邏輯電路簡介
邏輯電路是一種離散信號的傳遞和處理,以二進制為原理、實現數字信號邏輯運算和操作的電路。分組合邏輯電路和時序邏輯電路。前者由最基本的“與門”電路、“或門”電路和“非門”電路組成,其輸出值僅依賴于其輸入變量的當前值,與輸入變量的過去值無關—即不具記憶和存儲功能。
后者也由上述基本邏輯門電路組成,但存在反饋回路—它的輸出值不僅依賴于輸入變量的當前值,也依賴于輸入變量的過去值。由于只分高、低電平,抗干擾力強,精度和保密性佳。廣泛應用于計算機、數字控制、通信、自動化和儀表等方面。最基本的有與電路、或電路和非電路。
邏輯電路是指完成邏輯運算的電路。這種電路,一般有若干個輸入端和一個 或幾個輸出端,當輸入信號之間滿足某一特定邏輯關系時,電路就開通,有輸 出;否則,電路就關閉,無輸出。所以,這種電路又叫邏輯門電路,簡稱門電路。
主要包括內容有數字電子技術(幾種邏輯電路)、門電路基礎(半導體特性,分立元件、TTL集成電路CMOS集成門電路)、組合邏輯電路(加法器、編碼器、譯碼器等集成邏輯功能)時序邏輯電路(計數器、寄存器)以及數模和模數轉換。
邏輯電路的分類
邏輯電路是執行基本邏輯操作的電路,它們在電子數字計算機中被大量運用。這些基本的邏輯操作是“與”、“或”、“非”以及由它們組成的復合動作。邏輯電路按其工作性質可分為組合電路和時序電路兩大類。
組合邏輯電路
任何時刻輸出信號的邏輯狀態僅取決于該時刻輸入信號的邏輯狀態,而與輸入信號和輸出信號過去狀態無關的邏輯電路。由于組合邏輯電路的輸出邏輯狀態與電路的歷史情況無關,所以它的電路中不包含記憶性電路或器件。門電路是組合邏輯電路的基本單元。當前組合邏輯電路都已制成標準化、系列化的中、大規模集成電路可供選用。
時序邏輯電路
任何時刻的輸出狀態不僅與該時刻的輸入有關,而且還與電路歷史狀態有關的一種數字邏輯電路。時序邏輯電路具有記憶輸入信息的功能,由于它的引入使得數字系統的應用大大增強。常用的有計數器、寄存器和脈沖順序分配器等。
也可以按照原件對邏輯電路進行分類,例如:電阻-晶體管邏輯電路、二極管-晶體管邏輯電路、發射極功能邏輯電路、發射極耦合邏輯電路、高閾值邏輯電路、集成注入邏輯電路、晶體管-晶體管邏輯電路。
什么是基本邏輯電路_基本的邏輯電路有哪些
簡單的邏輯電路通常是由門電路構成,也可以用三極管來制作,例如,一個NPN三極管的集電極和另一個NPN三極管的發射極連接,這就可以看作是一個簡單的與門電路,即:當兩個三極管的基極都接高電平的時候,電路導通,而只要有一個不接高電平,電路就不導通。
門電路的特點
1、門電路:邏輯門電路是指能夠實現各種基本邏輯關系的電路, 簡稱“門電路”或邏輯元件。最基本的門電路是與門、或門和非門。
2、在邏輯電路中, 邏輯事件的是與否用電路電平的高、低來表示。 若用1代表低電平、0代表高電平,則稱為正邏輯。相反為負邏輯。
3、集成門按內部有源器件的不同可分為兩大類:一類為雙極型晶體管集成電路,主要有晶體管TTL邏輯、射極耦合邏輯ECL和集成注入邏輯I2L等幾種類型;另一類為單極型MOS集成電路,包括NMOS、 PMOS和CMOS等幾種類型。常用的是TTL和CMOS集成電路。
4、集成門電路按其集成度又可分為:小規模
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1、與邏輯運算和與門
(1)與邏輯運算
照明電路
說明:此電路中,開關、燈泡各只有兩個狀態,非此即彼。
在圖中,開關A、B接通與否,是燈F亮與滅的前提條件。根據所接電路圖,只有開關A、B同時接通時,燈F才亮(結果)。
邏輯變量A、B、F A B 接通-1 斷開-0 F 燈亮-1 燈滅-0
經過邏輯抽象得:
與邏輯――決定某事件(F)成立與否的諸條件(A,B,…)必須同時成立。事件(F)才會發生。
邏輯表達式:F=AB=A·B 讀A乘B 或 A與B
n個變量與運算的邏輯表達式 F=A1A2A3…An
(2)與門
實現與邏輯的器件稱為與門。下圖為二極管實現的與邏輯。
邏輯電平:數字電路中的電信號用邏輯1、邏輯0表示。
正邏輯:約定高電平為“1”,低電平為“0”。
負邏輯:約定低電平為“1”,高電平為“0”。
大多數系統中均采用正邏輯,有些復雜系統中為分析方便將正、負邏輯混合使用,稱為混合邏輯系統。
今后若無特別說明,均視為正邏輯。
與門邏輯符號:
與門表達式:F=AB
“與”邏輯關系可用口訣來助記:“有0出0,全1出1”。
2、或邏輯運算和或門
邏輯“或”(邏輯加):決定某事件(Y)成立與否的諸條件(A,B,…)中之一成立,該事件就成立,這種邏輯關系稱為邏輯“或” 。
實現“或”運算的電子電路和“或”邏輯符號如圖所示,稱為或門。
或邏輯表達式: F=A+B
口訣助記:“有1出1,全0出0”。
3、非邏輯運算和非門
邏輯“非”(邏輯否定):當某條件(A)成立時,事件Y產生與A相反的結果。
實現“非”運算的電子電路及“非”邏輯符號如圖所示,稱為非門。
真值表
非邏輯表達式:
助記口訣:“非0則1,非1則0”。
集成電路(SSI)、中規模集成電路(MSI)、大規模集成電路(LSI)和超大規模集成電路(VLSI)。
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