基本的逻辑电路——门电路清晰版
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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
最新基本逻辑门电路及符号..PPT课件
17.03.2021
9
2. 逻辑状态赋值 在数字电路中，用逻辑0和逻辑1分别表示输入、
输出高电平和低电平的过程称为逻辑赋值。 经过逻辑赋值之后可以得到逻辑电路的真值表，
便于进行逻辑分析。
17.03.2021
10
4. 非门（反相器）
1. 电路
非门 (a) 电路 （b）逻辑符号
17.03.2021
2. 工作原理
9 循环移位指令执行后结果（注意左/右、是否带 CF及移位次数）；
10 CMP指令执行后，结果及状态如何？
二、填空题（每空1分，共20分）
1 CPU内部结构（EU与BIU）；
2 基本总线周期长度（T1、T2、T3、TW*、T4）； 3 M分类，M存储单元最大数；
4 CPU与I/O接口之间交换信息种类，它们进入 CPU是通过AB/DB/CB中哪种总线？数据信号 分类，I/O端口最大数；
集成门电路：把构成门电路的元器件和连线都
制作在一块半导体芯片上，再封装起来，便构成了
集成门电路。现在使用最多的是CMOS和TTL集成门
电路。 17.03.2021
2
1. 二极管与门电路
1. 电路
2. 工作原理
A、B为输入信号 （+3V或0V）
F 为输出信号 VCC＝+12V
表2-1 电路输入与输出电压的关系
若在内存缓冲区中有一个数据块,起始地址为BLOCK,数据块中 的数据有正负,要求把其中的正负数分开,分别送至同一段的两个缓 冲区,存放正、负数的起始地址分别为PLUS、MINUS.
START： MOV SI， OFFSET BLOCK MOV DI， OFFSET PLUS MOV BX，OFFSET MINUS MOV CX，COUNT
门电路及组合逻辑电路ppt课件.ppt
二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
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
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
第2章基本门电路课件
确定的关系，而实现的是什么逻辑关系还要看逻辑定义。
电平关系
正逻辑 F=AB
负逻辑 F=A+B
ABF LLL LHL HLL HHH
ABF 000 010 100 111
ABF 111 101 011 000
第2章 门电路
2.2 半导体器件的开关特性
❖在数字逻辑电路中，获得高、低电 平的方法如右图所示。ui用来控制开 关S的接通与断开。当S接通时，输出 为低电平；当S断开时，输出为高电 平。在数字电路中，这个开关通常是 由二极管、三极管和场效应管等电子 元件来实现的，称为电子开关。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
3．二极管的开关电路和开关特性 ❖ 下图是二极管的开关电路，用ui的高、低电平控制二极
管的开关状态。当ui为高电平时，uo为高电平；当ui为 低电平时，uo为低电平。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
3．二极管的开关电路和开关特性 ❖主要表现在正向导通与反向截止两种状态转换过程中所 具有的特性：
A
F
0
1
1
0
第2章 门电路
2.3.2 复合门
2. 二极管的伏安特性 ❖ 二极管具有单向导电性，加正向电压导通，加反向电压 截止，可作为开关元件使用。下图是二极管的伏安特性 。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
2. 二极管的伏安特性
❖ 二极管的正向特性存在一个死区电压：硅管约0.5V，锗 管约0.2V。当正向电压小于死区电压时，外电场不足以克 服PN结的内电场，这时的正向电流几乎为零，二极管相当 于断开；当正向电压大于死区电压时，内电场被大大削弱， 电流随电压的增加而快速增加。正向电流在一定的范围时， 硅管的压降可视为0.7V，锗管的压降可视为0.3V，如同开 关闭合一样。有时为考虑问题方便，忽略二极管的正向压 降，将它视为理想二极管。
电平关系
正逻辑 F=AB
负逻辑 F=A+B
ABF LLL LHL HLL HHH
ABF 000 010 100 111
ABF 111 101 011 000
第2章 门电路
2.2 半导体器件的开关特性
❖在数字逻辑电路中，获得高、低电 平的方法如右图所示。ui用来控制开 关S的接通与断开。当S接通时，输出 为低电平；当S断开时，输出为高电 平。在数字电路中，这个开关通常是 由二极管、三极管和场效应管等电子 元件来实现的，称为电子开关。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
3．二极管的开关电路和开关特性 ❖ 下图是二极管的开关电路，用ui的高、低电平控制二极
管的开关状态。当ui为高电平时，uo为高电平；当ui为 低电平时，uo为低电平。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
3．二极管的开关电路和开关特性 ❖主要表现在正向导通与反向截止两种状态转换过程中所 具有的特性：
A
F
0
1
1
0
第2章 门电路
2.3.2 复合门
2. 二极管的伏安特性 ❖ 二极管具有单向导电性，加正向电压导通，加反向电压 截止，可作为开关元件使用。下图是二极管的伏安特性 。
第2章 门电路
2.2.1 二极管的开关特性
2. 二极管的伏安特性
❖ 二极管的正向特性存在一个死区电压：硅管约0.5V，锗 管约0.2V。当正向电压小于死区电压时，外电场不足以克 服PN结的内电场，这时的正向电流几乎为零，二极管相当 于断开；当正向电压大于死区电压时，内电场被大大削弱， 电流随电压的增加而快速增加。正向电流在一定的范围时， 硅管的压降可视为0.7V，锗管的压降可视为0.3V，如同开 关闭合一样。有时为考虑问题方便，忽略二极管的正向压 降，将它视为理想二极管。
基本逻辑门电路
第三节基本逻辑门电路基本逻辑运算有与、或、非运算，对应的基本逻辑门有与、或、非门。
本节介绍简单的二极管门电路和BJT反相器（非门）,作为逻辑门电路的基础。
用电子电路来实现逻辑运算时，它的输入、输出量均为电压（以Ｖ为单位）或电平（用１或０表示）。
通常将门电路的输入量作为条件，输出量作为结果。
一、二极管与门及或门电路1.与门电路当门电路的输入与输出量之间能满足与逻辑关系时，则称这样的门电路为与门电路。
下图表示由半导体二极管组成的与门电路，右边为它的代表符号。
图中A、B、C为输入端，L为输出端。
输入信号为+5V或0V。
下面分析当电路的输入信号不同时的情况：（1）若输入端中有任意一个为0时，例如V A=0V，而V A=V B=+5V时，D1导通，从而导致L点的电压V L被钳制在0V。
此时不管D2、D3的状态如何都会有V L≈0V （事实上D2、D3受反向电压作用而截止）。
由此可见，与门几个输入端中，只有加低电压输入的二极管才导通，并把L钳制在低电压（接近0V），而加高电压输入的二极管都截止。
（2）输入端A、B、C都处于高电压+5V ，这时，D1、D2、D3都截止，所以输出端L点电压V L=+V CC，即V L=+5V。
如果考虑输入端的各种取值情况，可以得到下表输入(V)输出(V)V A V B V C V L0 0 +5 +5 +5 +5+5+5+5+5+5+5+5+5+5将表中的+5V用1代替，则可得到真值表：A B C L0 0 1 1 1 10111111111由表中可见该门电路满足与逻辑关系，所以这是一种与门。
输入变量A、B、C与输出变量L只间的关系满足逻辑表达式。
2.或门电路对上图所示电路可做如下分析：（1）输入端A、B、C都为0V时，D1、D2、D3两端的电压值均为0V，因此都处于截止状态，从而V L=0V；（2）若A、B、C中有任意一个为+5V，则D1、D2、D3中有一个必定导通。
我们注意到电路中L点与接地点之间有一个电阻，正是该电阻的分压作用，使得V L处于接近+5V的高电压（扣除掉二极管的导通电压），D2、D3受反向电压作用而截止，这时 V L≈+5V。
逻辑门电路及组合逻辑电路PPT课件
例8-15 某工厂有A、B、C三个车间和一个自备电站，站内有两台发电机G1和G2。 G1的容量是G2的两倍。如果一个车间开工，只需G2运行即可满足要求；如果两个 车间开工，只需G1运行；若三个车间同时开工，则G1和G2均需运行。试画出控制 G1和G2运行的逻辑图。
解 用A、B、C分别表示三个车间的开工状态：开工为1，不开工为0；G1和G2运行 为1，停机为0。
① 根据题意列出逻辑真值表。
第6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
三、逻辑代数运算法则
1.基本运算法则
0·A=0
1·A=A
A·A=A 0+A=A
AA 0 1+A=1
A+A=A A A 1
AA 2.交换律
AB=BA A+B=B+A 3.结合律 ABC=(AB)C=A(BC)
A+B+C=A+(B+C)=(A+B)+C 4.分配律 A(B+C)=AB+AC
10
非逻辑的逻辑表达式为：F=A
可用逻辑非门实现这种运算，非门的逻辑符号为：
1
A
F
非门的波形为： A
非门
F
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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
(二)复合逻辑运算及其复合门
用两个以上基本运算构成的逻辑运算。包括与非、或非、与或非、异 或和同或运算。和三个基本运算一样，它们都有集成门电路与之对应。
第13页/共39页
第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.2 组合逻辑电路
例8-12 分析如图所示电路的逻辑功能。
AB
第2章逻辑门电路-PPT精选
第2章 逻辑门电路
逻辑门：完成一些基本逻辑功能的电子电路。现使用的 主要为集成逻辑门。
首先介绍晶体管的开关特性 着重讨论的TTL和CMOS门电路的
逻辑功能和电气特性
简要介绍其他类型的双极型和MOS门电路
2.1 晶体管的开关特性 在数字电路中,常将半导体二极管,三极管和场效应管
作 为开关元件使用。 理想开关: 接通时阻抗为零;断开时阻抗为无穷大;
1
VO
1
VI
VO 1输出 VOHmin
VNH VIHmin
0输出
VILman VNL
VOLman
VI
1输入 1输入
2.3.3 TTL与非门的静态输入与输出特性
1. 输入特性
1)输入伏安特性( II=f(Vi) ) 定义：电流流入T1的发射极
方向为正方向。
II(mA)
高电平输入
0.5 1.0 1.5 2.1 0
1.0
-15 -10 -5 0 5 10 15 I0(mA)
负载门的管脚的个数,即
IH=NIIH (IIH为负载门高电平输入电流,约为40μA左
右)
从曲线上看，当IO大于5mA时，VO才开始出现下降趋势， 但决定IOHmax值的并不是VOHmax,而是器件的功耗。在上 面讨论的电路中, IOHmax约为400mA。
在门输入端和地之间接电阻Ri,当电阻从0Ω逐步增加
时，由于电阻内部有电流流过,会使电阻两端电压Vi逐步
增加。
VCC
当T1管饱和导通时: Vi R1R iRi(VCC VB1E)
R1
4kΩ
T1
Roff≈0.9kΩ, Ron≈3kΩ。
Vi
Ri
当Ri小于R0ff时,输入为低 电平;当Ri高于Ron时,输入 为高电平。
逻辑门：完成一些基本逻辑功能的电子电路。现使用的 主要为集成逻辑门。
首先介绍晶体管的开关特性 着重讨论的TTL和CMOS门电路的
逻辑功能和电气特性
简要介绍其他类型的双极型和MOS门电路
2.1 晶体管的开关特性 在数字电路中,常将半导体二极管,三极管和场效应管
作 为开关元件使用。 理想开关: 接通时阻抗为零;断开时阻抗为无穷大;
1
VO
1
VI
VO 1输出 VOHmin
VNH VIHmin
0输出
VILman VNL
VOLman
VI
1输入 1输入
2.3.3 TTL与非门的静态输入与输出特性
1. 输入特性
1)输入伏安特性( II=f(Vi) ) 定义：电流流入T1的发射极
方向为正方向。
II(mA)
高电平输入
0.5 1.0 1.5 2.1 0
1.0
-15 -10 -5 0 5 10 15 I0(mA)
负载门的管脚的个数,即
IH=NIIH (IIH为负载门高电平输入电流,约为40μA左
右)
从曲线上看，当IO大于5mA时，VO才开始出现下降趋势， 但决定IOHmax值的并不是VOHmax,而是器件的功耗。在上 面讨论的电路中, IOHmax约为400mA。
在门输入端和地之间接电阻Ri,当电阻从0Ω逐步增加
时，由于电阻内部有电流流过,会使电阻两端电压Vi逐步
增加。
VCC
当T1管饱和导通时: Vi R1R iRi(VCC VB1E)
R1
4kΩ
T1
Roff≈0.9kΩ, Ron≈3kΩ。
Vi
Ri
当Ri小于R0ff时,输入为低 电平;当Ri高于Ron时,输入 为高电平。
《基本门电路》课件
04
基本门电路的实例分析
与门的实例分析
总结词
实现逻辑与运算
详细描述
与门是一种基本的逻辑门电路，它实现逻辑与运算。当 输入信号同时为高电平时，输出信号为高电平；当输入 信号中至少有一个为低电平时，输出信号为低电平。
或门的实例分析
总结词
实现逻辑或运算
详细描述
或门是一种基本的逻辑门电路，它实现逻辑或运算。当输入信号中至少有一个为高电平时，输出信号为高电平； 当输入信号同时为低电平时，输出信号为低电平。
总结词
与非门是一种逻辑门电路，其输出信号在任一输入信号为高电平时为低电平，在所有输 入信号都为低电平时为高电平。
详细描述
与非门的符号通常是一个方框，其中有两个输入端和一个输出端。当两个输入端中至少 有一个输入高电平时，输出端输出低电平；当两个输入端都输入低电平时，输出端输出
高电平。与非门具有与非逻辑功能，可以实现信号的逻辑组合、控制和互锁等功能。
门电路的分类
总结词：分类标准
详细描述：根据其功能和结构，门电路可以分为多种类型，如与门、或门、非门 等。这些不同类型的门电路具有不同的输入和输出逻辑关系。
门电路的应用
总结词：实际应用
详细描述：门电路在计算机、通信、控制等领域有广泛的应用。例如，计算机的CPU内部就大量使用了门电路来实现各种逻 辑运算和数据处理功能。
或非门的符号与特性
总结词
或非门是一种逻辑门电路，其输出信号仅在所有输入信 号都为低电平时才为低电平。
详细描述
或非门的符号通常是一个方框，其中有两个输入端和一 个输出端。当两个输入端中至少有一个输入低电平时， 输出端输出低电平；当两个输入端都输入高电平时，输 出端输出高电平。或非门具有或非逻辑功能，可以实现 信号的逻辑组合、控制和互锁等功能。