《数字电子技术基础》课件06学习情境3.1.pptx

1、学习情境3 逻辑门与逻辑运算学习目标(1)掌握门电路的工作原理（2）掌握逻辑代数的布尔运算（3）掌握逻辑电路的布尔分析方法（4）掌握布尔表达式的标准形式（5）掌握逻辑函数的公式化简方法（6）掌握逻辑函数的卡诺图化简方法。学习情境3逻辑门与逻辑运算3.1 认识门电路逻辑门电路在现代电子科技中非常重要，同时也是计算机的基本构件。计算机中的大多数功能，除了某些特定类型的存储器，都由大规模的逻辑门来实现。比如计算机的核心器件CPU，就是由几十甚至几百万个逻辑门组成的。实现基本逻辑运算和复合运算的单元电路称为门电路，常用的门电路有非门、与非门、或非门、异或门、与或非门等逻辑门电路逻辑门电路3.1 认识门

2、电路分立门电路：3.1 认识门电路集成门电路：3.1 认识门电路集成门电路 使用分立元器件构成的逻辑电路不仅功耗大、速度慢、可靠性差，而且电路的物理尺寸也会做得非常大，为此科学家们发明了集成门电路，也就是将门电路的元器件和连线都制作在一块半导体芯片上，这样不仅可以实现低功耗、高速度和高可靠性，而且可以使电路微型化。当前，常用的标准数字集成电路主要有TTL型、ECL型和CMOS型三大类。TTL型集成电路以双极型晶体管为开关元件，输入级采用多发射极晶体管形式，开关放大电路也都由晶体管构成，所以称为“晶体管晶体管逻辑（Transistor Transistor Logic，TTL）”。在速度和功耗方

3、面，都处于现代数字集成电路的中等水平。3.1 认识门电路与门是由两个或多个输入和一个输出组成，由下图所示的逻辑符号表示。输入位于逻辑符号左边，而输出位于逻辑符号右边。图中所给的是具有两个输入的与门，但是，与门可以有大于两个的任意个输入。与门逻辑符号3.1.2与门与逻辑关系当决定一件事情的各个条件全部具备时，这件事情才会发生，这种因果关系称为与逻辑关系。与逻辑灯控电路3.1.2与门与门的运算对于2输入与门，当输入A和B都是高电平（逻辑1）时，输出Y为高电平（逻辑1）；当A或B是低电平（逻辑0）时，或者A和B都是低电平（逻辑0）时，输出Y为低电平（逻辑0）。2输入与门的运算逻辑3.1.2与门2输入

4、与门真值表与门逻辑表达式Y=AB，读作Y等于A与B，也可写成Y=AB，其中“”可省略。与逻辑也称“逻辑乘”。与门真值表将所有可能的输入、输出值对应关系列成一张表就是真值表。2输入与门的真值表如下表所示。ABY备注00000=001001=010010=011111=13.1.2与门与门波形图在实际应用中，逻辑门的输入不是固定的电平，而是在逻辑高电平（1）和逻辑低电平（0）之间频繁转换。而输出的逻辑电平则是根据输入的逻辑电平作与运算获得，运算逻辑如与门真值表。2输入与门时序波形图3.1.2与门或门是由两个或多个输入和一个输出组成，由下图所示的逻辑符号表示。输入位于逻辑符号左边，而输出位于逻辑符号

5、右边。图中所给的是具有两个输入的或门，但是，或门可以有大于两个的任意个输入。或门逻辑符号3.1.3或门或逻辑关系当决定一件事情的各个条件中，只要具备一个或者一个以上的条件，这件事情就会发生，这样的因果关系称为或逻辑关系。或逻辑灯控电路3.1.3或门或门的运算对于2输入或门，当输入A和B都是高电平（逻辑1）时，输出Y为高电平（逻辑1）；当A或B当中有一个是高电平（逻辑1）时，输出Y为高电平（逻辑1）；当A和B都是低电平（逻辑0）时，输出Y为低电平（逻辑0）。2输入或门的运算逻辑3.1.3或门或门逻辑表达式Y=A+B，读作Y等于A或B，或逻辑也称“逻辑加”。或门真值表2输入或门的真值表如下表所示。

6、ABY备注0000+0=00110+1=11011+0=11111+1=12输入或门真值表3.1.3或门或门波形图2输入或门时序波形图3.1.3或门非门是由一个输入和一个输出组成，由下图所示的逻辑符号表示。输入位于逻辑符号左边，而输出位于逻辑符号右边。非门逻辑符号3.1.4非门非逻辑关系事情和条件总是呈相反的状态，这种逻辑关系称为非逻辑关系。非逻辑灯控电路3.1.4非门非门的运算对于非门，当输入A是高电平（逻辑1）时，输出Y为低电平（逻辑0）；当A是低电平（逻辑0）时，输出Y为高电平（逻辑1）。非门的运算逻辑3.1.4非门非门真值表AY备注01103.1.4非门非门波形图非门时序波形图3.1.

7、4非门与非门是由两个或多个输入和一个输出组成，由下图所示的逻辑符号表示。输入位于逻辑符号左边，而输出位于逻辑符号右边。图中所给的是具有两个输入的与非门，但是，与非门可以有大于两个的任意个输入。与非门逻辑符号3.1.5与非门与非门的运算对于2输入与非门，当输入A和B都是高电平（逻辑1）时，输出Y为低电平（逻辑0）；当A或B是低电平（逻辑0）时，或者A和B都是低电平（逻辑0）时，输出Y为高电平（逻辑1）。2输入与非门的运算逻辑3.1.5与非门2输入与非门真值表ABY备注0010111011103.1.5与非门与非门波形图2输入与门时序波形图3.1.5与非门或非门是由两个或多个输入和一个输出组成，由

8、下图所示的逻辑符号表示。输入位于逻辑符号左边，而输出位于逻辑符号右边。图中所给的是具有两个输入的或非门，但是，或非门可以有大于两个的任意个输入。或非门逻辑符号3.1.6或非门或非门的运算对于2输入或非门，当输入A和B都是高电平（逻辑1）时，输出Y为低电平（逻辑0）；当A或B当中有一个是高电平（逻辑0）时，输出Y为低电平（逻辑0）；当输入A和B都是低电平（逻辑0）时，输出Y为高电平（逻辑1）。2输入或非门的运算逻辑3.1.6或非门2输入或非门真值表ABY备注0010101001103.1.6或非门或非门波形图2输入或非门时序波形图3.1.6或非门异或门是由两个输入和一个输出组成，由图3.28所示

9、的逻辑符号表示。输入位于逻辑符号左边，而输出位于逻辑符号右边。异或门逻辑符号3.1.7异或门异或门的运算对于异或门，当输入A和B都是高电平（逻辑1）时，输出Y为低电平（逻辑0）；当A是低电平（逻辑0）且B是高电平（逻辑1）时，或者当B是低电平（逻辑0）且A是高电平（逻辑1）时，输出Y为高电平（逻辑1）；当输入A和B都是低电平（逻辑0）时，输出Y为高电平（逻辑1）。异或门的运算逻辑3.1.7异或门异或门真值表ABY备注00000=001101=010110=011011=13.1.7异或门异或门波形图异或门时序波形图3.1.7异或门同或门是由两个输入和一个输出组成，由下图所示的逻辑符号表示。输入

10、位于逻辑符号左边，而输出位于逻辑符号右边。同或门逻辑符号3.1.8同或门同或门的运算对于同或门，当输入A和B都是高电平（逻辑1）时，输出Y为高电平（逻辑1）；当A是低电平（逻辑0）且B是高电平（逻辑1）时，或者当B是低电平（逻辑0）且A是高电平（逻辑1）时，输出Y为低电平（逻辑0）；当输入A和B都是低电平（逻辑0）时，输出Y为高电平（逻辑1）。同或门的运算逻辑3.1.8同或门同或门真值表ABY备注00100=101001=010010=011111=13.1.8同或门同或门波形图同或门时序波形图3.1.8同或门与或非门是由四个或多个输入和一个输出组成，由下图所示的逻辑符号表示。输入位于逻辑符号

11、左边，而输出位于逻辑符号右边。图中所给的是具有四个输入的与或非门，但是，与或非门可以有大于四个的任意个输入。与或非门逻辑符号3.1.9与或非门与或非门的运算当有与项为1时，输出结果为0，其余情况输出结果全为1。与或非门逻辑表达式与或非门真值表4输入与或非门的真值表如右表所示。4输入与或非门真值表ABCDY备注000010001100101001100100101011011010111010001100111010110110110001101011100111103.1.9与或非门与或非门波形图与或非门时序波形图3.1.9与或非门主讲教师 夏林中移动通信技术专业教学资源库深圳信息职业技术学院信息与通信学院