2.2 逻辑代数的基本定律逻辑代数不但有与普通代数相似的交换律、结合律和分配律，其本身还有一些特殊定律。
常用的定律如下：（1）交换律A·B＝B·A A＋B＝B＋A（2）结合律 （A·B）·C＝A·（B·C） （A ＋B ）＋C ＝A ＋（B ＋C ） （3）分配律 A·（B ＋C ）＝Ａ·B＋Ａ·C A 十BC ＝（A+B ）（A+C ） （4）重迭律 A·A＝A A ＋Ａ＝A（5）0-1律 0·Ａ＝0 0＋Ａ＝Ａ 1·Ａ＝Ａ 1＋Ａ＝1 （6）互补律 A·A ＝0 A ＋A ＝1（7）摩根定律 B A •＝A ＋B B A +＝A ·B （8）吸收律 A·（A ＋B ）＝A A ＋AB ＝Ａ1）与门(AND Gate)[学生活动] 通过演示实验，学习与门电路的逻辑关系。
观察实验结果，填写真值表。
我们把输入A 与输入B 均是高电势时，输出Z 才是高电势的逻辑电路叫做与门。
[讨论]与逻辑为：当决定某一事件的所有条件全部具备时，这一事件才会发生。
与门用来实现与逻辑关系的电路。
与门的符号（2）或门(OR Gate)[学生活动] 分组实验，填写真值表。
我们把输入A 与输入B 任一个或者两个都为高电势时，输出Z 就为高电势的逻辑电路叫做或门。
[讨论]或逻辑为：当决定某一事件的各个条件中，只要一个或一个以上条件成立，这一事件就会发生。
与门的符号Z Z（2）非门(NOT Gate)观察演示实验，填写真值表。
我们把输入A为高电势时输出Z为低电势输入A为低电势时输出Z为高电势的逻辑电路叫做非门。
非逻辑为：当某一事件的发生总是和条件相反，即条件成立，事件不发生；条件不成立，事件发生。
非门的符号Z。