第二章.逻辑运算与集成逻辑门
基本逻辑运算解读
3
T3 2
0.3V
饱和
（2）输入有低电平0.3V 时。
由于T4和D导通，所以： 该发射结导通， VB1=1V 。 T2 、 T3 都截止。 VO≈VCC-VBE4-VD =5-0.7-0.7=3.6（V） 忽略流过RC2的电流，VB4≈VCC=5V 。 实现了与非门的逻辑 功能的另一方面： 输入有低电平时， 输出为高电平。
_
_
A B
=1
L=A + B
(1)两变量的“异或逻辑”和“同或逻辑”互为反 函数。
A B A ⊙ B A⊙ B A B A B A B A B AB A B AB A B A B
_ _ ___________ _ _ _ _ ___________ _ _
_________
________
A B
=
L=A + B
两变量的“异或逻辑”和“同或逻辑”互为反函 数。
(2) 多变量的“异或”及“同或”逻辑
多变量的“异或”或“同或”运算， 要利用两变量的“异 或门”或“同或门”来实现。
图 2 – 11 多变量的“异或”电路
图 2 – 12 多变量的“同或”电路
A B F F1 C ( A B) C A B C 由图2 - 11(b)得： F A B F C D 1 2 F F1 F2 ( A B) (C D) A B C D Y1 A B 由图2 - 12(a)得：Y Y1 ⊙ C ( A ⊙ B ) ⊙ C A ⊙ B ⊙ C Y1 A ⊙ B Y2 C ⊙ D 由图2 - 12(b)得：Y Y1 ⊙ Y2 ( A ⊙ B ) ⊙ (C ⊙ D ) A ⊙ B ⊙C ⊙ D
《数字电子技术(第三版)》2. 基本逻辑运算及集成逻辑门
Ｙ＝Ａ+ Ｙ＝Ａ+Ｂ
功能表
开关 A 断开 断开 闭合 闭合 开关 B 断开 闭合 断开 闭合 灯Y 灭 亮 亮 亮
真值表
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
逻辑符号
Y 0 1 1 1
实现或逻辑的电 路称为或门。或 门的逻辑符号：
A B
≥1
Y=A+B
2.1.3、非逻辑（非运算） 2.1.3、非逻辑（非运算） 非逻辑指的是逻辑的否定。当决定事件（Y） 发生的条件（A）满足时，事件不发生；条件不 满足，事件反而发生。表达式为： Ｙ＝Ａ 开关A控制灯泡Y
A E B Y
A断开、B接通，灯不亮。 断开、 接通 灯不亮。 接通， 断开
A E B Y
A接通、B断开，灯不亮。 接通、 断开，灯不亮。 接通 断开
A、B都接通，灯亮。 、 都接通，灯亮。 都接通
两个开关必须同时接通， 两个开关必须同时接通， 灯才亮。逻辑表达式为： 灯才亮。逻辑表达式为：
Ｙ＝ＡＢ
2.4 集成逻辑门
2.4.1 TTL与非门 TTL与非门 2.4.2 OC门和三态门 OC门和三态门 2.4.3 MOS集成逻辑门 MOS集成逻辑门 2.4.4 集成逻辑门的使用问题 退出
逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的电子电 路。简称门电路。 基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、 与非门、或非门、与或非门和异或门等。 逻辑0和1： 电子电路中用高、低电平来表示。 获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件 的导通、截止（即开、关）两种工作状态。 集成逻辑门 双极性晶体管逻辑门 TTL ECL I2L 单极性绝缘栅场效应管逻辑门 PMOS NMOS CMOS
（6）平均传输延迟时间tpd：从输入端接入高电平开始，到输出端 输出低电平为止，所经历的时间叫导通延迟时间（tpHL）； 从输入端接入低电平开始，到输出端输出高电平为止，所经 历的时间叫截止延迟时间（tpLH）。 tpd=(tpHL+ tpLH)/2=3~40ns 平均传输延迟时间是衡量门电路运算速度的重要指标。 （7）空载功耗：输出端不接负载时，门电路消耗的功率。 静态功耗是门电路的输出状态不变时，门电路消耗的功率。其中： 截止功耗POFF是门输出高电平时消耗的功率； 导通功耗PON是门输出低电平时消耗的功率。 PON> POFF （8）功耗延迟积M：平均延迟时间tpd和空载导通功耗PON的乘积。 M= PON× tpd （9）输入短路电流(低电平输入电流)IIS：与非门的一个输入端直 接接地（其它输入端悬空）时，由该输入端流向参考地的电流。 约为1.5mA。
数字电子技术教学大纲(物联网工程专业)
《数字电子技术》课程教学大纲课程名称：数字电子技术英文名称：Digital Electronic Technology 课程代码: 课程类别: 必修专业基础学分: 2 学时: 32开课单位: 计算机科学与信息工程学院适用专业: 物联网工程制订人：谭晓东审核人：黄华升审定人: 陶程仁一、课程的性质和目的（一）课程性质本课程是计算机与技术、物联网工程等本科专业的必修专业基础课。
且为主干课程。
本课程主要讲述数字逻辑的基本概念、基本定律和基本分析方法，数字逻辑电路的特性、功能，分析方法及应用。
（二）课程目的课程教学所要达到的目的是：1．能正确理解本课程的基本概念、基本理论；2．掌握数字电路的工作原理、性能和特点；3．掌握数字电路的基本分析方法和设计方法；4．能独立的应用所学的知识去分析和求解从工程中抽象出的逻辑问题以及与专业有关的某些数字电路的实际问题，并具有工程计算和分析能力，为后续专业课程的学习打下基础。
二、与相关课程的联系与分工要求学生具备高等数学、大学物理、电路理论、半导体器件等方面的知识，才能进入该课程的学习，该课程为后续电子计算机及接口技术等方面的课程及专业课程中的电子电路实际应用奠定基础。
三、教学内容及要求第一章数制与代码本章是学习数字逻辑电路及其工作原理的基础，应掌握各种数制、代码的特点及相互之间的转换规律。
1.1 进位计数制1.1.1进位计数制的基本概念1.1.2 常用进位计数制1.2 数制转化1.2.1 非十进制转化成十进制数1.2.2 十进制数转化成其它进制数1.2.3 二进制数转化成八进制数或十六进制数1.2.4 八进制数或十六进制数转化成二进制数1.3 常用代码1.3.1 二—十进制码（BCD码）1.3.2 可靠性编码1.3.3 字符代码【重点与难点】本章主要讲述简单的逻辑运算及常用的逻辑门。
重点是熟练掌握基本逻辑运算、各种门电路的图形符号及其输出函数表达式，正确处理各种门电路使用中的实际问题。
第2章集成逻辑门电路
2.3.2
TTL集电极开路门
TTL集电极开路门（Open Collector Gate）也称为OC门。 在用门电路组成逻辑电路时，如果能将输出端直接并联（称为 “线与”逻辑），可以使电路简化许多。前面所介绍的TTL与非 门却不能这样使用，原因有两个：一是TTL与非门无论输出为高 电平还是低电平，输出电阻都很小；二是两个TTL与非门连在一 起以后，如果一个门输出为高电平，另一个输出为低电平，那么 会有很大的电流从截止门的三极管VT4流到导通门的三极管VT5， 此电流大大超过正常工作电流，严重时会损坏门电路。解决的办 法是把TTL与非门电路的输出级改为集电极开路的三极管结构，
图2.25
二极管的开关电路特性
2．双极型三极管的开关特性 双极型三极管的输出特性曲线如图2.26所示。由输出特性曲线 可知，三极管可分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。特别 当三极管工作在截止区和饱和区时，电参数也表现为对立的两个 状态，可以作为开关使用。
图2.26
三极管的输出特性曲线
2.2
晶体二极管和三极管的开关特性
第一个字母C代表中国，T代表TTL；它们对应型号的门电路逻辑 功能和引脚图与国际标准基本是一样的。本书电路举例将以最常 用的74XX系列和74LSXX系列门电路为主。本章讨论的集成逻辑门 属于小规模集成电路（SSI）。
2.3.1
TTL与非门电路
1．电路结构 每个系列的TTL与非门基本都是由输入级、中间级（倒相级） 和输出级组成。图2.30为TTL与非门的基本电路。 输入级通常由多发射极晶体三极管组成，如图中VT1。我们可 以把VT1看成是发射极独立而基极和集电极分别并联在一起的三 极管。输入级完成“与”逻辑功能。 中间级由VT2组成，其集电极和发射极输出的信号相位相反。 由这两个相位相反的信号去控制输出级的VT3和VT5，所以中间级 也称倒相级。 输出级由VT3、VT4和VT5组成，采用推拉式结构。其中VT3、
数字电子技术 第2章 逻辑门
2
2.1
主要内容：
基本逻辑门
与、或、非三种基本逻辑运算
与、或、非三种基本逻辑门的逻辑功能
41
标准TTL门的输入 / 输出逻辑电平 :
42
CMOS门的输入 / 输出逻辑电平(＋5V电源时) :
4.4V
0.33V
43
传输延迟时间tpd
t pd 1 (tPHL tPLH ) 2
tPHL和tPLH的定义（下图为非门的输入和输出波形） :
44
输入/输出电流 （1）“拉电流”工作状态 （2）“灌电流”工作状态
9
2.1.2 或门
实现“或”运算的电路称为或逻辑门，简称或门 。 逻辑或运算可用开关电路中两个开关相并联的例 子来说明
真 值 表
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
F A B
0 1 1 1
10
“或”运算的逻辑表达式为： F = A+B “或”逻辑的运算规律为：
一般形式
000 0 1 1 0 1 11 1
A
一般形式
A A A A 1 A A 0
14
非门的逻辑符号:
74LS04（六非门）
例2-5 : 向非门输入图示的波形，求其输出波形F。 解：
15
2.2 复合逻辑门
主要内容：
与非、或非、异或、同或的复合逻辑运算 与非门、或非门的逻辑功能 异或门、同或门的逻辑功能 各种复合逻辑门的真值表及输出波形
第二章 逻辑门电路
• （2）放大状态：当VI为正值且大于死区电压时，三极 管导通。有 V V V
IB
I BE
Rb
I
Rb
• 此时，若调节Rb↓，则IB↑，IC↑，VCE↓，工作点沿着负 载线由A点→B点→C点→D点向上移动。在此期间，三极管 工作在放大区， 其特点为： IC＝βIB。 • 三极管工作在放大状态的条件为： 发射结正偏，集电结反偏
VIL VOL
VNL
0
4、扇入与扇出数： 1）扇入数： 取决于它的输入端的个数。 2）扇出数: MIN (NOH, NOL)
拉电流工作情况： 输出为高电平时，与 非门带拉电流负载
N OH
I OH （驱动门） I IH （负载门）
0 1
4
IIH II
L
输出为低电平时，与 灌电流工作情况： 非门带灌电流负载
0
T3 通
该与非门输 出低电平， 门 2 T3导通
集电极开路TTL“与非”门（OC门）
OC门的结构
当输入端全为高电 VCC 逻辑符号： 平时，T2、T3导通， A A A R 输出为低电平； L B B B 输入端有一个为 低 电 平 时 ， T2 、 输出逻辑电平： T3 截 止 ， 输 出 高 低电平0.3V 电 平 接 近 电 源 电 （5-30V） TTL与非门 高电平为VC 压VC。 OC门完成 集电极开路与非门（OC门） “与非”逻辑功 能
§2.3
CC
基本逻辑门电路
真值表
一、二极管“与门”及“或门”电路 A V (5V) 1、与门电路： 0 0 R 3k 0 A 1 L 1 B 1 C 1
A，B，C 任一为0V，其中一个 二极管导通，VL被钳制在0.7V
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。
基本逻辑运算
3 3.6V
2T 3 截止
3 主要参数
（1)TTL与非门提高工作速度的原理
a.采用多发射极三极管加快了存储电荷的消散过程。
iB1
Rb1
4kΩ
+VCC Rc 2 1.6kΩ
3.6V
A B C
1
1V 1.4V
31
T1 β iB1
0.7V
0.3V
3
2T2
1
Re2 1kΩ
Vo
3
2T 3
b.采用了推拉式输出级，输出阻抗比较小，可迅速给负载电容充放电。
应的输入电压。即输入高电压的3最.5 小值。在产B(品0.6V手,3.6V册) 中常
称为输入高电平电压，用VIHV（OH（mmiinn））23.5.0表2示.4V 。产C 品规C(1定.3V,V2.4I8HV（) min）
=2V。(1.4-1.8V)
D(1.4V, 0.3V)
2.0
1.5
E(3.6V, 0.3V)
表2 -5 电位关系与正、 负逻辑
同样的方法可得到正与等于负或， 正异或等于负同或。
2.3 集 成 逻 辑 门
集成门电路的分类 1.按内部有源器件的不同分为：
双极型晶体管集成门电路：LSTTL、ECL、I2L 单极型MOS集成门电路：CMOS、NMOS、 PMOS、LDMOS、VDMOS…… 晶体管和MOS管集成门电路：BiCMOS
B
NP
A
C
NP
B C
1
+VCC （ +5V） Rb1
3
T1
1. 电路基本结构
Rb1 4kΩ
Rc 2 1.6kΩ
Vc 2
1
+VCC（ +5V） Rc4 130Ω
基本逻辑运算有与运算(逻辑乘)、或运算(逻辑加)和非运算(解读
1
1 1 1
1 1 1
10 Y = ABC AC D ABC ACD
11 已知某逻辑函数的卡诺图如下所示，试写出其 最简与或式。
CD AB 00 01 11 10 00 1 1 01 1 1 1 11 1 1 1 10 1 1 1 0 0 方格很少且为相 邻项，故用圈 0 法先求 Y 的最简与或式。
逻辑符号对照
基本逻辑运算有与运算 ( 逻辑乘 ) 、或运算 ( 逻 辑加 ) 和非运算 ( 逻辑非 )3 种。常用复合逻辑 运算有与非运算、或非运算、与或非运算、异 或运算和同或运算。
与运算 或运算 非运算
Y=A· B 或 Y=AB 若有 0 出 0 若全 1 出 1
Y=A＋B
若有 1 出 1 若全 0 出 0
4 CMOS门的输入端空接时会发生下面什么 情况？ A 输入端为高电位 B 输入端为低电位 C 输入端空接对电路无影响 D 会造成输出不稳定现象 答案：D
判断题 1．TTL与非门的多余输入端可以接固定高电平。 2．当TTL与非门的输入端悬空时相当于输入为逻辑1。 3．普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起，否则 可能会损坏器件。 4．CMOS或非门与TTL或非门的逻辑功能完全相同。 5．三态门的三种状态分别为：高电平、低电平、不高不 低的电压。 6．TTL集电极开路门输出为１时由外接电源和电阻提供 输出电流。 7．一般TTL门电路的输出端可以直接相连，实现线与。 8．TTL OC门(集电极开路门)的输出端可以直接相连，实 现线与。 错误：5、7
解：
Y=1
Y=0
OC 门输出 端需外接 上拉电阻
RC
7 分别采用与非门和或非门实现与门和或门。
数字电子技术_第2章_逻辑门
第2章逻辑门内容提要：本章系统地介绍数字电路的基本逻辑单元—门电路，及其对应的逻辑运算与图形描述符号，并针对实际应用介绍了三态逻辑门和集电极开路输出门，最后简要介绍TTL集成门和CMOS集成门的逻辑功能、外特性和性能参数。
2.1 基本逻辑门导读:在这一节中，你将学习：⏹与、或、非三种基本逻辑运算⏹与、或、非三种基本逻辑门的逻辑功能⏹逻辑门真值表的列法⏹画各种逻辑门电路的输出波形在逻辑代数中，最基本的逻辑运算有与、或、非三种。
每种逻辑运算代表一种函数关系，这种函数关系可用逻辑符号写成逻辑表达式来描述，也可用文字来描述，还可用表格或图形的方式来描述。
最基本的逻辑关系有三种：与逻辑关系、或逻辑关系、非逻辑关系。
实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路称为逻辑门电路。
例如：实现“与”运算的电路称为与逻辑门，简称与门；实现“与非”运算的电路称为与非门。
逻辑门电路是设计数字系统的最小单元。
2.1.1 与门“与”运算是一种二元运算，它定义了两个变量A和B的一种函数关系。
用语句来描述它，这就是：当且仅当变量A和B都为1时，函数F为1；或者可用另一种方式来描述数字电子技术2它，这就是：只要变量A 或B 中有一个为0，则函数F 为0。
“与”运算又称为逻辑乘运算，也叫逻辑积运算。
“与”运算的逻辑表达式为： F A B =⋅ 式中，乘号“．”表示与运算，在不至于引起混淆的前提下，乘号“．”经常被省略。
该式可读作：F 等于A 乘B ，也可读作：F 等于A 与B 。
逻辑与运算可用开关电路中两个开关相串联的例子来说明，如图2-1所示。
开关A 、B 所有可能的动作方式如表2-1a 所示，此表称为功能表。
如果用1表示开关闭合，0表示开关断开，灯亮时F =1，灯灭时F =0。
则上述功能表可表示为表2-1b 。
这种表格叫做真值表。
它将输入变量所有可能的取值组合与其对应的输出变量的值逐个列举出来。
它是描述逻辑功能的一种重要方法。
表2-1a 功能表由“与”运算关系的真值表可知“与”逻辑的运算规律为：00001100111⋅=⋅=⋅=⋅= 表2-1b “与”运算真值表图2-1 与运算电路第二章 逻辑门 3简单地记为：有0出0，全1出1。
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+5V
R1
T1
c1
T1
灌电流的计算
I OL
5 T5 压降 T1的be结压降 R1
5 0.3 0.7 1.4mA 3
38
2. 扇出系数 扇出系数：与非门电路输出能驱动同类门的个数。
前级输出为 高电平时：
+5V
R2
T3 R4 T4 T1
IiH1
R5
IiH2
前级
IOH IiH3
& F1 & F2 & F3 分析：F1、F2、F3任一导通，则F=0。 F1、F2、F3全截止，则F=1 。 UCC RL F
RL
输出级
T5 T5
T5
F=F1F2F3
பைடு நூலகம்
R1 3k b1
A B C R ui
+5V
R2 T2 T3 R4 T4
c1
T1
R5
T5 R3
F
问题：这时，输入是“1”还是“0”？
41
A B C R ui
R1 3k b1
+5V
R2 R4 T3 R5 T4
T1
c1
T2
F
T5 R 较小时： ui<UT ， T2不 导通，输出高 电平。
R3
4.3R R增大时： R ui (5 U be1 ) R1 R R1 R Ruiui=UT时，
A B C
&
F
11
或非：条件
A、B、C任一 具备，则F 不 发生。
F ABC
A B C A B C
1
F
异或：条件
A、B有一个具 备，另一个不 具备则F 发生。
F AB AB AB
=1
F
同或：条件
A、B相同，则 F 发生。
F AB A B A B
A B C
=
F
12
F=f(A, B, C, …) 逻辑函数 F也是一个逻辑变量，叫做因变量或输出 变量。 A， B， C， …叫做自变量或输入变量。
3
逻辑变量只有“真”、 “假”两种可能，在逻辑 数学中，把“真”、 “假”称为逻辑变量的取值，简 称逻辑值。 通常用“1”表示“真”，用“0”表示“假”， 称之为正逻辑。
A B C
0 • 0=0 1 • 0=0
逻辑乘法 逻辑与
& F
与逻辑运算规则： 0 • 1=0 1 • 1=1
6
二、 “或”逻辑
或逻辑：决定事件发生的各条件中，有一个或一个 以上的条件具备，事件就会发生（成立）。
E
A B C
规定:
开关合为逻辑“1” F 开关断为逻辑“0”
灯亮为逻辑“1”
灯灭为逻辑“0”
R1
T1
前级
后级
级间电流：流出前级，记为IOH（拉电流）。 拉电流能力：维持UOH时，所允许的最大拉电流值。
36
前级输出为 低电平时
b1
R1 3k
+5V
R2 T2
+5V
R1
T1
c1
T5
T1 后级
前级
R3
级间电流：流入前级，记为IOL ，约 1.4mA 。称 为灌电流。
37
R1 3k b1
+5V
R2 T2 R3 T5 饱和压降
T2
T3 3k R5
F
T5
“0”
360
28
R1 3k 0.7V b1 A B C “0”
+5V
R2 T3
R5 T5 R3 R4
c1
T1
T4
F uo
uo=5-uR2-ube3-ube43.4V 高电平！
逻辑关系：任0则1。
29
2. 输入全为高电平（3.4V）时
电位被嵌 在2.1V 全反偏
R1 3k b1
与或非运算：逻辑表达式为：
Y AB CD
A B C D & ≥1 Y
A B C D & ≥1 & 与或非门的等效电路
13
Y
与或非门的逻辑符号
基本逻辑关系小结 逻辑 符号 表示式
与
A B A B A
&
≥1 1 & ≥1 =1
Y
Y=AB Y=A+B
或
非 与非
Y
Y Y Y Y
YA
Y AB Y AB
& EF
1
G
EF
A B
&
E
G
C D
47
D
&
F
G E F AB CD
问题：TTL与非门能否直接线与？
+5V R2 R4 T3 与非门1 截止 R3 T4 T5
i
UOH +5V
TTL与非门的输出电阻 很低。这时，直接线与 会使电流 i 剧烈增加。
与非门1： i
R2
与非门2 导通
R4 T3 R3 T4 UOL T5
F 0 1 1 1 1 1 1 1
F
三、 “非”逻辑
“非”逻辑：决定事件发生的条件只有一个，条件 不具备时事件发生（成立），条件具备 时事件不发生。
R E A
规定:
开关合为逻辑“1”
F
开关断为逻辑“0”
灯亮为逻辑“1”
灯灭为逻辑“0”
9
R E
真值表 A 0 1
逻辑式： F A
A
F
逻辑非 逻辑反 逻辑符号：
二、真值表
描述逻辑函数F与逻辑变量A之间真假关系 的表格，称之为真值表。
(a) A F A (b) F
假 真
真 假
0 1
1 0
4
§2.1 基本逻辑关系
基本逻辑关系：与 ( and )、或 (or ) 非 ( not )。
一、“与”逻辑
与逻辑：决定事件发生的各条件中，所有条件都 具备，事件才会发生（成立）。
第二章
基本逻辑运算与 集成逻辑门
1
§2.1 基本逻辑关系
§2.2 门电路概述
§2.3 TTL与非门
§2.4 其它类型的TTL门电路 §2.5 MOS门电路
2
逻辑变量、逻辑函数、真值表
一、逻辑函数与逻辑变量
一个结论成立与否，取决于与其相关的前提条件是
否成立。结论与前提条件之间的因果关系叫逻辑函数。
规定: A B C 开关合为逻辑“1”
E
F
开关断为逻辑“0”
灯亮为逻辑“1” 灯灭为逻辑“0”
5
A E 真值表 A B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1
B
C F
真值表特点: 任0 则0, 全1则1
逻辑式：F=A•B•C 逻辑符号：
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 0 0 0 0 1
+5V
R2 1V R4 T3 T4 截止
“1”
A B C
c1
T1
全导通
T2
R5
F
T5
R3
30
全反偏
R1 3k b1
+5V
R2
T2 T5
“1”
A B C
c1
T1
uF =0.3V F
逻辑关系：全1则0。
R3
饱和
输入、输出的逻辑关系式： F ABC
31
2.3.2 TTL与非门的特性和技术参数
一、电压传输特性
A B
&
L=A· B
20
2．或门电路
D1 A D2 B R 3kΩ L
A B
≥1 L=A+B
21
二、三极管非门电路
+VCC （ +5V） RC
A 1 L=A A 1 L=A
A
Rb
3 1 2
L
T
22
采用类似的方法还可以构成或非门、异 或门等。
分立元件门电路的缺点：
1. 体积大、工作不可靠。 2. 需要不同电源。
3. 各种门的输入、输出电平不匹配。
23
§2.3 TTL与非门
数字集成电路：在一块半导体基片上制作出一个 完整的逻辑电路所需要的全部元件和连线。 使用时接：电源、输入和输出。数字集成电
路具有体积小、可靠性高、速度快、而且价
格便宜的特点。 TTL型电路：输入和输出端结构都采用了半导体晶 体管，称之为: Transistor— Transistor Logic。
电源VCC（+5V）
14 13 12 & & 11 10
外形
9
& & 8
1
2
3
4
5
6
7
管脚
46
地GND
§ 2.4 其它类型的TTL门电路
2.4.1 集电极开路的与非门（OC门）
一、 问题的提出
标准TTL与非门进行与运算:
A B C & & AB
（Open Collector)
能否“线与”？
E
F
CD
7
E 真值表 A B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1
A B C
真值表特点： 任1 则1, 全0则0。 F 逻辑式：F=A+B+C
逻辑加法 逻辑或 逻辑符号： A B 1 C 或逻辑运算规则: 0+0=0 1+0=1 0+1=1 1+1=1
8
C 0 1 0 1 0 1 0 1
T1 T1
39