基本的逻辑运算-基本逻辑门电路符号

基本的逻辑运算表示式-基本逻辑门电路符号

1、与逻辑(AND Logic)

与逻辑又叫做逻辑乘，通过开关的工作加以说明与逻辑的运算。

从上图看出，当开关有一个断开时，灯泡处于灭的，仅当两个开关合上时，灯泡才会亮。于是将与逻辑的关系速记为：“有0出0,全1出1”。

图(b)列出了两个开关的组合，以及与灯泡的，用0表示开关处于断开，1表示开关处于合上的；

灯泡的用0表示灭，用1表示亮。

图(c)给出了与逻辑门电路符号,该符号表示了两个输入的逻辑关系，&在英文中是AND的速写，开关有三个则符号的左边再加上一道线就行了。

逻辑与的关系还用表达式的形式表示为:

F=A·B

上式在不造成误解的下可简写为：F=AB。

2、或逻辑(OR Logic)

上图(a)为一并联直流电路，当两只开关都处于断开时，其灯泡不会亮；当A,B两个开关中有一个或两个一起合上时，其灯泡就会亮。如开关合上的用1表示，开关断开的用0表示；灯泡的亮时用1表示，不亮时用0表示，则可列出图(b)

的真值表。这种逻辑关系通常讲的“或逻辑”，从表中可看出，只要输入A,B两个中有一个为1，则输出为1，否则为0。

或逻辑可速记为：“有1出1，全0出0”。

上图(c)为或逻辑门电路符号，通常用该符号来表示或逻辑，其方块中的“≥1”表示输入中有一个及一个的1，输出就为1。

逻辑或的表示式为：

F=A+B

3、非逻辑(NOT Logic)

非逻辑又常称为反相运算(Inverters)。下图(a)的电路实现的逻辑功能非运算的功能，从图上看出当开关A 合上时，灯泡反而灭；当开关断开时，灯泡才会亮，故其输出F的与输入A的相反。非运算的逻辑表达式为

图(c)给出了非逻辑门电路符号。

复合逻辑运算

在数字系统中，除了与运算、或运算、非运算之外，使用的逻辑运算还有是通过这三种运算派生出来的运算，这种运算通常称为复合运算，的复合运算有：与非、或非、与或非、同或及异或等。

4、与非逻辑(NAND Logic)

与非逻辑是由与、非逻辑复合而成的。其逻辑可描述为：“输入为1时，输出为0；否则始终为1”。下图(a)为与非逻辑门电路符号。

多输入的与非逻辑表达式可写为：

5、或非逻辑（NOR Logic)

上图(b)为或非逻辑门电路符号，从与非的逻辑推出或非的逻辑关系：“输入中有一个及一个1，则输出为0,仅当输入全为0时输出为1”。或非逻辑的逻辑符号如下：

6、与或非逻辑

上图中图(c)为与或非逻辑门电路符号，A,B相与后输出到或运算输入，C,D也相与后输出到或逻辑的输入，这两个输出再进行或运算后加到非运算输出。上图与或非的逻辑表达式为：

7、异或逻辑

图(d)为异或逻辑门电路符号，＝1表示当两个输入中只有一个为1时，输出为1；否则为0。异或运算的逻辑表达式为：

上式中，“⊕”表示异或运算。

8、同或逻辑

图(e)为同或的逻辑关系，从图上看出同或上是异或的非逻辑，下表也说明了其两者的非的逻辑关系。

同或的逻辑表达式为：

上式中“⊙”是同或逻辑门电路符号。

基本门电路-什么是门电路-逻辑门电路图一、分立元件基本门电路

二极管与门电路图

二极管或门电路图

三极管非门电路图

二、TTL集成基本门电路

在数字电路中，分立元件门电路已较少采用，而使用集成门电路，主要有TTL类型和CMOS类型。1．TTL三态门、OC门（极电极开路与非门）

有两个门电路，TTL三态门、OC门，的用法与众不同，符号及逻辑关系如图。

标准TTL集成逻辑基本门电路

电压转移特性曲线

高、低电平：输入电压分为U IH、U IL，输出电压分为U OH、U OL 抗干扰性能

输入特性曲线

结论：

1.TTL电路的输入不能为负；

2.TTL门电路的输入端在输入低电平时电流高于输入为高电平的电流。

输入负载特性曲线

结论：输入端接电阻到地时，其当电阻大于700时，其输入端相当于高电平，输入端悬空，悬空时相当于高电平。输出特性

扇出系数—负载能力

STTL

LSTTL

三、CMOS集成基本门电路(图) OC门

三态门

CMOS三态门及传输门的符号及逻辑关系如图

四、基本门电路使用

门电路使用注意事项

电源

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) 极限工作电源电压指超过该电源电压器件将永久损坏。TTL电路为7V;4000系列CMOS电路为18V。

输入电压

输入高电平电压应大于VIHmin而小于电源电压；输入低电平电压应大于0V而小于VILmax。

输入电压小于0V或大于电源电压将有损坏集成电路。

输出负载

除OC门和三态门外普通门电路输出不能并接，否则烧坏器件；

门电路的输出带同类门的个数不得超过扇出系数，否则造成不稳定；在速度高时带负载数尽少；

门电路输出接普通负载时，其输出电流就小于IOLmax和IOHmax。

工作及运输环境问题

温度、湿度、静电会影响器件的正常工作。

74系列TTL可工作在0～70℃,而54系列为-40～125℃，这通常的军品工作温度和民品工作温度的区别；

在工作时应注意静电对器件的影响，通过方法克服其影响：

在运输时采用防静电包装；使用时保证设备接地；测试器件是应先开机再加信号、关机时先断开信号后关电源。

集成门电路输入端的使用方法

前面介绍了常用TTL、CMOS门电路的逻辑关系，输入输出逻辑变量的均为逻辑高电平（1）或逻辑低电平（0）。在使用门电路进行逻辑运算时，还通过的方法将门电路的输入设置为高、低电平，具体如下。

1． TTL门电路输入端的使用

输入端置为1的方法：接电源正端、经较大电阻（R≥ 2k）接地、悬空等，如图。

输入端置为0的方法：接地、经较小电阻（R≥2k ）接地等，如图。

2． CMOS门电路输入端的使用

输入端置1的方法：接电源正端等，

如图。

输入端置0的方法：

经电阻接地、

直接接地等，

如图。

例题

例1．已知逻辑门电路如图，请写出输出表达式，并由输入波形画出输出波形。