IEC_逻辑符号ppt课件

1、数字逻辑与数字电路徐晓光.附录C 二进制逻辑单元的图形符号1.概述在实践运用中，同一个二进制逻辑元件有几种不同的画法。因此有必要引见和学习逻辑元件图形符号的有关知识，以便于可以读懂用不同符号绘制的逻辑图，并且掌握运用国际规范和国家规范规定的二进制逻辑图形符号绘图的方法。在逻辑电路技术开展的历史上，出现过一些不同方式的逻辑元件图形符号。其中图C-1所示的是一种在外国文献中非经常见的逻辑符号“特异形符号，它采用特定形. 状的图形符号来区分不同的逻辑功能。虽然这种以外形区分功能的图形符号目前仍有大量的运用，但是当所表示的逻辑系统比较复杂时，就显现出它的缺乏之处了。为此出现了规范化的二进制逻辑元件图形

2、符号，并得到了越来越多的运用。.图C-1逻辑单元的“特异形符号.目前逻辑元件图形符号的规范，有由国际电工委员会制定的IEC规范，以及由美国电气电子工程师协会制定的IEEE规范。我国采用的是与IEC规范完全一样的国家规范，其中常用门电路的图形符号如图C-2所示。IEC规范化逻辑符号的根本外形均为一个方框，框内用各种符号、阐明等来表示特定的逻辑功能。.对于图C-2a的“与门符号而言，其意义为：当一切输入为1时，输出才为1。图C-2 逻辑门的IEC符号.对于图C-2b的“或门符号而言，其意义为：当一切输入为1的数目大于等于1时，输出才为1。对于图C-2c的“缓冲器符号而言，其意义为：当输入为1时，输

3、出才为1。对于图C-2d的“非门符号而言，其意义为：在缓冲器根底上逻辑信号反相。对于图C-2g的“异或门符号而言，其意义为：当输入为1的数目等于1时，输出才为1。对于图C-2h的“同或门符号而言，其意义为：当一切输入信号相等时，输出才为1。.IEC规范的二进制逻辑符号具有十清楚显的优点，它是一种功能强大的符号言语，可以很好地描画二进制逻辑元件的逻辑功能。二进制逻辑元件的IEC规范可以直接由符号给出逻辑元件的功能信息，而不再依赖元件的真值表和原理图。从而可以使我们经过元件符号直接把握元件的功能和特性。下面我们对二进制逻辑元件的图形符号国家规范进展引见。.2.GB/T 472812-1996简介1

4、术语1逻辑形状逻辑电路中的逻辑变量只能有两个取值0和1，它们对应于电路中详细的两种不同的物理形状。我们将这两种不同的形状称之为逻辑形状，通常也称0形状和1形状。0形状和1形状的与物理形状的详细对应关系，依逻辑商定而定。.2逻辑电平在逻辑电路中是用电位的高低来表示和区分两种不同的逻辑形状的。然而，普通不用详细的电位大小来表示逻辑形状，而是将代数值较多的电位称为高电平，并用H表示；将代数值较少的电位称为低电平，并用L表示。这就是逻辑电平的概念。.3内部逻辑形状和外部逻辑形状为了更好地表达逻辑功能和简化表达，引入了内部逻辑形状和外部逻辑形状两个术语。内部逻辑形状是指符号框内部输入、输出的逻辑形状。外

5、部逻辑形状是指符号框外部输入、输出的逻辑形状。.4“逻辑非符号体系和“极性符号体系存在两种体系来表示逻辑元件符号输入、输出物理量与其内部逻辑形状之间的对应关系。一种是“逻辑非符号体系，另一种是“极性符号体系。在“逻辑非符号体系中，图形符号只需带逻辑非符号和不带逻辑非符号的输入和输出。这种体系直接表示输入、输出内部逻辑形状和外部逻辑形状之间的关系；而外部逻辑形状和物理量之间的对应关系，是用正逻辑和负逻辑的逻辑商定加以规定的。因此，这种体系也称为单一逻辑商定。.“逻辑非符号为输入、输出线上的接近符号框的小圆圈。小圆圈.“极性指示符号为输入、输出线上的接近符号框的小三角形。有极性指示符时，表示内部的

6、逻辑形状的0和外部逻辑H电平相对应，内部的逻辑形状的1和外部逻辑L电平相对应。 而没有极性指示符时，表示内部的逻辑形状的1和外部逻辑H电平相对应，内部的逻辑形状的0和外部逻辑L电平相对应。三角形.按照规定，在同一逻辑图上，“逻辑非符号和“极性符号不能同时出现，但在“极性符号体系中的内部衔接允许出现“逻辑非符号。分别用“逻辑非符号体系和“极性符号体系绘制逻辑符号的例子，如以下图(图C-3)所示。.图中符号框内部的x、y、z、w、v均表示内部逻辑形状。图a中的a、b、c、d、e表示外部的逻辑形状。图b中的a、b、c、d、e表示外部的逻辑电平。5逻辑商定正逻辑商定用物理量正的较多值H电平对应逻辑1形

7、状；用物理量正的较少值L电平对应逻辑0形状。负逻辑商定用物理量正的较少值L电平对应逻辑1形状；用物理量正的较多值H电平对应逻辑0形状。.在符号框内只存在逻辑形状而没有逻辑电平概念。在极性符号体系中，符号框外只需逻辑电平概念而没有逻辑形状概念。在逻辑非符号体系中，符号框外既有逻辑电平概念又有逻辑形状概念。极性符号和逻辑非符号不能出如今同一份图上，但采用极性符号的内部衔接可以出现逻辑非符号。总结:.例：正逻辑商定时，负逻辑商定时，LLL111HL01H0.2IEC逻辑元件图形符号的优点1IEC的二进制元件图形符号是一种符号言语，可以在不表示或少表示内部逻辑元件及其衔接的条件下，由符号提供元件功能及

8、输入输出之间的关系。2IEC的二进制元件图形符号规定了总限定符号、输入输出限定符号和关联标志，减少了逻辑元件图形符号中的连线和元件符号，从而使图面清楚，易于识别。3IEC的二进制元件图形符号规范不是按器件给定符号，而是规定图形符号的各种要素及构成原那么。人们可根据这些要素和原那么绘制逻辑元件图形符号，因此它具有较强的顺应性。.3逻辑元件图形符号的构成1二进制逻辑单元图形符号规范规定，一切二进制逻辑单元的图形符号皆由方框或方框的组合和标注其上的各种限定性符号组成。对方框的长宽比没有限制。二进制逻辑单元的图形符号规定见图C-4所示。图中XX表示总限定符号，*表示与输入输出有关的限定符号。.输入输出

9、图C-4.2符号框a符号框的种类规范规定了三种符号框：元件框，公共控制框和公共输出元件框，见右图(图C-5)所示。.b符号框的组合为了减少一组相邻逻辑元件图形符号所需的幅面，只需遵守以下规那么，元件框就可以邻接或嵌入。a相邻的元件框公共线平行于信息流方向时，两元件之间不存在逻辑衔接。b组合后的元件框公共线垂直于信息流方向时，两元件之间至少有一种逻辑衔接。这时每一种逻辑衔接可用在公共线一边或两边的限定符号、关联标志表示。这两种邻接表示，如图C-6所示。.图C-6.表附C-1 几种常见的内部衔接符号具有逻辑非的内部衔接右边单元输入端的内部逻辑形状与左边单元输出端的内部逻辑形状的补形状相对应。内部衔

10、接右边单元输入端的内部逻辑形状与左边单元输出端的内部逻辑形状相对应。.表附C-1 几种常见的内部衔接符号续具有动态特性的内部衔接。具有逻辑非和动态特性的内部衔接。.元件框组合的例子，见以下图(图C-7)所示。.c公共输入、公共输出和公共输出元件a公共输入公共输入是指全部阵列元件或部分阵列元件所公用的输入。公共输入可表示在公共控制框内。当公共控制框中的输入不是关联标志的影响输入时，那么该输入是一切阵列元件的公共输入，如以下图(图C-8)所示。.当公共控制框中的输入是关联标志的影响输入时，那么该输入仅是出现其标识号的那些阵列元件的公共输入，如以下图(图C-9)所示。.b公共输出公共输出是指和部分阵

11、列元件或全部阵列元件输出有关的输出。公共输出可以表示为公共控制框中的一个输出，如以下图(图C-10)所示。.图C-10a表示当计数器的输出内容值与4个输出端有关到达9时，输出端b输出为1。图C-10b表示输出端b和输出端1、2、3、4是“与逻辑关系，只需当1、2、3、4皆为1时，b才输出1。图C-10c表示输出端b和输出端1、2是“或逻辑关系，只需1、2中有一个为1时，b就输出1。c公共输出元件公共输出元件是指和一切阵列元件输出都有关的一种逻辑元件。公共输出元件可以画在公共控制框内，也可以画在阵列的未端，如图C-11a所示。.图C-11b为一个公共输出元件的例子。图C-11 公共输出元件的表示

12、及举例.4总限定符号总限定符号是用来规定逻辑元件所完成的逻辑功能的符号。经过总限定符号就可以明确元件框的总的逻辑功能。总限定符号的位置，由图附C-4指定。 总限定符号给出的条件，是使元件内部输出形状为1的内部输入条件。即当输入条件满足时，输出才为1。常用的逻辑元件总限定符号见表附C-2所示。.表附C-2 总限定符阐明&与逻辑只需一切的输入为1形状时，输出才是1形状。1或逻辑只需有1个或者1个以上的输入为1形状时，输出就是1状态。或者当形状为1的输入端数目大于等于1时，输出才是1形状。符号.表附C-2 总限定符续阐明=1异或逻辑当形状为1的输入端数目为1时，输出才是1形状。=恒等逻辑当一切的输入

13、形状都相等时，输出才是1形状。符号.表附C-2 总限定符续m逻辑门槛当形状为1的输入端数目大于等于m时，输出才是1形状。m等于m当形状为的输入端数目等于m时，输出才是1形状。符号阐明.表附C-2 总限定符续阐明n/2多数当多数输入端的形状为时，输出才是1形状。2k偶数当形状为的输入端数目为偶数时，输出才是1形状。符号.表附C-2 总限定符续阐明2k+1奇数当形状为的输入端数目为奇数时，输出才是1形状。缓冲当输入端形状为时，输出才是1形状。符号.表附C-2 总限定符续阐明具有磁滞特性在总限定符“*限定的逻辑功能之外，具有磁滞特性。即输入具有双门槛特性。“*该当用指定逻辑功能的总限定符号替代。只需

14、当总限定符号为1时，才可以省略。*符号.表附C-2 总限定符续阐明可反复触发的单稳态触发器放大驱动符号.表附C-2 总限定符续阐明非稳态电路不可反复触发的单稳触发器符号.表附C-2 总限定符续阐明完成最后一个脉冲后停顿输出的非稳态电路同步启动的非稳态电路|符号.表附C-2 总限定符续阐明编码、代码转换。和可以分别用表示输入输出信息代码的适当符号代替。同步启动，完成最后一个脉冲后停顿输出的非稳态电路|符号.表附C-2 总限定符续阐明加法运算P-Q乘法运算减法运算数值比较COMP符号.表附C-2 总限定符续阐明超前进位ALUCPGDUX算术逻辑单元多路选择多路分配DX符号.表附C-2 总限定符续阐

15、明m位的移位存放CTRmSRGmCTRDIVm循环长度为2m的计数循环长度为m的计数符号.表附C-2 总限定符续阐明只读存储器* *用存储器的“字数位数替代ROM* *可编程只读存储器* *用存储器的“字数位数替代PROM* *符号.表附C-2 总限定符续阐明随机存储器* *用存储器的“字数位数替代RAM* *由TTL到CMOS的电平转换TTL/CMOS由ECL到 TTL的电平转换ECL/TTL符号.表附C-2 总限定符续阐明触发器的初始形状为1I=1触发器的初始形状为0I=0符号.5输入输出限定符号输入输出限定符号是用于规定逻辑元件输入输出的逻辑或物理特性的符号。表附C-3 常用的输入输出限

16、定符号符号阐明逻辑非，示在输入端逻辑非，示在输出端极性指示符，示在输入端极性指示符，示在输出端.表附C-3 常用的输入输出限定符号(续)动态输入内部形状1与外部输入从0到1的转换过程或从L到H的电平转换过程相对应，其它时间内部形状为0带逻辑非的动态输入内部形状1与外部输入从1到 0的转换过程相对应，其它时间内部形状为0.表附C-3 常用的输入输出限定符号(续)内部衔接带极性指示符的动态输入内部形状1与外部输入从H 到L的电平转换过程相对应，其它时间内部形状为0具有逻辑非的内部衔接.表附C-3 常用的输入输出限定符号续内部输入延迟输出(输出形状的改动相对于输入形状改动延迟一个脉冲宽度。即当输入信

17、号前往到初始状态或初始电平常，输出逻辑形状才改动)具有动态特性的内部衔接具有逻辑非和动态特性的内部衔接内部输出.表附C-3 常用的输入输出限定符号续开路输出(集电极开路、发射极开路、漏极开路、源极开路等)具有磁滞景象的输入使能输入ENH型开路输出(当晶体管导通时，输出为H电平)L型开路输出(当晶体管导通时，输出为L电平).表附C-3 常用的输入输出限定符号续无源下拉输出当晶体管导通时，输出为H电平；且内部电阻接在输出与地之间。当输出晶体管截止时，输出被电阻下拉为L电平无源上拉输出当晶体管导通时，输出为L电平；且内部电阻接在输出与正电源之间。当输出晶体管截止时，输出被电阻上拉为H电平.表附C-3

18、 常用的输入输出限定符号续扩展输出三态输出扩展输入存储单元的R输入EER存储单元的S输入S存储单元的J输入J存储单元的K输入K.表附C-3 常用的输入输出限定符号续存储单元的D输入D存储单元的T输入T数值比较器的“小于输入数值比较器的“大于输入数值比较器的“等于输入=* *数值比较器的“小于输出* *数值比较器的“大于输出.表附C-3 常用的输入输出限定符号续移位输入右移* = *数值比较器的“等于输出 m移位输入左移m正计数输入+m逆计数输入-m运算单元的进位输入CI运算单元的借位输入BI.表附C-3 常用的输入输出限定符号续COCT = m运算单元的进位输出BO运算单元的借位输出内容输入当

19、输入为1时，将 内容置为mCT *内容输出当内容满足“*指定的条件时，输出才为1.6关联标注法关联标注是用元件框内的关联标注字母和数字来表示输入之间、输入和输出之间、输出之间关系的一种方法。在运用关联标注法时，字母指示关联性质、数字指示相互关联的对象。具有一样数字的对象之间存在关联关系。.规范规定：用表示关联性质的字母和后跟的数字来标志“影响输入或输出。影响输入或输出是影响的施加者。用和“影响输入或输出一样的数字来标志“受影响的输入或输出。受影响输入或输出是影响的接受者。字母开头的是影响的施加者数字开头的是影响的接受者.假设“受影响输入或输出另有其它标志输入输出限定符、关联标志字母等，那么应在

20、这个标志之前加上“影响输入或输出 一样的数字。假设一个输入或输出受两个以上“影响输入或输出的影响，那么这些“影响输入或输出的数字均应出如今“受影响输入或输出的标志之前，并用逗号隔开。假设是“影响输入或输出内部形状的补去影响“受影响输入或输出，那么应在“受影响输入或输出的数字上加上一个横线。.图附C-12是一个D触发器的图形符号。图中a是时钟输入端，是“影响输入端，C是关联标注的控制字母。b是“受影响输入端，同时又是D输入端。所以将时钟输入标注为C1，而将D输入端标注为1D，以表示b既受a的控制、同时又是D输入功能。各种关联标注字母及意义见下表表附C-4所示。.表附C-4 各种关联标注字母及意义关联类型A地址关联用于标识存储器的地址输入C控制关联它仅适用于时序元件，如边沿触发器的时钟等。当Cm处于内部形状1时，受影响的输入才正常任务。字母.表附C-4 各种关联标注字母及意义(续)EN使能关联用于标识使能输入，并指出由它控制的输入和/或输出例如哪些输出呈现高阻抗形状G“与关联它用于阐明“影响输入(输出)和“受影响输入(输出)内部逻辑形状之间是“与逻辑关系。.表附C-4 各种关联标注字母及意义(