数字芯片中含有哪些逻辑门电路？

 

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在数字电路中，有与门、或门、非门三种基本逻辑门电路，用这三种基本逻辑门电路又可以组成复杂的组合逻辑门电路（与非门、或非门、与或非门、异或门、同或门）。

由基本逻辑门电路和组合逻辑门电路又可以组成更为复杂的锁存器、触发器、定时器、寄存器、计数器等逻辑器件，然后可以由众多逻辑器件组成可编程逻辑器件PLD、单片机MCU、微处理器MPU、数字信号处理器DSP等集成电路。

 

一. 数字电路中的逻辑门电路分类

1.1 三种基本逻辑门电路

1849年英国数学家乔治.布尔（George Boole）首先提出了进行逻辑运算的数学方法-布尔代数。

后来，布尔代数被广泛应用于解决开关电路和数字逻辑电路的分析与设计中，所以也将布尔代数称为开关代数或逻辑代数。

 

①逻辑代数的三种基本运算

■AND：与运算；

■OR：或运算；

■NOT：非运算。

 

②与、或、非运算的应用电路

以A=1表示开关A合上，A=0表示开关A断开；以Y=1表示灯亮，Y=0表示灯不亮；

 

 

 

上图中，（a）为逻辑与运算、（b）为逻辑或运算、（c）为逻辑非运算。

 

③与、或、非门电路

将实现逻辑运算的单元电路称为门或门电路，所以我们将上述的三种基本逻辑运算称为：

■与门（电路）；

■或门（电路）；

■非门（电路）。

 

④布尔表达式

逻辑运算可以写成布尔表达式：

■与门：Y=A.B；

■或门：Y=A+B；

■非门：Y=~A。

 

其中，A、B为输入变量，Y为输出变量。

 

⑤图形符号

IEEE（电气与电子工程师协会）和IEC（国际电工委员会）共同认定了两套图形符号：特定外形符号和矩形轮廓符号。特定外形符号使用最为普遍。

 

■与门符号：

 

 

 

■或门符号：

 

 

 

■非门符号：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■缓冲器（不当作基本门电路）：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

缓冲器只会改变逻辑信号的电气特性，不会影响逻辑信号的状态；缓冲器逻辑符号类似单端输入模拟放大器，但没有任何逻辑功能，所以通常不被当作一种基本的门电路。

 

⑥真值表

■与逻辑真值表：

 

 

 

速记口诀：有“0”出 “0”，全 “1”出“1”。

 

 

■或逻辑真值表：

 

 

 

速记口诀：有“1”出 “1”，全 “0”出“0”。

 

 

■非逻辑真值表：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

速记口诀：输出与输入反相。

 

 

1.2 五种组合逻辑门电路

用与门、或门、非门三种基本门电路的组合来实现更加复杂的组合逻辑门电路。

 

①与非门

 

 

 

 

 

 

 

②或非门

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

③与或非门

 

 

 

 

 

 

 

  

 

④异或门

 

 

 

 

 

 

⑤同或门

 

 

 

 

 

 

 

1.3 数字电路中的逻辑门电路图形符号对照表

 

 

 

 

 

                        

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