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1、Input Output 第 第 第 第 2 章 章 章 章 逻辑门电路 逻辑门电路 逻辑门电路 逻辑门电路 2.1 概述 概述 概述 概述 用以实现逻辑运算单元电路称为逻辑门电路 用以实现逻辑运算单元电路称为逻辑门电路 用以实现逻辑运算单元电路称为逻辑门电路 用以实现逻辑运算单元电路称为逻辑门电路。 。 。 。 1 Input Output 逻辑门 逻辑门 逻辑门 逻辑门 Output Input 逻辑函数 逻辑函数 逻辑函数 逻辑函数 逻辑运算和逻辑门 逻辑运算和逻辑门 逻辑运算和逻辑门 逻辑运算和逻辑门: 二进制系统 二进制系统 二进制系统 二进制系统: 逻辑高 逻辑高 逻辑高 逻辑高
2、(Logic 1) 逻辑低 逻辑低 逻辑低 逻辑低 (Logic 0)用电压 用电压 用电压 用电压（ （ （ （电平 电平 电平 电平） ） ） ）表示逻辑高和低 表示逻辑高和低 表示逻辑高和低 表示逻辑高和低： ： ： ： 逻辑高 逻辑高 逻辑高 逻辑高 高电平 高电平 高电平 高电平 逻辑低 逻辑低 逻辑低 逻辑低 低电平 低电平 低电平 低电平 获得高 获得高 获得高 获得高 (logic 1)、 、 、 、低 低 低 低 (logic 0) 输出电平的基本原理 输出电平的基本原理 输出电平的基本原理 输出电平的基本原理: 开关 开关 开关 开关 S 输出电位 输出电位 输出电位 输出
3、电位 V o 断开 断开 断开 断开 高 高 高 高 2 断开 断开 断开 断开 高 高 高 高 接通 接通 接通 接通 低 低 低 低 S Diode Transistor MOS FET 输入信号 输入信号 输入信号 输入信号 V i 控制其工作在截止和导通两个状态 控制其工作在截止和导通两个状态 控制其工作在截止和导通两个状态 控制其工作在截止和导通两个状态， ， ， ， S 起开关作用 起开关作用 起开关作用 起开关作用。 。 。 。 2.2 逻 辑 门 电 路 逻 辑 门 电 路 逻 辑 门 电 路 逻 辑 门 电 路 1. 与 门 与 门 与 门 与 门 (AND) 1) 与 开
4、关 电 路 与 开 关 电 路 与 开 关 电 路 与 开 关 电 路 3 1 0 亮 暗 1 A.B 0 闭合 开关 断开 只有当 只有当 只有当 只有当 A 和 和 和 和 B 都闭合 都闭合 都闭合 都闭合 (逻辑 逻辑 逻辑 逻辑 1), 灯 灯 灯 灯 (F) 才亮 才亮 才亮 才亮。 。 。 。 F 灯 灯 灯 灯 A B E 两个开关 两个开关 两个开关 两个开关串联 串联 串联 串联2) 真 值 表 真 值 表 真 值 表 真 值 表 0 0 0 1 1 0 A B F 表 表 表 表 ： ： ： ： 输 入 的 所 有 可 能 取 值 输 入 的 所 有 可 能 取 值 输
5、入 的 所 有 可 能 取 值 输 入 的 所 有 可 能 取 值 按 二 进 制 数 大 小 排 列 按 二 进 制 数 大 小 排 列 按 二 进 制 数 大 小 排 列 按 二 进 制 数 大 小 排 列 在 左 在 左 在 左 在 左 ； ； ； ； 对 应 的 输 出 列 对 应 的 输 出 列 对 应 的 输 出 列 对 应 的 输 出 列 0 0 0 F 灯 灯 灯 灯 A B E 4 1 0 1 1 在 右 在 右 在 右 在 右 。 。 。 。 3) 与 功 能 与 功 能 与 功 能 与 功 能 输 入 只 要 有 低 输 入 只 要 有 低 输 入 只 要 有 低 输 入
6、 只 要 有 低 ， ， ， ， 输 出 为 低 输 出 为 低 输 出 为 低 输 出 为 低 ； ； ； ； 输 入 都 为 高 时 输 入 都 为 高 时 输 入 都 为 高 时 输 入 都 为 高 时 ， ， ， ， 输 出 为 高 输 出 为 高 输 出 为 高 输 出 为 高 。 。 。 。 1 04) 与 门 符 号 及 表 达 式 与 门 符 号 及 表 达 式 与 门 符 号 及 表 达 式 与 门 符 号 及 表 达 式 最多 最多 最多 最多 8 输入端 输入端 输入端 输入端 A F & B A B F ANSI/IEEE 标准符号 标准符号 标准符号 标准符号 5 A
7、merican National Standard Institute / Institute of Electrical and Electronics Engineers ANSI/IEEE 标准符号 标准符号 标准符号 标准符号 表达式 表达式 表达式 表达式: F = A B = AB (A and B) (逻辑乘 逻辑乘 逻辑乘 逻辑乘)5 ） ） ） ） 与 运 算 与 运 算 与 运 算 与 运 算 0 0 1 0 = = = = A: 变量输入 变量输入 变量输入 变量输入 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 6 6 ） ） ） ） 波 形 图 波 形 图 波 形 图
8、波 形 图 ， ， ， ， 时 序 图 时 序 图 时 序 图 时 序 图 输出波形必须对应输入波形 输出波形必须对应输入波形 输出波形必须对应输入波形 输出波形必须对应输入波形A B F = AB AND 7 F = AB2. 或 或 或 或 (OR) 1) 或开关电路 或开关电路 或开关电路 或开关电路 F 灯 灯 灯 灯 A B E 2) 真值表 真值表 真值表 真值表 0 0 0 0 1 1 0 A B F 1 1 8 两个开关 两个开关 两个开关 两个开关 (A, B) 并 联 并 联 并 联 并 联 任何一个开关闭合 任何一个开关闭合 任何一个开关闭合 任何一个开关闭合, 灯 灯
9、灯 灯 F 亮 亮 亮 亮。 。 。 。 1 0 1 1 1 13) 或功能描述 或功能描述 或功能描述 或功能描述 或关系 或关系 或关系 或关系： ： ： ： 只 要 有 一 个 输 入 为 高 电 平 只 要 有 一 个 输 入 为 高 电 平 只 要 有 一 个 输 入 为 高 电 平 只 要 有 一 个 输 入 为 高 电 平1 ， ， ， ， 输 出 就 为 高 电 平 输 出 就 为 高 电 平 输 出 就 为 高 电 平 输 出 就 为 高 电 平1 ； ； ； ； 只 有 输 入 全 为 低 电 平 只 有 输 入 全 为 低 电 平 只 有 输 入 全 为 低 电 平 只
10、有 输 入 全 为 低 电 平 0 时 时 时 时 ， ， ， ， 输 出 才 为 低 电 平 输 出 才 为 低 电 平 输 出 才 为 低 电 平 输 出 才 为 低 电 平0 。 4) 或门符号及表达式 或门符号及表达式 或门符号及表达式 或门符号及表达式 9 4) 或门符号及表达式 或门符号及表达式 或门符号及表达式 或门符号及表达式 A F 1 B F = A+B 逻 辑 加 逻 辑 加 逻 辑 加 逻 辑 加 8 输入 输入 输入 输入 A B F5） ） ） ）或运算 或运算 或运算 或运算 0+0= 0+1= 1+1= 0 1 1 6） ） ） ）波形图 波形图 波形图 波形图
11、 A B 10 A+0= A+1= A+A= A+ = A A 1 A 1 F = A+B OR3. 非 门 非 门 非 门 非 门 (NOT) 1) 非开关电路 非开关电路 非开关电路 非开关电路 如果 如果 如果 如果 A 闭合 闭合 闭合 闭合, 灯 灯 灯 灯 F 灭 灭 灭 灭。 。 。 。 2) R F 灯 灯 灯 灯 E A 3) 11 2) 真值表 真值表 真值表 真值表 A F 0 1 1 0 3) 非功能描述 非功能描述 非功能描述 非功能描述 输出与输入波形相反 输出与输入波形相反 输出与输入波形相反 输出与输入波形相反， ， ， ， 产生 产生 产生 产生反向 反向 反
12、向 反向输出波形 输出波形 输出波形 输出波形。 。 。 。4) 非门符号及表达式 非门符号及表达式 非门符号及表达式 非门符号及表达式 A F = A F 1 5) 非门电路 非门电路 非门电路 非门电路 12 T R c R b V i V o E c A F V i V o 0 1 E c (1) T 截止 截止 截止 截止 V ces (0) T 导通 导通 导通 导通6) 非运算 非运算 非运算 非运算 1 0= 0 1= = 0 = 1 + = 7) 波形图 波形图 波形图 波形图 13 NOT = A复合 复合 复合 复合 逻 辑 门 逻 辑 门 逻 辑 门 逻 辑 门 逻辑门及表达式 逻辑门及表达式 逻辑门及表达式 逻辑门及表达式 1. 与 门 与 门 与 门 与 门（ （ （ （AND） ） ） ） F = AB 2. 或 门 或 门 或 门 或 门 (OR) A F & B A F 14 2. 或 门 或 门 或 门 或 门 (OR) F = A+B 3. 非 门 非 门 非 门 非 门(NOT) = A F 1 B A F 1
