邏輯門電路的邏輯關(guān)系、符號(hào)以及真值表

一、與門電路

1.1與邏輯關(guān)系

圖1.1中只有當(dāng)2個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，燈泡才亮；只要有1個(gè)開關(guān)斷開，燈泡就不亮。這就是說，“當(dāng)一件事情（燈亮）的幾個(gè)條件（兩個(gè)開關(guān)都閉合）全部具備之后，這件事情（燈亮）才能發(fā)生，否則不發(fā)生”。這樣的因果關(guān)系稱為與邏輯關(guān)系。

圖1.1 與邏輯關(guān)系電路圖

1.2與門電路

能實(shí)現(xiàn)與邏輯功能的電路稱為與門電路。圖7-5是具有2個(gè)輸入端的二極管與門電路。A，B為輸入端，假定它們的低電平為0V，高電平為3V，Y為信號(hào)輸出端。

圖1.2與門電路

(1) 當(dāng)A，B都處于低電平0V時(shí)，二極管VD1，VD2同時(shí)導(dǎo)通，Y=0V，輸出低電平。（忽略二極管的正向壓降，下同）。

(2) 當(dāng)A=0V，B=3V時(shí)，VD1優(yōu)先導(dǎo)通，Y被箝位在0V，VD2反偏而截止。

(3) 當(dāng)A=3V，B=0V時(shí)，VD2優(yōu)先導(dǎo)通，Y被箝位在0V，VD1反偏而截止。

(4) 當(dāng)A，B都處在高電平3V時(shí)，VD1與VD2均截止，Y端輸出高電平（即3V）。

與邏輯關(guān)系的邏輯函數(shù)表達(dá)式為Y=A*B。

表1.1是與門真值表，從真值表可以看出，與門電路的邏輯功能是“有0出0，全1出1”。與門的邏輯符號(hào)如圖1.3所示。

表1.1 與門真值表

圖1.3與門的邏輯符

二、或門電路

2.1或邏輯關(guān)系

圖2.1中電路由2個(gè)開關(guān)和燈泡組成。由圖可知，在決定一件事情的各種條件中，至少具備一個(gè)條件，這件事情就會(huì)發(fā)生，這種因果關(guān)系稱為或邏輯關(guān)系。

圖2.1 或邏輯關(guān)系電路圖

2.2或門電路

能實(shí)現(xiàn)或邏輯關(guān)系的電路稱為或門電路。圖2.2所示為具有2個(gè)輸入端的二極管或門電路。

圖2.2 或門電路

真值表見表2.1，從真值表可以看出，或門的邏輯功能為“有1出1，全0出0”?；蜷T的邏輯符號(hào)如圖2.3所示。

表2.1 或門真值表

圖2.3 或門邏輯符號(hào)

三、非門電路（反相器）

3.1非邏輯關(guān)系

如圖3.1開關(guān)與燈泡并聯(lián)，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，燈亮；開關(guān)閉合時(shí)，燈不亮。這就是說，“事情（燈亮）和條件（開關(guān)）總是呈相反狀態(tài)”，這種關(guān)系稱為非邏輯關(guān)系。

圖3.1 非門邏輯關(guān)系電路圖

3.2非門電路

圖3.2為最簡(jiǎn)單的非門電路。不難看出，它的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)存在“反相”關(guān)系，即輸入低電平，輸出為高電平；輸入高電平，輸出為低電平。

圖3.2 非門電路

非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為

非門的真值表見表3.1。由非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式和真值表可知，非門的邏輯功能為“有0出1，有1出0”。非門的邏輯符號(hào)如圖3.3所示。

表3.1 非門真值表

圖3.3 非門邏輯符號(hào)

由上述分析可知，圖7-11為晶體管反相器，其工作原理如下：

（1） 輸入低電平時(shí)，即ui=0V，三極管截止（相當(dāng)于開關(guān)斷開），輸出為高電平，UO≈VCC=12V。

（2） 輸入高電平時(shí)，即ui=6V，三極管飽和（相當(dāng)于開關(guān)接通），輸出為低電平， UO ≈UCES=0V。

可見，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)是反相的。

四、與非門

4.1與非門電路

將一個(gè)與門和一個(gè)非門連接起來，就構(gòu)成了一個(gè)與非門，如圖4.1 a所示，其邏輯符號(hào)如圖4.2 b所示。

圖4.1 與非門邏輯結(jié)構(gòu)與符號(hào)

與非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式為

根據(jù)與非門的邏輯函數(shù)式，可得出與非門的真值表，見表4.1。從真值表可知，與非門的邏輯功能為“有0出1，全1出0”。

表4.1 與非門真值表

五、或非門

5.1或非門電路

在或門后面接一個(gè)非門，就構(gòu)成或非門。其邏輯結(jié)構(gòu)如圖5.1（a）所示，符號(hào)如圖5.1（b）所示

圖5.1 或非門邏輯結(jié)構(gòu)與符號(hào)

或非門的邏輯函數(shù)式為

根據(jù)上式可得出或非門的真值表，見表5.1。從真值表可知，或非門的邏輯功能是“全0出1，有1出0”。

表5.1或非門真值表

六、與或非門

6.1與或非門電路

與或非門是由多個(gè)基本門組合在一起所構(gòu)成的復(fù)合邏輯門，一般由2個(gè)或多個(gè)與門和一個(gè)或門，再和一個(gè)非門串聯(lián)而成。

其邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖6.1（a）所示，符號(hào)如圖6.1(b)所示。

圖6.1與或非門邏輯結(jié)構(gòu)與符號(hào)

表6.1 與或非門真值表

審核編輯：湯梓紅