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。
简单的逻辑电路
或门
当至少一个输入信号为高 电平时，输出信号为高电 平；否则，输出信号为低 电平。
非门
输入信号和输出信号的状 态相反。
逻辑门电路的作用
实现逻辑运算
实现数据传输和处理
逻辑门电路可以用于实现各种逻辑运 算，如与、或、非等，从而实现数字 信号的处理和控制。
在数字通信和计算机系统中，逻辑门 电路可以用于实现数据传输和处理的 逻辑控制。
应用
在数字系统中，与门常用 于实现逻辑控制、数据传 输等。
或门电路
功能
只要有一个输入为高电平，输出 就为高电平。
描述
或门电路可以用于实现逻辑加法操 作，当任一输入为1时，输出就为1。
应用
在数字系统中，或门常用于实现逻 辑控制、数据传输等。
非门电路
功能
输入与输出状态相反。
描述
非门电路可以用于实现逻辑非操作，当输入为0时， 输出为1；当输入为1时，输出为0。
ERA
分立元件实现方式
分立元件
逻辑门电路最初是通过使用单个电子管或晶体管等分立元 件实现的。每个逻辑门由单独的元件组装而成，需要大量 的焊接和调试工作。
优点
由于没有使用集成电路，因此不存在热噪声和信号延迟问 题。
缺点
体积庞大，功耗高，可靠性差，成本高。
集成电路实现方式
01 02
集成电路
随着集成电路技术的发展，逻辑门电路被集成在一块芯片上，大大减小 了体积和功耗。集成电路中的逻辑门由多个晶体管和其他元件集成在一 起实现。
简单的逻辑电路
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 逻辑门电路的基本概念 • 常见的逻辑门电路 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实现方式 • 逻辑门电路的性能参数 • 逻辑门电路的发展趋势和展望
深入详解逻辑门电路
R1 4kΩ
VCC VB1=2.1V
T1
be2
be5
28
二、输出特性（输出电压随负载电流的变化情况）
1.高电平输出特性 输出高电平时，T4导通，T5截止,
R2
VCC R4
b1 c1 T1
T3
T2
R5
T4
+5V F
F ABC
R3
输入级 倒相级
T5
输出级15
R1 3k b1
R2 750
c2
V3
V1 c1
V2
A B C
e1 e2 e3
R3
R4 3k
360
UCC＝ ＋5 V R5 100
V4 F
V5 UO
UCC
R1 b
e1e2e3 c ABC
UCC
A e1 VD1 B e2 VD2 C e3 VD3
2.1.4 半导体三极管的开关特性
1. 三极管开关电路
VCC
RB + vI iB -
Rc iC +
vO
-
③vI继续增加，RC上的压降也随之增 大，vCE下降，当vCE↓≈0时，三极管 处于深度饱和状态， vO≈0，为低电 平。
注：当VCE=VBE时，三极管为临界饱和导通；
集电极临界饱和导通电流 ICS≈VCC/RC 基极临界饱和导通电流 IBS=ICS/β=VCC/ (β RC)
★
负号表示输入电流流出门.
26
2.vI=VIH=3.6V时
VIH=3.6V IIH=?
什么是逻辑门电路常见的逻辑门有哪些
什么是逻辑门电路常见的逻辑门有哪些逻辑门电路是现代电子电路中常见的一种技术组件，在计算机科学和电子工程领域中扮演着重要的角色。
本文将介绍逻辑门电路的概念以及常见的逻辑门类型。
一、什么是逻辑门电路逻辑门电路是一种由逻辑门组成的电子电路，用于执行逻辑运算。
逻辑门是一个具有一个或多个逻辑输入和一个逻辑输出的设备，它根据输入信号的逻辑状态（通常是高电平或低电平）产生相应的输出信号。
逻辑门电路由多个逻辑门组成，通过逻辑门之间的连接和组合，可以实现复杂的逻辑运算和控制功能。
逻辑门电路广泛应用于数字电子系统，如计算机、手机、数码电视等。
二、常见的逻辑门类型1. 与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它具有两个或多个输入端和一个输出端。
当所有输入端都为高电平时，输出端才为高电平；只要有一个输入端为低电平，输出端就为低电平。
与门的符号通常用一个圆圈表示，并在圆圈内部标注与门的名称和输入端的数量。
例如，一个具有两个输入端的与门的符号为： |───|AND|───|2. 或门（OR Gate）或门是另一个常见的逻辑门，在多个输入端中只要有一个为高电平时，输出端就为高电平；只有所有输入端都为低电平时，输出端才为低电平。
或门的符号通常用一个“＋”符号表示，并在符号上标注或门的名称和输入端的数量。
例如，一个具有三个输入端的或门的符号为： ___───| OR |───___3. 非门（NOT Gate）非门也被称为反相器，它只有一个输入端和一个输出端。
非门的输出与输入电平相反，即当输入端为高电平时，输出端为低电平；当输入端为低电平时，输出端为高电平。
非门的符号通常用一个小圆圈表示，并在圆圈内部标注非门的名称。
例如，一个非门的符号为：|───|NOT|───|4. 异或门（XOR Gate）异或门是逻辑门中的一种特殊类型，它具有两个输入端和一个输出端。
当两个输入端的电平相同时，输出端为低电平；当两个输入端的电平不同时，输出端为高电平。
逻辑门电路
vDS线性增加， rds为受vGS控制可变
电阻。
rds
dvDS diD
vGS cost
1 2K n (vGS
VT )
iD (a)输出特性曲线
ห้องสมุดไป่ตู้
o 饱和区：vGS VT , vDS vGS VT
O VT
vGS
（b）转移特性曲线
3. 其他类型的MOS管
(1) P沟道增强型MOS管
o 结构与NMOS管相反。
3. 逻辑门电路
3.1 逻辑门电路简介
3.1.1 各种逻辑门电路系列简介 3.1.2 开关电路
3.1.1 各种逻辑门电路系列简介
1 、逻辑门:实现基本逻辑运算和常用逻辑运算的单元电路。
2、 逻辑门电路的分类 分立门电路
逻辑门电路 集成门电路
二极管门电路
三极管门电路
TTL门电路 MOS门电路 BiCMOS门电路
o vGS>0, 建立电场 反型层 vDS>0, iD 0。
o 沟道建立的最小 vGS 值称为开启电压 VT.
VDS
S
VGS G
D
N
N
P
n-沟道
B
1. N沟道增强型MOS管的结构和工作原理
(2) VGS 和VDS共同作用
o vGS> VT, vDS>0, 靠近漏极的电压减小。
o当VGS> VT, iD 随VDS增加几乎成线性增加 。
o 当vDS vGD=(vGSvDS)VT, 漏极 处出现夹断。
VDS
S
VGS G
D
o 继续增加VDS 夹断区域变 N 大， iD 饱和。
N P
n-沟道 B
2. N沟道增强型MOS管的输出特性和转移特性 输出特性分为
什么是逻辑门电路它在电子电路中的作用是什么
什么是逻辑门电路它在电子电路中的作用是什么逻辑门电路是指应用于数字电路中的逻辑元件。
它由一组有特定逻辑功能的晶体管或其他半导体器件组成，能够对输入的电信号进行逻辑运算，然后输出相应的处理结果。
逻辑门电路是数字电子电路中最基本的组成部分，其作用是实现不同的逻辑功能，如与门、或门、非门、异或门等。
一、逻辑门电路的定义与基本概念逻辑门电路是指由逻辑门组成的数字电路。
逻辑门是能够接受一个或多个输入信号，并根据规定的逻辑关系对输入信号进行逻辑运算，最后输出一个结果信号的电子元件。
逻辑门电路是基于二进制数字的运算与处理，其输出信号可以被其他逻辑门电路接收作为输入信号进行级联运算。
二、逻辑门电路的作用逻辑门电路在数字电路中起着重要的作用，主要有以下几个方面。
1. 实现逻辑功能逻辑门电路通过对输入信号进行逻辑运算，能够实现与门、或门、非门等不同的逻辑功能。
例如，与门电路只有在所有输入信号都为高电平时才会输出高电平，否则输出低电平；或门电路只要任何一个输入信号为高电平，输出就为高电平。
通过逻辑门电路的组合，可以实现复杂的逻辑运算，如加法器、计数器等。
2. 实现布尔运算逻辑门电路可以实现布尔运算，即逻辑运算的基本操作，如与运算、或运算、非运算等。
这些布尔运算可以用于数字电路的设计与实现，用来实现各种逻辑功能并完成复杂的数据处理。
3. 实现控制与决策逻辑门电路可以用作控制与决策的基础。
例如，在计算机的中央处理器（CPU）中，逻辑门电路被用来实现指令的解码和执行，根据不同的指令类型进行相应的操作。
逻辑门电路还可以用于控制开关、触发器等元件的状态，从而实现各种电路的控制与决策。
4. 实现存储与记忆逻辑门电路可以与触发器、存储器等元件结合使用，实现数字电路中的存储与记忆功能。
例如，通过级联的触发器电路可以实现寄存器，用来存储数字数据。
逻辑门电路还可以用于存储器的地址选择、数据读写等操作，从而实现数据的存储与检索。
5. 实现信号的转换与匹配逻辑门电路可以用于信号的转换与匹配。
第2章 逻辑门电路
20102010-9-14
2.1.1 非门
定义：输入与输出信号状态满足“ 定义：输入与输出信号状态满足“非”逻辑关系。 逻辑关系。 逻辑符号： 逻辑符号： 非门电路： 非门波形图： 非门电路： 非门波形图：
非门工作特点： 非门工作特点： ● 当输入端A 为高电平1（+5V）时，晶体管 当输入端A 为高电平1 +5V） 导通， 端输出0.2～0.3V的电压 的电压， 导通，L 端输出0.2～0.3V的电压，属于低电平 范围； 范围； ● 当输入端为低电平0（0V）时，晶体管截止，晶体管集电 当输入端为低电平0 0V） 晶体管截止， 发射极间呈高阻状态，输出端L的电压近似等于电源电压； 极—发射极间呈高阻状态，输出端L的电压近似等于电源电压； ● 任何能够实现 L = A “非”逻辑关系的电路均称为“非门”， 逻辑关系的电路均称为“非门” 也称为反相器。式中的符号“ 表示取反， 也称为反相器。式中的符号“-”表示取反，在其逻辑符号的输出 端用一个小圆圈来表示。 端用一个小圆圈来表示。
同或门电路： 同或门电路：
逻辑符号： 逻辑符号：
提
示
双输入端同或门波形图： 双输入端同或门波形图：
当输入端A 当输入端A、B 的电平 状态互为相反时，输出端L 状态互为相反时，输出端L 一定为低电平； 一定为低电平；而当输入端 A、B 的电平状态相同时， 的电平状态相同时， 一定为高电平。 输出端 L 一定为高电平。
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第二章（1） 第二章（
3
2.1.2 与门
定义：输入与输出信号状态满足“ 定义：输入与输出信号状态满足“与”逻辑关系。 逻辑关系。 与门电路： 逻辑符号： 与门波形图： 与门电路： 逻辑符号： 与门波形图：
什么是逻辑门电路它有哪些常见的应用
什么是逻辑门电路它有哪些常见的应用逻辑门电路是由逻辑门组成的电子电路，用于处理和控制数字信号的传输和处理。
逻辑门电路由多个逻辑门组成，每个逻辑门接收一个或多个输入信号，并生成一个输出信号，用来实现特定的逻辑功能。
逻辑门电路的基本组成部分是逻辑门，逻辑门是基于逻辑运算的元件，常见的逻辑门有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。
逻辑门的输入信号可以是0或1的电平信号，输出信号也是0或1的电平信号，根据输入信号的不同组合，逻辑门可以实现不同的逻辑功能。
常见的逻辑门电路应用包括：1. 数据处理和计算机逻辑：逻辑门电路在计算机领域中广泛应用，用于实现各种逻辑运算和算术运算，例如，加法器、减法器、乘法器、除法器等。
2. 数字电子电路设计：逻辑门电路可以用于设计各种数字电子电路，如时钟电路、计数器、触发器、多路选择器、编码器、解码器等。
3. 存储器控制：逻辑门电路可用于存储器的控制和读写操作，例如，随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
4. 接口电路：逻辑门电路可用于不同数字系统之间的接口转换和信号调整，例如，电平转换、信号调整和匹配等。
5. 自动控制系统：逻辑门电路可以用于实现自动控制系统中的逻辑判断和决策，例如，逻辑控制器（PLC）和自动控制系统中的逻辑控制模块。
6. 电子游戏和娱乐设备：逻辑门电路可以用于电子游戏和娱乐设备中的逻辑处理和控制，例如，游戏机、电子琴、电子乐器等。
7. 通信和网络设备：逻辑门电路在通信和网络设备中起着重要的作用，例如，数据编码、数据解码、调制解调器、网络交换机等。
综上所述，逻辑门电路是数字电子电路的基本部分，用于处理和控制数字信号，常见的应用包括数据处理、计算机逻辑、存储器控制、接口电路、自动控制系统、电子游戏和娱乐设备，以及通信和网络设备等领域。
逻辑门电路的广泛应用使得数字电子技术在各个领域中得到了大规模的应用和发展。
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第六章数字电路基础
一、填空题
1、逻辑代数的三种基本运算是、和。
2、数字集成电路按组成的元器件不同，可分为和两大类。
3、门电路中，最基本的逻辑门是、和。
4、二进制数1101转化为十进制数为。
5、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I表示低电平，0表示高电平称为逻辑。
基本逻辑门电路有，和。
6、与非门的逻辑功能是，或非门的逻辑功能是。
7、异或门在数字电路中作为判断的门电路。
它的逻辑函数表达式可表示为。
8、TTL集成逻辑门电路是指逻辑门电路，它的输入和输出都是由
组成。
9、CMOS电路是由和组成的互补电路，是一种应用广泛、前景广阔的集成电路。
二、选择题
1、逻辑功能为：“全1出0，有0出1”的逻辑门是（）
A与非门B或非门C非门
2、逻辑符号为的门电路是（）
A、非门
B、异或门
C、与门
3、具有表6-3所示真值表的门电路是( )
A、与非门
B、或非门C或门
4如图所示电路为（）门电路
A、与
B、或
C、非
5、凡在数值上或时间上不变化的信号，例如只有高、低电平的矩形波脉冲信号，称为（）
A、模拟信号B数字信号C直流信号
6、TTL集成电路外引脚编号的判断方法是（）
A、把标志（半圆形凹口）置于左端，逆时针转自下而上顺序读出序号。
B、把标志置于右端，逆时针转自下而上顺序读出序号
C、把标志置于左端，顺时针转自下而上顺序读出序号
7、凡在数值上或世间上不连续变化的信号，例如只有高、低电平的矩形波信号，称为（）
A、模拟信号
B、数字信号C直流信号
8、逻辑函数式DD，简化后的结果是（）
A、2D
B、D
C、D2
9、在逻辑运算中，只有两种逻辑取值，他们是（）
A、0V和5V
B、正电位和负电位
C、0和1
A、与非
B、或非
C、与
10、题图所示逻辑图，其逻辑函数表达式正确的是（）
A、Y=1
B、Y=A
C、Y=A
三、判断题
1、在数字电路中，高电平和低电平指的是一定的电压范围，并不是一个固定不变的数值（）
2、有三个开关并联起来控制一只电灯时，电灯的亮与不亮同三个开关的闭合或断开之间的对应关系属于与的逻辑关系（）
3、逻辑代数中的0和1是代表两种不同的逻辑状态，并不表示数值的大小。
（）
4、与门的逻辑功能可以理解为输入端有0，则输出端必为0；只有输入端全为1时，输出端为1. （）
5、非门通常是多个输入端，一个输出端。
（）
6、或非门的逻辑功能是：输入端全是低电平时，输出端是高电平；只要输入端有一个是高电平，输出端即为低电平。
（）
7、非门可以用与非门代替，但与非门不能用非门代替。
（）
8、在数字电路中，高电平和低电平指的是一定的电压范围，并不是一个固定不变的数值。
（）
9、由三个开关并联起来控制一只电灯，电灯的亮与不亮同三个开关闭合与断开之间的对应关系属于与的逻辑关系。
（）10、与门的逻辑功能可以理解为输入端有0，则输出端为0；只有当输入端全为1时，输出端为1。
（）
11、非门通常是多个输入端，一个输出端。
（）
12、或非门的逻辑功能是：输入端全是低电平，输出端是高电平；只要输入端有一个是高电平，输出端即为低电平。
（）13、逻辑是指事物的“因”、“果”规律。
逻辑电路所反映的是输入状态（因）和输出状态（果）的逻辑关系的电路。
（）四、综合题
（1）20 （2）38 （3）100 （4）184 （5）2009 3、将下列二进制数转化为十进制数。
（1）1011 （2）11011 （3）110110 （4）110011110
4、完成下列个二进制数的运算。
（1）101+11 （2）11111+101 （3）110-11 （4）1101-111
5、什么是二进制代码？什么是8421编码？列出8421BCD码的真值表。
6、化简函数Y=A B+B+BCD，并用与非门逻辑图实现。
第六章数字电路基础答案
一、填空题
1.与逻辑、或逻辑、非逻辑
2.TTL、CMOS
3.与门、或门、非门
4.B
5.正、负、与门、或门、非门
6.（有0出1、全1出0、）（有1出0、全0出1）
7.两个输入信号是否相同、Y=A+B
8.三极管—三极管、三极管
9.PMOS 、NMOS
二、选择题
1.A
2.B
3.B
4.B
5.B
6.A
7.B
8.B
9.C10.B
三、判断题
1.√
2.×
3.√
4.√
5.×
6.√
7.√
8.√
9.×10.√11.×12.√13.√
四、1.。