电子电工技术9-2

电工电子技术

教学课件

(模块9数字逻辑门电路)

丁卫民编单元2基本逻辑门电路一、

三种基本逻辑关系所谓逻辑，是指事物本身的规律性，即事物的条件与结果之间的因果关系。基本的逻辑关系有三种，即“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑。1．与逻辑关系当决定一个事件的条件全部满足时，此事件才能发生，只要有一个不满足，事件就不发生。称之为与逻辑关系（逻辑与。上图中，由两个开关S1、S2串联控制灯泡H的电路，只有当S1、S2都闭合（条件全部具备），灯泡才亮（事件发生）。2．或逻辑关系当决定一个事件的诸条件中，只要有一个或一个以上满足，此事件就会发生，只有当所有条件都不满足，事件才不发生，称之为或逻辑关系（逻辑或），如下图，两个开关S1、S2并联控制灯泡H的电路，只要S1或S2有一个闭合（具备任何一个条件），灯泡就亮（事件发生）。3．非逻辑关系

非逻辑表示否定或相反的关系，即当决定一个事件的条件满足时，此事件不发生，条件不满足时，事件发生。如下图，当开关S闭合时（条件具备），灯泡不亮（事件不发生）；而开关S断开时（条件不具备），灯泡发亮（事件发生）。二、基本逻辑门电路能够实现与、或、非逻辑关系的电路分别称为与门、或门、非门电路。它们是组成各种逻辑电路的基本逻辑门。1．与门电路由二极管组成的与门电路和与门的逻辑符号如图所示。A、B、C是它的三个输入端（条件），Y是输出端（事件）。若以“0”表示条件不满足或事件不发生，“1”表示条件满足或事件发生。与门电路的输出端（Y）与输入端(A、B、C)之间的逻辑关系是：当A、B、C中任一端或几端为“0”态时输出便是“0”态；只有当输入全为“1”态时输出才为“1”态，即概括为：“有0出0，全1出1”。

逻辑状态表（真值表）：与门逻辑表达式：2．或门电路由二极管组成的或门电路和或门逻辑符号如图所示。

或门电路输出与输入之间的逻辑关系是：即只要输入端中有一个或一个以上是“1”态，输出便是“1”态；只有输入全是“0”态时，输出才是“0”态，即概括为：“有1出1，全0出0”。或门逻辑状态表（真值表）：或门逻辑表达式：3．非门电路由晶体管组成的非门电路，又称反相器，和非门逻辑符号如图所示，输出端上的小圆圈表示非的意思。

非门电路的输出Y端与输入A端的逻辑状态相反，A为“1”态时Y为“0”态，A为“0”态时Y为“1”态，即具有逻辑非的关系。逻辑非可概括为“入0出1，入1出0”。非门逻辑状态表：非门逻辑表达式：式中

读作“A非”。三、复合逻辑门电路把基本逻辑门作适当的组合，便可组成复合逻辑门。1．与非门用一级与门和一级非门连接便组成一级与非门，其逻辑结构图和符号如图。与非门的逻辑功能是：“有0出1，全1出0”。其逻辑表达式：与非门的逻辑状态表：2．或非门由一级或门与一级非门连接起来便组成一级或非门，其逻辑结构和逻辑符号如图。或非门的逻辑功能是：“有1出0，全0出1”。逻辑表达式：逻辑状态表：3．与或非门把与、或、非门按顺序连接起来便组成与或非门，其逻辑构图和逻辑符号如图所示。其逻辑功能是：A、B和C、D任何一组全为“1”时Y为“0”，A、B和C、D每一组都有“0”时Y为“1”。逻辑表达式：4．异或门异或门电路的逻辑符号：异或门电路的逻辑功能是：当两个输入变量A、B的状态相同时（同为1或0），输出为0；当A、B状态相异时（一个为0，另一个为1）输出为1。简言之，“相异出1，相同出0”。其逻辑表达式为：异或门的逻辑状态如表:5.同或门同或门电路的逻辑符号如图，逻辑功能是：当两个输入变量A、B的状态相同时，输出为1；当A、B状态相异时输出为0。简言之，“相同出1，相异出0”。同或门的逻辑表达式：同或门的逻辑状态表：见前面“异或门”部分。同或逻辑和异或逻辑互为非的关系。即异或门就是同或非门，同或门就是异或非门。四、集成逻辑门电路集成电路是指将晶体管、电阻、电容及连接导线等集中制作在一块很小的半导体硅片（亦称芯片）上加以封装，构成具有一定功能的电路。1、TTL与非门集成门电路的输入级和输出级均采用晶体管组成，称TTL与非门。其外形：TTL与非门外引线排列图：2、COMS门COMS门是以MOS管为核心的集成电路（金属-氧化物-半导体场效应管逻辑电路），它的优点是功耗低，可靠性好，电源电压范围宽，容易和其它电路接口；缺点是工作速度低。常用74LS系列门电路的引脚分布介绍如下：（1）74LS082输入端四“与门”74LS08是一个具有四个“2个输入端的与门”的集成电路芯片。如下图为其管脚分布。（2）74LS322输入端四“或门”74LS32是一个具有四个“2个输入端的或门”的集成电路芯片。如图为其管脚分布。（3）74LS002输入端四“与非门”74LS00是一个具有四个“2个输入端的与非门”的集成电路芯片。如图为其管脚分布。（4）74LS204输入端二“与非门”74LS20是一个具有二个“4个输入端的与非门”的集成电路芯片。图中缩写NC表示该引脚没有连接到内部电路中。（5）74LS04六反相器（“反相器”即“非门”）。74LS04是一个具有六个反相器（即“非门”）的集成电路3、三态门

三态门是三状态与非门的简称。它的输出有三种逻辑状态：0态、1态和高阻态或称禁止状态。三态门逻辑符号如下：（1）高电平使能三态门：逻辑功能是：当使能端（或控制端）E接高电平时，输入端A、B与输出端Y之间执行与非逻

辑关系，称