常用逻辑门电路
逻辑门电路
逻辑门电路1.1 晶体管的开关特性及应用在数字电路中，晶体管大多工作在开关状态，所以是一种无触点的电子开关。
通常的电子开关按其用途，可分为模拟开关和数字开关（又称逻辑开关）两大类。
对它们的要求也有所不同：模拟开关应具备断开和接通时，流过的电流或两端的电压为零，两种状态转换的时间为零；而对数字开关则要求器件有两种可以区分的工作状态，同时输出能明确地用逻辑0或1来表示。
1.1.1 晶体二极管的开关特性及应用1. 晶体二极管的开关特性图1－1是硅二极管的符号和伏安特性曲线。
由伏安特性可知：(1) 二极管端电压小于0.5V作为二极管的截止条件。
一旦截止，即可近似认为电流等于0，相当于开关断开，这就是二极管截止时的特点。
(2）二极管正向电压大于0.5V作为二极管的导通条件。
一旦导通，即可将二极管认为是具有0.7V压降的闭合开关，这就是二极管导通时的特点。
2. 二极管开关特性的应用利用二极管开关特性可以构成限幅器和钳位器。
(1) 二极管限幅器。
限幅器是一种波形变换或整形电路。
当输入信号在一定范围内变化时，输出电压跟随输入电压相应变化，完成信号的传输；而当输入电压超过这一范围时，其超过的部分被削去，输出电压保持不变，实现限幅作用，由于限幅器能将一定范围以外的输入波形削去，所以限幅器又称削波器。
(2) 二极管钳位器。
二极管钳位器是利用二极管的开关特性，将输入波形的顶部或底部钳定在某一选定的电平上的电路。
这种错位作用又称为波形钳位，在脉冲技术中经常用到。
1.1.2 晶体三级管的开关特性及应用 1. 晶体三极管的开关特性如图1－6所示为NPN 型三极管的电路和特性曲线。
图中直流负载线和三极管输出特性曲线的交点称为静态工作点，用Q 表示。
工作点的位置由基极电流iB 决定。
由于工作点的位置不同，三极管有3种不同的工作状态，或称为3个工作区域。
（1）0,0≈≈i i C B 的区域称为截止区，如图中的Q1点。
在截止区，三极管的集电极C 和发射极e 之间近似为开路，相当于开关断开一样，故有u u CCCE≈。
常见的组合逻辑电路
常见的组合逻辑电路一、引言组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路，它们根据输入信号的不同组合，产生不同的输出信号。
在现代电子技术中，组合逻辑电路被广泛应用于数字电路、计算机系统、通信系统等领域。
本文将介绍几种常见的组合逻辑电路及其工作原理。
二、多路选择器（MUX）多路选择器是一种常见的组合逻辑电路，它具有多个输入端和一个输出端。
根据控制信号的不同，选择器将其中一个输入信号传递到输出端。
例如，一个4选1多路选择器有4个输入端和1个输出端，根据2个控制信号可以选择其中一个输入信号输出。
多路选择器常用于数据选择、多输入运算等场合。
三、译码器（Decoder）译码器是一种将输入信号转换为对应输出信号的组合逻辑电路。
常见的译码器有2-4译码器、3-8译码器等。
以2-4译码器为例，它有2个输入信号和4个输出信号。
根据输入信号的不同组合，译码器将其中一个输出信号置为高电平，其他输出信号置为低电平。
译码器常用于地址译码、显示控制等应用。
四、加法器（Adder）加法器是一种用于实现数字加法运算的组合逻辑电路。
常见的加法器有半加器、全加器等。
半加器用于两个1位二进制数的相加，而全加器用于多位二进制数的相加。
加法器通过多个逻辑门的组合，将两个二进制数进行相加，并输出相应的和与进位。
加法器广泛应用于数字电路、计算机算术单元等领域。
五、比较器（Comparator）比较器是一种用于比较两个数字大小关系的组合逻辑电路。
常见的比较器有2位比较器、4位比较器等。
以2位比较器为例，它有两组输入信号和一个输出信号。
当两组输入信号相等时，输出信号为高电平；当第一组输入信号大于第二组输入信号时，输出信号为低电平。
比较器常用于数字大小判断、优先级编码等应用。
六、编码器（Encoder）编码器是一种将多个输入信号转换为对应输出信号的组合逻辑电路。
常见的编码器有2-4编码器、8-3编码器等。
以2-4编码器为例，它有2个输入信号和4个输出信号。
逻辑门电路的组成
逻辑门电路的组成逻辑门电路是数字电路中的基本构建模块，用于实现逻辑运算和数据处理。
逻辑门由多个晶体管或其他电子元件组成，根据输入信号的状态产生输出信号。
本文将介绍逻辑门电路的组成和工作原理。
1. 与门（AND Gate）与门是最简单的逻辑门之一，它具有两个或多个输入端和一个输出端。
当所有输入端的电平均为高电平时，输出端才会产生高电平信号；否则，输出端将产生低电平信号。
与门的逻辑运算表示为逻辑与，常用符号为“&”。
2. 或门（OR Gate）或门也是常用的逻辑门，它同样具有两个或多个输入端和一个输出端。
当任一输入端为高电平时，输出端就会产生高电平信号；只有当所有输入端都为低电平时，输出端才为低电平信号。
或门的逻辑运算表示为逻辑或，常用符号为“|”。
3. 非门（NOT Gate）非门是最简单的单输入逻辑门，它只有一个输入端和一个输出端。
当输入端为高电平时，输出端为低电平信号；当输入端为低电平时，输出端为高电平信号。
非门的逻辑运算表示为逻辑非，常用符号为“¬”或“~”。
4. 与非门（NAND Gate）与非门是与门和非门的结合，具有两个或多个输入端和一个输出端。
与非门的输出与与门相反，当所有输入端的电平均为高电平时，输出端为低电平信号；否则，输出端为高电平信号。
与非门的逻辑运算可以表示为逻辑与非，常用符号为“↑”。
5. 或非门（NOR Gate）或非门是或门和非门的结合，同样具有两个或多个输入端和一个输出端。
或非门的输出与或门相反，只有当所有输入端都为低电平时，输出端为高电平信号；否则，输出端为低电平信号。
或非门的逻辑运算可以表示为逻辑或非，常用符号为“↓”。
6. 异或门（XOR Gate）异或门是常用的逻辑门之一，它具有两个输入端和一个输出端。
当输入端的电平相同时，输出端为低电平信号；当输入端的电平不同时，输出端为高电平信号。
异或门的逻辑运算可以表示为逻辑异或，常用符号为“⊕”。
逻辑门电路由与门、或门、非门以及它们的衍生形式组成。
第2章 逻辑门电路
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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：
电路基础原理逻辑门电路的与或非与非或门
电路基础原理逻辑门电路的与或非与非或门电路基础原理：逻辑门电路的与、或、非、与非或门在现代的数字电路系统中，逻辑门电路起到了至关重要的作用。
它们是数字信号处理的基本构建模块，用于实现各种逻辑运算和控制功能。
其中，与门、或门、非门及与非或门是最基本的逻辑门类型。
本文将会对这几种逻辑门电路的原理和应用进行介绍。
首先，让我们了解与门电路。
与门在逻辑上表示一个布尔函数，只有所有输入信号都为1时，输出信号才为1。
它可以用来判定两个或多个输入变量的值是否同时为真。
在电路实现中，与门通常通过晶体管的开关特性来实现。
当所有输入均为高电平时，晶体管会导通，输出也将为高电平。
否则，输出将为低电平。
与门电路常用于逻辑与、地址解码和数字信号处理等应用领域。
接下来是或门电路。
或门也是一个逻辑函数，只要有任意一个输入信号为1，输出信号就为1。
它用于判断任意多个变量中是否至少有一个为真。
在电路实现中，或门也可以使用晶体管来构建。
当任意一个输入为高电平时，晶体管导通，输出电平将为高。
只有当所有输入都为低电平时，输出电平才会变为低。
或门电路常用于逻辑或、选择控制和数据传输等应用。
除此之外，还有非门电路。
非门也被称为反相器，它将输入信号进行取反操作，即将高电平转为低电平，将低电平转为高电平。
非门由一个晶体管组成，当输入为高电平时，晶体管截止，输出电平为低；当输入为低电平时，晶体管导通，输出电平为高。
非门广泛应用于电压翻转和时钟同步等领域。
最后，让我们来看与非或门。
与非或门是根据与门、非门和或门而衍生出来的逻辑门电路。
它的输入包括两个信号A和B，输出为非（AB）。
也就是说，当AB两个输入中至少有一个为0时，输出为1。
当AB同时为1时，输出为0。
与非或门广泛用于逻辑异或和二进制加法等应用。
总结一下，逻辑门电路是数字系统中不可或缺的基本组成部分。
通过与门、或门、非门和与非或门的组合和连接，可以实现各种复杂的逻辑功能。
无论是计算机、通信设备还是嵌入式系统，都离不开这些逻辑门电路的运用。
四选一逻辑门电路
四选一逻辑门电路引言：在现代科技时代，逻辑门电路是一种基本的数字电路，用于处理和操控二进制信号。
其中，四选一逻辑门电路是一种常见的逻辑门电路，它具有多个输入信号和一个输出信号，根据输入信号的不同组合，输出信号将选择其中的一个进行传递。
本文将详细介绍四选一逻辑门电路的原理、应用以及发展前景。
一、四选一逻辑门电路的原理四选一逻辑门电路是由多个逻辑门组合而成的，常见的组合包括与门、或门和非门。
通过逻辑门的输入和输出信号的组合，实现对输入信号的筛选和选择。
具体原理如下：1.1 输入信号四选一逻辑门电路通常具有4个输入信号，分别记为A、B、C和D。
这些输入信号可以是二进制信号0或1，分别表示逻辑上的假和真。
1.2 逻辑门的组合四选一逻辑门电路通常采用与门、或门和非门的组合。
通过这些逻辑门的输入和输出信号的组合，实现对输入信号的筛选和选择。
1.3 输出信号四选一逻辑门电路的输出信号根据输入信号的不同组合而确定。
具体而言，如果输入信号中只有一个为真(1)，则输出信号为真(1)；如果输入信号中多于一个为真(1)，则输出信号为假(0)。
二、四选一逻辑门电路的应用四选一逻辑门电路在数字电路中有着广泛的应用，其中包括以下几个方面：2.1 数据选择器四选一逻辑门电路可以用作数据选择器，根据不同的输入信号，选择其中一个数据进行传递。
在计算机中，数据选择器常用于多路复用器和解码器等电路中，实现数据的选择和传输。
2.2 优先级编码器四选一逻辑门电路还可以用作优先级编码器，根据输入信号的优先级，选择其中一个信号进行传递。
在优先级编码器中，输入信号的优先级从高到低，分别对应不同的输入端口。
2.3 电子开关四选一逻辑门电路还可以用作电子开关，根据输入信号的不同组合，控制输出信号的通断。
在电路中，电子开关常用于控制电流的通断，实现电路的开关功能。
2.4 信号路由器四选一逻辑门电路还可以用作信号路由器，根据输入信号的不同组合，选择其中一个信号进行路由。
基本逻辑关系和常用逻辑门电路
第2章根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。
逻辑电路的根本单元是逻辑门，它们反映了根本的逻辑关系。
2.1根本逻辑关系和逻辑门2.1.1根本逻辑关系和逻辑门逻辑电路中用到的根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、或门与非门。
一、与逻辑与与门与逻辑指的是：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，否如此就不发生的一种因果关系。
如下列图电路，只有当开关A与B全部闭合时，灯泡Y才亮；假如开关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。
一个输出端。
其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,逻辑符号如下列图，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所示。
波形图如下列图。
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，否如此为低电 平。
二、或逻辑与或门或逻辑指的是：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。
如下列图电路，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。
+・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。
基本逻辑门电路符号和口诀
无论多么复杂的单片机电路，都是由若干基本电路单元组成的。
常用的逻辑门电路最基本的门电路是与、或、非门，把它们适当连接可以实现任意复杂的逻辑功能。
用小规模集成电路构成复杂逻辑电路时，最常用的门电路是与（AND）、或（OR）、非（INV BUFF）、恒等（BUFF）、与非（NAND）、或非（NOR）、异或（XOR）。
主要是因为这7种电路既可以完成基本逻辑功能，又具有较强的负载驱动能力，便于完成复杂而又实用的逻辑电路设计。
1.与门与门是一个能够实现逻辑乘运算的、多端输入、单端输出的逻辑电路，逻辑函数式：F=A·B 其记忆口诀为：有0出0，全1才1。
2.或门或门是一个能够实现逻辑加运算的多端输入、单端输出的逻辑电路，逻辑函数式：F=A+B 其记忆口诀为：有1出1，全0才0。
3.非门实现非逻辑功能的电路称为非门，有时又叫反相缓冲器。
非门只有一个输入端和一个输出端，逻辑函数式是：F =A非非门逻辑符号4.恒等门实现恒等逻辑功能的电路称为恒等门，又叫同相缓冲器。
恒等门只有一个输入端和一个输出端，逻辑函数式是：F = A同相缓冲器和反相缓冲器在数字系统中用于增强信号的驱动能力。
5.与非门与和非的复合运算称为与非运算，逻辑函数式是：F = 非其记忆口诀为：有0出1，全1才0。
6.或非门或与非的复合运算称为或非运算，逻辑函数式是：F = A+B非其记忆口诀为：有1出0，全0才1。
7.异或门异或逻辑也是一种广泛应用的复合逻辑，其记忆口诀为：相同出0，不同出1。
逻辑门电路是单片机外围电路运算、控制功能所必需的电路。
在单片机系统中我们经常使用集成逻辑电路（常称为集成电路）。
一片集成逻辑门电路中通常含有若干个逻辑门电路，如7400为4重二输入与非门，即7400内部有4个二输入的与非门。
高速CMOS74HC逻辑系列集成电路具有低功耗、宽工作电压、强抗干扰的特性，是单片机外围通用集成电路的首选系列。
随着单片机内部功能的不断增强和硬件软件化，外部所用的逻辑门电路将越来越少。
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常用逻辑门电路
逻辑门电路是数字电路中最基本的组成部分之一，它可以根据输入产生相应的输出信号，被广泛应用于计算机等各种电子设备中。
本文将从常见的逻辑门入手，分步骤阐述常用逻辑门电路的工作原理及特点。
一、非门电路
非门也叫反相器，它只有一个输入，输出与输入正好相反。
例如输入为0时，输出为1；输入为1时，输出为0。
非门电路由一个晶体管和两个电阻组成。
二、与门电路
与门接收两个输入信号，只有两个输入信号同时为1时，输出才会为1。
如果有一个或两个输入信号为0，输出信号为0。
与门电路由四个晶体管组成。
三、或门电路
或门接收两个输入信号，只要其中有一个输入信号为1，则输出信号就为1。
只有两个输入信号都为0时，输出信号才为0。
或门电路由四个晶体管组成。
四、异或门电路
异或门接收两个输入信号，当两个输入信号不同时，输出信号为1；当两个输入信号相同时，输出信号为0。
异或门电路由四个晶体管组成。
五、同或门电路
同或门与异或门类似，不同的是，当两个输入信号相同时，输出信号为1；当两个输入信号不同时，输出信号为0。
同或门电路由六个晶体管组成。
六、隧道二极管门电路
隧道二极管门电路（TTL）是最早应用广泛的门电路。
它以三种形式设计：TTL、DTL和RTL。
TTL门电路由四个晶体管组成，它具有廉
价、高速和抗干扰等特点，广泛用于电子产品中。
以上就是常用逻辑门电路的工作原理及特点的介绍。
它们在数字
电路中具有不可替代的作用，广泛应用于计算机、通信、家电等领域。
随着科学技术的不断发展，逻辑门电路的种类越来越多，功能也越来
越复杂，但它们的基本原理始终是不变的。