第二章 逻辑门电路

第二章逻辑门电路第一页，共十九页，编辑于2023年，星期四2.2基本逻辑门电路与门电路UA=UB=0VUF=UA(或UB)+0.7V=0.7VUA(或UB)=3V，UB(或UA)=0VUF=UB+0.7V=0.7VUA=UB=3VUF=UA(或UB)+0.7V=3.7V如果将高于3V电平代表逻辑1，低于0.7V电平代表逻辑0，将上述结果画在同一表中。输入输出UAUBUF

0 0 00

1

010 01 1 1与逻辑真值表

表中逻辑关系：

输入全1，输出为1，否则输出为0。逻辑符号：第二页，共十九页，编辑于2023年，星期四第三页，共十九页，编辑于2023年，星期四2.或门电路UA=UB=0VUF=UA(或UB)-0.7V=-0.7VUA(或UB)=3V，UB(或VA)=0VUF=UA-0.7V=2.3VUA=UB=3VUF=UA(或UB)-0.7V=2.3V如果将高于2.3V电平代表逻辑1，低于0V电平代表逻辑0，将上述结果画在同一表中。输入输出UAUBUF

0 0 00

1 11

0

11 1 1与逻辑真值表

表中逻辑关系：

输入全0，输出为0，否则输出为1。逻辑符号：第四页，共十九页，编辑于2023年，星期四第五页，共十九页，编辑于2023年，星期四3.非门电路UA=0VUF=3VUA=3VUF=UC=0.3V如果将高于电平3V代表逻辑1，低于0.3V电平代表逻辑0，将上述结果画在同一表中。0

11

0非逻辑真值表

表中逻辑关系：入有0，出为1，入有1，出为0。逻辑符号：AF=Ā第六页，共十九页，编辑于2023年，星期四非门（反向器）第七页，共十九页，编辑于2023年，星期四与非逻辑运算F1=AB或非逻辑运算F2=A+B与或非逻辑运算F3=AB+CDABF1ABF2≥1ABF3CD≥14.复合逻辑门第八页，共十九页，编辑于2023年，星期四ABF101101001100逻辑表达式F=AB=AB+AB

ABF=1逻辑符号逻辑表达式F=ABABF101101000011

异或运算

同或运算“”异或逻辑运算符=AB“⊙”同或逻辑运算符ABF=1逻辑符号ABF=第九页，共十九页，编辑于2023年，星期四同或、异或运算ABF2F1ABF1F2第十页，共十九页，编辑于2023年，星期四5.正逻辑和负逻辑在数字电路中，通常用电路的高电平和低电平来分别代表逻辑1和逻辑0，在这种规定下的逻辑关系称为正逻辑。反之称为负逻辑。对于一个数字电路，既可以采用正逻辑，也可采用负逻辑。同一电路，如果采用不同的逻辑规定，那么电路所实现的逻辑运算是不同的。负逻辑输入输出XYLLLLHHLHHLLHHLHLLHHHHHLL110010101000111001110001正逻辑输入输出XY或与或非与非LLLLHHLHHLLHHLHLLHHHHHLL001101010111000110001110除在特殊情况下注明为负逻辑外，通常采用正逻辑。

非或非与

或与第十一页，共十九页，编辑于2023年，星期四数字系统设计中，不是采用正逻辑就是采用负逻辑，而不能混合使用。本书中采用正逻辑概念

正负逻辑对应的门电路正逻辑负逻辑或门（OR）与门与门（AND）或门与非门（NAND）或非门或非门（NOR）与非门异或门（XOR）同或门同或门（XAND）异或门第十二页，共十九页，编辑于2023年，星期四四.三态门

1．工作原理

当CS=0→T5饱和导通→T6截止→T7导通→T4截止；同时CS=0→UB1=0.7V

(不管A、B是什么逻辑电平)→T2和T3截止，输出端F既不为高电平，也不是低电平，称为“高阻”态。当CS=1→T5处于倒置状态→T6饱和、T7截止→电路处于正常的与非门工作状态。输出端有三种状态：高阻、高电平和低电平。当CS=1时，电路处于逻辑门的正常状态，当CS=0时，输出均为高阻态,，这样的三态门称为高电平有效三态门。反之，称为低电平有效三态门。

高电平有效低电平有效第十三页，共十九页，编辑于2023年，星期四高电平有效三态门:使能端有效时（逻辑1），输出状态取决于输入状态；使能端无效时（逻辑0），输出呈现高阻抗状态，输出与后面的电路断开低电平有效三态门:使能端有效时（逻辑0），输出状态取决于输入状态；使能端无效时（逻辑1），输出呈现高阻抗状态，输出与后面的电路断开使能端EN入出使能端EN入出高电平有效三态门低电平有效三态门第十四页，共十九页，编辑于2023年，星期四高电平有效三态与非门真值表CS数据输入端输出端FAB10010111011100××高阻高电平有效三态与非门符号第十五页，共十九页，编辑于2023年，星期四2．应用

单向数据传送总线单向总线是分时传送的总线，每次只能传送A1、A2、A3中的一个信号。当三个三态门中的某一个片选信号为1时，其输入端的数据传送到总线上(数据的非)。当三态门的片选信号都为0时，不传送信号，，总线与各三态门呈断开状态(高阻)。双向数据传送总线电路可以实现总线上三态门之间的数据分时双向传送，图中，D1可传送到总线上，总线上的数据也可传送给D2。单向数据总线双向数据总线第十六页，共十九页，编辑于2023年，星期四2.6数字集成电路使用注意的问题1.输出端的连接除特殊电路外，一般集成电路的输出端不允许直接接电源或地，输出端也不允许并接使用。2.

不用输入端的处理与门和与非门通过电阻接正电源或使用端并接。或门和或非门接地或与使用端并接。3.

CMOS电路的储电防护由于CMOS电路为高输入阻抗器件，电路部件间绝缘层薄，易感受静电高压。因而CMOS电路不用输入端一定不能悬空。4.CMOS电路与TTL电路的连接CMOS和TTL电路之间连接必须满足两个条件:(1)电平匹配。(2)电流匹配。第十七页，共十九页，编辑于2023年，星期四小结1．实现逻辑运算的电路称为逻辑门电路，组成门电路的关键器件是二极管、晶体管和MOS场效应管。2．在逻辑体制中有正、负逻辑的规定，本书主要采用正逻辑。同样一个逻辑门电路，利用正、负逻辑等效变换原则，可以达到灵活运用的目的。3．逻辑门电路的主要技术参数为输入和输出高、低电平，扇入、扇出系数，噪声容限，传输延迟时间及功耗等。4．TTL逻辑门电路是当前应用较广泛的门电路之一，其特点是输出阻抗低，带负载能力较强，开关速度较高。5．为了实现线与的逻辑功能，可以采用OC门。利用三态门可以构成传送数据总线。第十八页，共十九页，编辑于2023年，星期四小结6．ECL逻辑门电路的特点是：开关速度最高，功耗较大，噪声容限低。7．CMOS逻辑门电路是目前应用较广泛的