第一章 開關理論基礎(PPT01)

1、 數(shù)字邏輯數(shù)字邏輯是計算機系的一門專業(yè)基是計算機系的一門專業(yè)基礎課程。礎課程。 通過該課程的學習，使學生熟悉數(shù)字邏輯通過該課程的學習，使學生熟悉數(shù)字邏輯電路的基礎理論知識，理解基本數(shù)字邏輯電路的基礎理論知識，理解基本數(shù)字邏輯電路的工作原理，掌握數(shù)字邏輯電路的分電路的工作原理，掌握數(shù)字邏輯電路的分析方法，并初步具備應用數(shù)字邏輯電路的析方法，并初步具備應用數(shù)字邏輯電路的基本能力，為基本能力，為“計算機組成原理計算機組成原理”、“微微型機及其應用型機及其應用” 、“計算機網(wǎng)絡技術(shù)計算機網(wǎng)絡技術(shù)”等后續(xù)課程的學習打下扎實的硬件基礎。等后續(xù)課程的學習打下扎實的硬件基礎。本課程性質(zhì)和特點本課程性質(zhì)和特點

2、以典型的數(shù)字邏輯單元電路、功能部件為例，以典型的數(shù)字邏輯單元電路、功能部件為例，掌握與分析數(shù)字邏輯電路有關的基本概念、基掌握與分析數(shù)字邏輯電路有關的基本概念、基本理論和基本方法。本理論和基本方法。 重點掌握典型數(shù)字邏輯電路的分析方法、理解重點掌握典型數(shù)字邏輯電路的分析方法、理解簡單數(shù)字邏輯電路的設計方法，逐漸具備對一簡單數(shù)字邏輯電路的設計方法，逐漸具備對一般數(shù)字邏輯電路的分析、綜合能力。般數(shù)字邏輯電路的分析、綜合能力。 對于計算機應用專業(yè)的學生，數(shù)字邏輯電路部對于計算機應用專業(yè)的學生，數(shù)字邏輯電路部分的學習應以應用為主要目的，應將注意力集分的學習應以應用為主要目的，應將注意力集中在數(shù)字邏輯電路

3、的外特性、邏輯功能和典型中在數(shù)字邏輯電路的外特性、邏輯功能和典型應用的分析上。應用的分析上。本課程的基本要求本課程的基本要求 本課程的重點難點本課程的重點難點 【重點重點】 邏輯代數(shù)與邏輯門；邏輯代數(shù)與邏輯門； 組合邏輯的分析與設計；組合邏輯的分析與設計； 時序邏輯的分析與設計時序邏輯的分析與設計?！倦y點】【難點】 邏輯運算規(guī)律在邏輯函數(shù)化簡中的靈活邏輯運算規(guī)律在邏輯函數(shù)化簡中的靈活應用；卡諾圖；應用；卡諾圖； 組合邏輯中的編碼與譯碼；數(shù)據(jù)大小比組合邏輯中的編碼與譯碼；數(shù)據(jù)大小比較；較； 時序邏輯中的觸發(fā)器的工作狀態(tài)及觸發(fā)時序邏輯中的觸發(fā)器的工作狀態(tài)及觸發(fā)特性分析；移位寄存器應用開拓。特性分析

4、；移位寄存器應用開拓。 【教【教 材】材】 白中英主編白中英主編 ，數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)， 科學出版社科學出版社【參考書】【參考書】 毛法堯毛法堯 歐陽星明歐陽星明 任宏萍主編，任宏萍主編， 數(shù)字邏數(shù)字邏，華中理，華中理工大學出版社工大學出版社 或或 毛法堯毛法堯 主編，主編，數(shù)字邏輯數(shù)字邏輯，高等教育出版社，高等教育出版社 康華光主編，康華光主編，電子技術(shù)基礎（數(shù)字部分）電子技術(shù)基礎（數(shù)字部分），高等，高等教育出版社，教育出版社，2002年版。年版。教材與參考書教材與參考書 期末考試：期末考試：70 考勤和作業(yè)：考勤和作業(yè)：15% 實驗：實驗：15 考勤：每次課點考勤：每次課

5、點1030人。人。 回答問題：正確，加回答問題：正確，加1分；錯誤，不扣分。分；錯誤，不扣分。 作業(yè)：作業(yè)：作業(yè)不要抄襲。做錯不扣分，態(tài)度差要扣作業(yè)不要抄襲。做錯不扣分，態(tài)度差要扣分。（作業(yè)應抄題目，畫圖必須用鉛筆和直尺。）分。（作業(yè)應抄題目，畫圖必須用鉛筆和直尺。）成績計算成績計算關于考試關于考試 考試內(nèi)容緊扣大綱，不會超過大綱范圍?？荚噧?nèi)容緊扣大綱，不會超過大綱范圍。 平時講課的重點即為考試重點；部分考試內(nèi)平時講課的重點即為考試重點；部分考試內(nèi)容為平時的例題、習題或略加改變。容為平時的例題、習題或略加改變。 本人不會專門進行考前輔導，不劃分考試范本人不會專門進行考前輔導，不劃分考試范圍，所

6、有講課內(nèi)容即為考試內(nèi)容。圍，所有講課內(nèi)容即為考試內(nèi)容。 考試時，認真讀題，弄清題意，從容作答；考試時，認真讀題，弄清題意，從容作答；盡量不要空題不答。盡量不要空題不答。1-1 數(shù)制與碼制數(shù)制與碼制進位計數(shù)制進位計數(shù)制進位計數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換進位計數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換常用二進制編碼常用二進制編碼 開關理論的概念開關理論的概念開關理論開關理論： 是以二進制數(shù)為基礎的理論，是以二進制數(shù)為基礎的理論，包括以二進制數(shù)為基礎的數(shù)制和碼包括以二進制數(shù)為基礎的數(shù)制和碼制，描述邏輯電路的數(shù)學工具（邏制，描述邏輯電路的數(shù)學工具（邏輯代數(shù)）、圖形和符號語言（卡諾輯代數(shù)）、圖形和符號語言（卡諾圖）。圖）。 常用的計數(shù)制常用的計

7、數(shù)制 十進制十進制 二進制二進制 八進制八進制 十六進制十六進制十進制計數(shù)制十進制計數(shù)制【計數(shù)規(guī)律】逢十進一?！緮?shù)的表示】 任意一個十進制數(shù)(S)10，可以表示為： (S)10=kn10n-1+kn-110n-2+.+k1100+k010-1+k-110-2+.+k-m10-m-1 其中，ki：09十個數(shù)碼中的任意一個 m、n：正整數(shù) 10：十進制的基數(shù) 【例1】 (2001.9)102103+0102+0101+1100+910-1二進制計數(shù)制二進制計數(shù)制【計數(shù)規(guī)律】逢二進一?！緮?shù)的表示】 任意一個二進制數(shù)(S)2，可以表示為： (S)2=kn2n-1+kn-12n-2+.+k120+k02

8、-1+k-12-2+.+k-m2-m-1 其中，ki：0，1兩個數(shù)碼中的任意一個 m、n：正整數(shù) 2：二進制的基數(shù) 【例1】 (1101.101)2=l23+122+021+120+12-1+02-2+12-3 八進制計數(shù)制八進制計數(shù)制【計數(shù)規(guī)律】逢八進一。【數(shù)的表示】 任意一個八進制數(shù)(S)8，可以表示為： (S)8=kn8n-1+kn-18n-2+.+k180+k08-1+k-18-2+.+k-m8-m-1 其中，ki：07八個數(shù)碼中的任意一個 m、n：正整數(shù) 8：八進制的基數(shù) 【例1】 (67731)8=681+780+78-1+38-2+18-3 十六進制計數(shù)制十六進制計數(shù)制【計數(shù)規(guī)律

9、】逢十六進一?！緮?shù)的表示】 任意一個十六進制數(shù)(S)16，可以表示為： (S)16=kn16n-1+kn-116n-2+.+k1160+k016-1+k-116-2+.+k-m16-m-1 其中，ki：09、A、B、C、D、E、F等十六個數(shù)碼 、字母中的任意一個 m、n：正整數(shù) 16：十六進制的基數(shù) 【例1】 (8AE6)16=8163+A162+E161+3160 不同計數(shù)制間轉(zhuǎn)換不同計數(shù)制間轉(zhuǎn)換 十進制轉(zhuǎn)換成二進制、八進制、十六進制十進制轉(zhuǎn)換成二進制、八進制、十六進制 簡稱：簡稱：（10 2，8，16） 二進制、八進制、十六進制轉(zhuǎn)換成十進制二進制、八進制、十六進制轉(zhuǎn)換成十進制 簡稱：簡稱：

10、（ 2，8，16 10 ） 二進制與八進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換二進制與八進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換 簡稱：簡稱：（ 2 8，16）（10 2，8，16）轉(zhuǎn)換類別轉(zhuǎn)換規(guī)則整數(shù)部分102除2取余倒排108除8取余倒排1016除16取余倒排小數(shù)部分102乘2取整順排108乘8取整順排1016乘16取整順排整數(shù)整數(shù)102 舉例舉例【例5】 （725）10=（ ？）2 解 （725）10=（1011010101）2 小數(shù)小數(shù)102 舉例舉例【例6】 (0.7875)10（ ？）2 解 (0.7875)l0 = (0.110010011)2 故有 (725.7875)l0 = (1011010101.110

11、010011)2 【轉(zhuǎn)換規(guī)則】 可按權(quán)相加權(quán)相加的方法進行?！纠?】 (101.01)2122+021+120+02-1+12-2(5.25)10 (167)8=182+681+780=64+48+7=(119)10 (1C4)16=1162+C161+4160=256+192+4=(452)10 【自己做做看】 (1111101.01001111)2( ？ )10 (0.42)8=( ？ )10 (0.68)16=( ？ )10（ 2，8，16 10 ）（ 2 8，16 ）類別轉(zhuǎn)換規(guī)則28從小數(shù)點開始，分別向左右展開，每三位二進制作為一位八進制；216從小數(shù)點開始，分別向左右展開，每四位二進

12、制作為一位十六進制；【例9】 (67.731)8(110111.111011001)2 (3AB4)16(0011101010110100)2 想一想，再回答想一想，再回答【答】 人們習慣的是十進制數(shù)，計算機采用的是二進制數(shù)，人們書寫時又多采用八進制數(shù)或十六進制數(shù)，因此，必然產(chǎn)生各種進位計數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換問題?！敬稹坑冒诉M制或十六進制書寫要比用二進制書寫簡短，而且八進制或十六進制表示的數(shù)據(jù)信息很容易轉(zhuǎn)換成二進制表示。這就是普遍使用八進制或十六進制的原因。 為什么要進行轉(zhuǎn)換？ 采用八進制與十六進制有什么優(yōu)點？二進制編碼二進制編碼n 幾個術(shù)語幾個術(shù)語n 二進制碼二進制碼n 二十進制碼（二十進制碼（

13、BCD碼）碼）幾個術(shù)語幾個術(shù)語 數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)： 對數(shù)字信號進行加工、傳輸和存儲的實體。對數(shù)字信號進行加工、傳輸和存儲的實體。 數(shù)碼數(shù)碼： 代表一個確切的數(shù)字，如二進制數(shù)，八進制數(shù)等。代表一個確切的數(shù)字，如二進制數(shù)，八進制數(shù)等。 代碼代碼： 特定的二進制數(shù)碼組，是不同信號的代號，不一特定的二進制數(shù)碼組，是不同信號的代號，不一 定有數(shù)的意義。定有數(shù)的意義。 編碼編碼： n位二進制數(shù)可以組合成位二進制數(shù)可以組合成2n個不同的信息，給每個不同的信息，給每 個信息規(guī)定一個具體碼組，這種過程叫編碼。個信息規(guī)定一個具體碼組，這種過程叫編碼。 數(shù)字系統(tǒng)中常用的編碼有兩類，一類是二進制編數(shù)字系統(tǒng)中常用的編碼

14、有兩類，一類是二進制編碼，另一類是二十進制編碼。碼，另一類是二十進制編碼。 二進制碼二進制碼 自然碼自然碼：有權(quán)碼，每位代碼都有固定權(quán)值，結(jié)構(gòu)形有權(quán)碼，每位代碼都有固定權(quán)值，結(jié)構(gòu)形 式與二進制數(shù)完全相同。式與二進制數(shù)完全相同。 循環(huán)碼循環(huán)碼：無權(quán)碼，每位代碼無固定權(quán)值，任何相鄰：無權(quán)碼，每位代碼無固定權(quán)值，任何相鄰 的兩個碼組中，僅有一位代碼不同。的兩個碼組中，僅有一位代碼不同。 十進制十進制數(shù)數(shù)自然二自然二進制碼進制碼循環(huán)二循環(huán)二進制碼進制碼十進制數(shù)十進制數(shù)自然二自然二進制碼進制碼循環(huán)二循環(huán)二進制碼進制碼00000000081000110010001000191001110120010001

15、1101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000BCD碼碼： 用二進制代碼對十進制數(shù)進行編碼，它既具有二用二進制代碼對十進制數(shù)進行編碼，它既具有二進制碼的形式進制碼的形式(四位二進制碼四位二進制碼)，又有十進制數(shù)的特點，又有十進制數(shù)的特點(每每四位二進制碼是一位十進制數(shù)四位二進制碼是一位十進制數(shù))?！纠?0】 （1999）10（0001 1001 1001 1001）BCD （0110 1000 0100 0000）BCD=（684

16、0）10BCD碼碼 8421碼：碼： 編碼值與編碼值與ASCII碼字符碼字符0到到9的的低的的低4位碼相同，易于實位碼相同，易于實 現(xiàn)人機聯(lián)系。現(xiàn)人機聯(lián)系。 2421碼、碼、5211碼：碼： 共同的特點是：共同的特點是：“對對9的自補的自補”，即將，即將2421碼按位求反碼按位求反， 就能方便地得到其就能方便地得到其“對對9的補數(shù)的補數(shù)”的的2421碼。碼。 余余3碼：碼： 是在是在8421碼的基礎上，把每個代碼都加碼的基礎上，把每個代碼都加0011碼而形成碼而形成 的。它的主要優(yōu)點是執(zhí)行十進制數(shù)相加時，能正確地的。它的主要優(yōu)點是執(zhí)行十進制數(shù)相加時，能正確地 產(chǎn)生進位信號，而且還給減法運算帶來

17、了方便。產(chǎn)生進位信號，而且還給減法運算帶來了方便。 格雷碼：格雷碼： 循環(huán)碼中的一種，任何兩個相鄰的代碼只有一個二進循環(huán)碼中的一種，任何兩個相鄰的代碼只有一個二進 制位的狀態(tài)不同，有利于抗干擾。制位的狀態(tài)不同，有利于抗干擾。常用的常用的BCD碼碼【例】【例】2421碼碼“對對9的自補的自補”：十進制數(shù)十進制數(shù)3的的2421碼是碼是0011，3對對9的補數(shù)是：的補數(shù)是： 3 9補補936，而而6的的2421碼是碼是1100，而，而1100正好是正好是0011按位求按位求反。反。表表1.2常用常用BCD碼例子碼例子十進制數(shù)十進制數(shù)8421碼碼2421碼碼5211碼碼余余3碼碼格雷碼格雷碼00000

18、0000000000110000100010001000101000001200100010001101010011300110011010101100010401000100011101110110501011011100010001110601101100101010011010701111101110010101000810001110111010111100910011111111111000100小小 結(jié)結(jié)u 數(shù)字系統(tǒng)使用二狀態(tài)的物理元件，與此相對應，采數(shù)字系統(tǒng)使用二狀態(tài)的物理元件，與此相對應，采用的計數(shù)制和編碼制也都以二進制為基礎。用的計數(shù)制和編碼制也都以二進制為基礎。u 數(shù)字系統(tǒng)

19、中采用二進制數(shù)進行存儲、運算和傳輸。數(shù)字系統(tǒng)中采用二進制數(shù)進行存儲、運算和傳輸。而人們習慣于用十進制數(shù)進行輸入和輸出，為了適應人而人們習慣于用十進制數(shù)進行輸入和輸出，為了適應人機界面轉(zhuǎn)換，廣泛使用各種二十進制的機界面轉(zhuǎn)換，廣泛使用各種二十進制的BCD碼。碼。u 理解常用的進位計數(shù)制，掌握它們之間相互轉(zhuǎn)換的理解常用的進位計數(shù)制，掌握它們之間相互轉(zhuǎn)換的方法。方法。u 了解二進制編碼的種類。了解二進制編碼的種類。 【作業(yè)】：課后【作業(yè)】：課后“習題與思考題習題與思考題”中中P26T1、T2、T3 1-2 邏輯函數(shù)邏輯函數(shù)數(shù)字電路的特點及描述工具數(shù)字電路的特點及描述工具 （1）數(shù)字電路是一種開關電路。

20、）數(shù)字電路是一種開關電路。 （2）輸入、輸出量是高、低電平，可）輸入、輸出量是高、低電平，可以用二元常量（以用二元常量（0，l）來表示。）來表示。 （3）輸入量和輸出量之間的關系是一）輸入量和輸出量之間的關系是一種邏輯上的因果關系。種邏輯上的因果關系。 （4）仿效普通函數(shù)的概念，數(shù)字電路）仿效普通函數(shù)的概念，數(shù)字電路可以用邏輯函數(shù)的的數(shù)學工具來描述。可以用邏輯函數(shù)的的數(shù)學工具來描述。邏輯函數(shù)的定義邏輯函數(shù)的定義 Ff(Al，A2，An)其中：其中： Al，A2，.，An為輸入邏輯變量，為輸入邏輯變量，取值是取值是0或或l； F為輸出邏輯變量，取值是為輸出邏輯變量，取值是0或或l； F稱為稱為A

21、l，A2，.，An的輸出邏輯的輸出邏輯函數(shù)。函數(shù)。邏輯函數(shù)的幾種表示方法邏輯函數(shù)的幾種表示方法 布爾代數(shù)法布爾代數(shù)法 真值表法真值表法 邏輯圖法邏輯圖法 卡諾圖法卡諾圖法 波形圖法波形圖法 點陣圖法點陣圖法 硬件設計語言法硬件設計語言法 基本的邏輯運算基本的邏輯運算 與運算（邏輯乘）與運算（邏輯乘） 或運算（邏輯加）或運算（邏輯加） 非運算非運算 與非運算與非運算 或非運算或非運算 與或非運算與或非運算 異或運算異或運算 同或運算同或運算 與運算與運算【布爾表達式】【布爾表達式】 ABF 【功【功能說明】能說明】當邏輯變量當邏輯變量A、B同時為同時為1時，邏輯函數(shù)時，邏輯函數(shù)輸出輸出F才為才為

22、1。其他情況下，。其他情況下，F(xiàn)均為均為0。【邏輯圖符】【邏輯圖符】【真值表】【真值表】&FFFAAABBBA BF0 000 101 001 11或運算或運算【布爾表達式】【布爾表達式】 BAF【功【功能說明】能說明】當邏輯變量當邏輯變量A、B中任何一個為中任何一個為1時，邏輯時，邏輯函數(shù)輸出函數(shù)輸出F為為1。A、B全為全為0時，時，F(xiàn)為為0。【邏輯圖符】【邏輯圖符】【真值表】【真值表】+1FFFAAABBBA BF0 000 111 011 11非運算非運算【布爾表達式】【布爾表達式】 【功【功能說明】能說明】輸出變量是輸入變量的相反狀態(tài)。輸出變量是輸入變量的相反狀態(tài)。 【邏輯圖符】【邏輯

23、圖符】【真值表】【真值表】FAFFFAAA1AF0110與非運算與非運算【布爾表達式】【布爾表達式】 【功【功能說明】能說明】當邏輯變量當邏輯變量A、B同時為同時為1時，邏輯函數(shù)輸時，邏輯函數(shù)輸出出F才為才為0。其他情況下，。其他情況下，F(xiàn)均為均為1。【邏輯圖符】【邏輯圖符】【真值表】【真值表】FAB&FFFAAABBBA BF0 010 111 011 10或非運算或非運算【布爾表達式】【布爾表達式】 【功【功能說明】能說明】當邏輯變量當邏輯變量A、B中任何一個為中任何一個為1時，邏輯時，邏輯函數(shù)輸出函數(shù)輸出F為為0。A、B全為全為0時，時，F(xiàn)為為1。【邏輯圖符】【邏輯圖符】【真值表】【真值

24、表】FAB+1FFFAAABBBA BF0 010 101 001 10與或非運算與或非運算【布爾表達式】【布爾表達式】 【功【功能說明】能說明】當輸入變量當輸入變量A、B同時為同時為1或或C、D同時為同時為1時，輸出時，輸出F才等于才等于0。 【邏輯圖符】【邏輯圖符】【思考題】【思考題】FABCDA B C DFF1 1FA B C DA B C D+& 你能寫出四你能寫出四變量與或非邏變量與或非邏輯真值表嗎？輯真值表嗎？ 異或運算異或運算【布爾表達式】【布爾表達式】 【功【功能說明】能說明】兩個輸入變量值不同時兩個輸入變量值不同時F=1。 【邏輯圖符】【邏輯圖符】【真值表】【真值表】FAB

25、FAB=1BAFFBA輸入輸入 輸出輸出A AB BF F0 00 01 11 10 01 10 01 10 01 11 10 0同或運算同或運算【布爾表達式】【布爾表達式】 【功【功能說明】能說明】兩個輸入變量值相同時兩個輸入變量值相同時F=1。 【邏輯圖符】【邏輯圖符】【真值表】【真值表】輸入輸入 輸出輸出A AB BF F0 00 01 11 10 01 10 01 11 10 00 01 1FABFAB=BAFFBA小小 結(jié)結(jié)在基本邏輯運算中，與、或、非三種運算在基本邏輯運算中，與、或、非三種運算是最本質(zhì)的，其他邏輯運算是其中兩種或是最本質(zhì)的，其他邏輯運算是其中兩種或三種的組合。三種的

26、組合。 “同或同或”實際上是實際上是“異或異或”之非，因此，之非，因此，“同或同或”邏輯也叫邏輯也叫“異或非異或非”邏輯，其邏邏輯，其邏輯功能可用輯功能可用“異或異或”門和門和“非非”門來實現(xiàn)門來實現(xiàn)，故，故“同或同或”門電路很少用到。門電路很少用到。三態(tài)門有三種輸出狀態(tài)：低阻抗的三態(tài)門有三種輸出狀態(tài)：低阻抗的0、1狀態(tài)、高阻抗狀態(tài)。狀態(tài)、高阻抗狀態(tài)。 VDDFAFAE1 1G1G2E三態(tài)門電路三態(tài)門電路三態(tài)門邏輯符號三態(tài)門邏輯符號 三態(tài)門真值表三態(tài)門真值表 E AG1 G2F0 01 100 10 011 01 0高阻態(tài)高阻態(tài)1 11 0高阻態(tài)高阻態(tài)當當E = 0時，時， F = A。表示數(shù)

27、據(jù)可以從輸入端傳向輸出端。表示數(shù)據(jù)可以從輸入端傳向輸出端。 當當 E =1時，無論時，無論A為何值，上管和下管均為截止，輸出端呈高阻態(tài)。為何值，上管和下管均為截止，輸出端呈高阻態(tài)。輸入端與輸出端被隔離。輸入端與輸出端被隔離。 三態(tài)門通常用于多路數(shù)據(jù)的切換。三態(tài)門通常用于多路數(shù)據(jù)的切換。補充：三態(tài)門補充：三態(tài)門正邏輯與負邏輯正邏輯與負邏輯【正邏輯功能【正邏輯功能說明】說明】【真值表】【真值表】門電路的輸入、輸出電壓的高電平門電路的輸入、輸出電壓的高電平定義為邏輯定義為邏輯“1”，低電平定義為邏，低電平定義為邏輯輯“0”。 輸入輸入輸出輸出ABF001101010001F=AB正邏輯與負邏輯正邏輯

28、與負邏輯【負邏輯功能【負邏輯功能說明】說明】【真值表】【真值表】門電路的輸入、輸出電壓的高電平門電路的輸入、輸出電壓的高電平定義為邏輯定義為邏輯“0”，低電平定義為邏，低電平定義為邏輯輯“1”。 輸入輸入輸出輸出ABF001101011110F=AB負邏輯負邏輯：用高電平用高電平 H H 表示邏輯值表示邏輯值“0”，用低電平，用低電平 L L 表示邏輯值表示邏輯值“1”。 問題：正邏輯下的與門問題：正邏輯下的與門 ，在，在負邏輯下是什么門？負邏輯下是什么門？A BFL LLL HLH LLH HHABFA BF0 000 101 001 11A BF1 111 010 110 00與門電路與門

29、電路 用電平表示與用電平表示與門的功能。門的功能。 注意：不管是注意：不管是正邏輯還是負邏正邏輯還是負邏輯，電平關系是輯，電平關系是一樣的。一樣的。 用用正邏輯描正邏輯描述述與門的邏輯與門的邏輯功能，結(jié)果為功能，結(jié)果為與運算與運算。 用負用負邏輯描邏輯描述述“與門與門”的的邏輯功能。結(jié)邏輯功能。結(jié)果為或運算。果為或運算。結(jié)論：正邏輯下的與門結(jié)論：正邏輯下的與門 ，在，在負邏輯下卻實現(xiàn)或邏輯運算。負邏輯下卻實現(xiàn)或邏輯運算。正邏輯與負邏輯正邏輯與負邏輯照此分析，可得如下結(jié)論：照此分析，可得如下結(jié)論： 正邏輯下的或門正邏輯下的或門 ，在，在負邏輯下實現(xiàn)與運算；負邏輯下實現(xiàn)與運算； 正邏輯下的非門正邏

30、輯下的非門 ，在，在負邏輯下仍然實現(xiàn)非運算。負邏輯下仍然實現(xiàn)非運算。 為便于區(qū)分采用何種邏輯，在邏輯符號的輸入端上加一個小圓圈表為便于區(qū)分采用何種邏輯，在邏輯符號的輸入端上加一個小圓圈表示負邏輯下的門電路符號。示負邏輯下的門電路符號。 常用邏輯門的正邏輯和負邏輯符號如下：常用邏輯門的正邏輯和負邏輯符號如下：正邏輯正邏輯負邏輯負邏輯1或門或門與門與門與門與門或門或門 1與非門與非門 1或非門或非門 1或非門或非門與非門與非門=1異或門異或門=同或門同或門 TTL （Transistor-Transistor-Logic）門 ： 用晶體管制作。用晶體管制作。 特點：速度快、負載能力強，特點：速度快

31、、負載能力強， 功耗較大、集成度低。功耗較大、集成度低。 MOS（Metal-Oxide- Semiconductor）門 ： 用用“金屬氧化物半導體金屬氧化物半導體”絕緣柵場效管制作。絕緣柵場效管制作。 特點：集成度高、功耗低，特點：集成度高、功耗低， 速度較慢、負載能力較弱。速度較慢、負載能力較弱。 實現(xiàn)基本邏輯運算和復合邏輯運算的單元電路稱為邏實現(xiàn)基本邏輯運算和復合邏輯運算的單元電路稱為邏輯門。按制作材料分為：輯門。按制作材料分為： 目前，目前，MOS門電路的性能得到極門電路的性能得到極大的提高，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路大的提高，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路一般采用一般采用MOS工藝制造。工藝制造。 TTL門CMOS門超大規(guī)模超大規(guī)模MOS集成電路集成電路邏輯門邏輯門簡單邏輯門電路指或門、與門及非門電路，也稱基本邏輯門。簡單邏輯門電路指或門、與門及非門電路，也稱基本邏輯門。 邏輯門由邏輯門由兩種兩種MOS管構(gòu)成：管構(gòu)成：NMOS管、管、PMOS管。管。GDSGDS截止GDSBN加高電平加低電平+-NMOS管：管：NMOS管的符號 G 柵極 D 漏極 S 源極 BN 襯底 柵極加高電平，漏極與源極間導通，D-S相當于接通的開關 柵極加低電平，漏極與源極間截止，D-S相當于斷開的開關 簡單邏輯門電路簡單邏輯門電路PMO