逻辑门电路的应用

逻辑门电路的应用

——传统继电器控制的船舶辅机自动报警电路的技术改造

摘要本文分析了用传统继电器控制的单台船舶辅机自动报警电路存在的问题，结合船舶自动报警装置的特点和要求对拟采用的改进方案的可行性研究。阐明了应用逻辑门电路的优势。对改进后的船舶辅机自动报警电路进行了具体的分析、介绍，并对实际运用中遇到的问题的解决方法进行了汇总。最后对本次技改进行了总结和展望。

关键词报警控制逻辑门可行性分析经济实用

引言

自动报警装置是为了能随时了解和掌握船上各种机器的工作状况，并在出现不正常情况时，自动发出声光报警信号，引起值班人员注意，及时排除故障，保证机器安全可靠运行的一种信号装置。

自动报警装置普遍应用于主机和辅机的润滑油低压、高温、冷却水高温、锅炉高低水位等的自动报警系统中。它由信号发送器、自动报警器和警铃组成。信号发送器是用于控制水、油等的温度、压力、液位，保持给定值的控制继电器。当到达给定极限时，能自动发出报警信号。自动报警器是报警系统的受信器，报警时，能自动发出引起值班人员注意的音响和灯光信号，便于及时发现和排除各种故障。警铃是自动报警装置的音响信号器。

船舶机仓里的湿度大、温度高、各种机电设备多，分布广。在没有使用自动报警装置前，轮机人员巡视工作量较大。因此运用自动报警电路装置，对减轻轮机人员工作量；改善轮机人员工作环境和推行人性化管理不仅有着一定的积极作用，而且十分重要。

（1）原单台辅机自动报警电路存在的问题

图1是三十多年前的单台船舶辅机自动报警电路。由于此电路只负责控制一台辅机的自动报警。所以，信号发送器的取样信号少，电路结构非常简单，符合自动报警装置的原理要求。但仔细分析该图，发现此自动报警电路中的消音支路设计的不够完善。其主要问题是：若某一报警信号发生后，声光同步报警。值班人员按下消音按钮SB1后报警故障指示灯仍在工作，警铃停止工作，但若再有第二个报警信号发生时，对应的报警故障指示灯能正常报警工作，因消音继电器的常闭触点断开，电路中的电铃支路开路。报警警铃无法工作，不能进行铃声报警。光靠灯光报警不能起到自动报警的作用。必须依靠铃声报警。否则，自动报警装置无法发挥声光同步报警应有的警示作用，这样对机器的安全极其不利。

船舶的空间有限。机舱集控室也不可能太大。而且机舱集控室里要有3—4块配送电屏。主机和辅机的控制大都分集中在集控室，2台辅机报警控制箱必须合二为一，并且尽量少占空间。

（2）拟采用方案简介和可行性分析

根据上面所述，我们拟定了下列三个方案。

A方案：仍用传统继电器控制方式

针对单台船舶辅机自动报警电路（图1）存在的问题，设计了图2。图2解决了原报警电路存在的问题，并将两台辅机报警控制箱整合为一体。线路依然很简单，但因为完全采用传统继电器控制方式，继电器所用数量较多，所用动静触点也比较多。这就带来了两个问题：一个是继电器多，触点多。任何一个有经验的维修人员都知道，在电器控制线路中继电器数目和触点数目越多，线路的故障必然也越多。这给日后的维修、保养带来了一定的困难。二是继电器多，控制箱所占空间大。

B方案：引用PLC技术

PLC是可编程控制器的简称，是一种用程序来改变控制功能的工业计算机。梯形图是从继电器控制系统演变而来，梯形图是使用得最多的PLC编程语言。

图3是运用PLC控制的自动报警电路的梯形图。

从梯形图中可以看出，图2中的继电器几乎都可用PLC的软继电器取代。而且PLC软继电器的触点不受数量控制。图3改变了用传统继电器的控制电路。充分体现了科学技术的时代性、先进性和科学性。这是一个较好的技改方案。

但由于目前PLC技术在船舶电器控制中还未普及运用，船舶的轮机人员对PLC技术大多是只闻其名，未知其实。——PLC的原理、梯形图和编程语言都还不太了解。而且船员的流动性较大，这些给日后的正常运行和维护保养带来了一定的困难。特别是目前PLC的价格较高（一般在1000元以上）。经济性不够理想。

C方案：运用逻辑门电路

从图2中可以清楚的看到电路中存在着某种逻辑关系。无论是铃声报警电路，还是消音电路。都有着极其相似的逻辑关系。若用早已普及使用，而且价格低廉的二极管组成的逻辑门电路对图2进行技术改造。不仅能简化电路，减少使用继电器的数量，而且便于维护和保养。

（3）逻辑门及其运用的优势

逻辑门也称门电路，它是一种具有控制作用的基本单元电路，它能实现一些基本逻辑关系，能够按照一定的条件决定信号的通过与不通过。

所谓逻辑关系，是指事件的“条件”与“结果”之间存在的因果关系。最基本的逻辑关系有三种：与逻辑、或逻辑、非逻辑。

与逻辑是指当决定一件事情的各个条件全部具备时，这件事才

会发生，这样的因果关系称之为与逻辑。

或逻辑是指当决定一件事情的各个条件中，只要具备一个或一个以上的条件，这件事就会发生，这样的因果关系称之为或逻辑。

非逻辑，非就是反，就是否定。

由上述可知，逻辑门只有三种基本电路：与门、或门、非门。

二极管门电路的优点是电路简单。

运用门电路对图2进行了改进，改进后的电路如图4所示。

图4中，运用(V1—V6)六只二极管组成的或门电路取代了测试继电器；运用(V7—V12)六只二极管组成的或门电路改进、完善了消音支路。运用(V13—V18)六只二极管组成的或门电路完成了对铃声报警电路的改进。取样信号B与继电器常开触点和继电器之间存有着与逻辑的关系；取样信号B与继电器常闭触点和电铃也有着与逻辑的关系。

用十八只二极管组成的三个或门电路，少用了近十个继电器，不仅如此，关键是简化了线路，减少了使用的触点和接头，提高了自动报警线路的安全性，可靠性。便于日常的维护保养，而且经济性好。

我们分别粗略的对A、B、C三套方案中的继电器数量，继电器使用的触点数量和材料价格作了一下比较，并依此绘制了图5。

从图5中可以清楚地看出C方案具有较好的实用性和经济性。

A方案具有可操作性，但不够先进，控制箱体积比较大。而且可靠性不太理想。

B方案虽具有很好的可操作性和科学的先进性，但经济性不理想，而且在目前情况下可操作的条件还未完全具备

C方案虽不如B方案先进，但可操作性、可靠性、经济性和实用性在目前情况下都比较理想。

简单、可靠、经济、实用是运用门电路的最大优势。

图5 A B C三套方案的对比

图5中A、B、C三套方案分别用红、黄、绿表示。

（4）运用门电路控制的自动报警电路的分析与调试运用门电路改进后的自动报警电路（图4）。乍看此图，认为很复杂，但仔细观察、分析后可发现此图并不复杂。图中只有6条控制支路，分别控制两台辅机的冷却水温高、润滑油温高和润滑油压力低地自动报警。按扭SB1为消音按扭，它与继电器KA1—KA6和二极管V7—V12组成消音电路，专门负责声光报警后，停止铃声。按扭SB2为测试按扭，供平时测试电路之用。SA为电源开关。指示灯HL1为电源指示灯，指示灯HL2—HL7分别为两台辅机的冷却水温高、润滑油温高和润滑油压低的故障指示。B1—B6分别为两台辅机的冷却水温高、润滑油温高和润滑油压低的控制继电器（取样信号）的触点。

运用门电路的自动报警电路其工作原理是：合上电源开关SA，电源指示灯HL1亮，表示电路已有电。此时，辅机工作一切正常，B1—B6均为常开，报警装置处于待令工作状态。若1#辅机冷却水温高，相应的控制继电器的触点B1闭合。1#辅机冷却水温高故障指示灯HL2立即亮起，同时KA1的常闭触点、二极管V13

与电铃HA组成的警铃电路得电工作，发出铃声报警，提示值班人员1#辅机有故障，值班人员闻讯后，按一下SB1，继电器KA1得电工作，KA1常开触点闭合自保。此时，KA2—KA6虽在SB1按下瞬间通电，但因B2—B6未闭合，无法形成回路，KA2—KA6不能工作。KA1常闭触点断开，切断了铃声回路，铃声停止。但故障指示灯HL2仍在工作，继续提示值班人员1#辅机冷却水温高。当值班人员排除了冷却水温高的故障后，冷却水温恢复正常，B1复位断开。冷却水温高指示灯HL2熄灭。表示此故障已排除。

若1#辅机冷却水温高故障还未排除，2#辅机的润滑油压力过于低，相应的控制继电器动作，B6闭合，2#辅机的润滑油压低的指示灯立即亮起，同时KA6中的常闭触点与V18组成的报警电路再次得电，报警铃声再次响起，提示值班人员，辅机又有新故障点，值班人员闻讯后，再次按下SB1，铃声电路失电，铃声停止。HL2与HL7仍亮，提示值班人员有两个故障点。值班人员处理完故障后，HL2与HL7都熄灭，一切正常。

同理，其它故障点发生故障后警铃仍可工作。

测试电路时，按下测试按扭SB2后，所有指示灯全部亮，同时铃声响起。松开测试按扭SB2后，除电源指示灯外，其它灯熄灭、铃声停止。若按住SB2不松手，再按下消音按扭SB1后，铃声停止。指示灯仍全部正常发光，表明电路一切正常。

（5）运用中问题的处理

根据实际运用中遇到的问题和对问题的处理方法，汇总成以下几个应注意的方面。

a、电源极性问题

由于采用的是二极管门电路。二极管具有单向导电性，所以一定要注意，二极管的阴、阳两极必须分别接电源的负极和正极。否则电路不能正常工作。

有的电铃接线具有电源的极性要求，若测试时，电铃不响，应考虑其电源极性的接线是否正确。

b、电源电压问题

电源由电瓶供电，其电压有时会高于24V，电压值达27V。这样，有的指示灯因质量不好灯丝极易被烧毁。指示灯可用发光二极管取代，其效果最佳，而且使用寿命长，功耗低。

c、外接报警器问题

有些船舶要求机舱集控室和船员休息室能同时进行声光报警，电铃回路电流将增大。为安全起见，可增加一只继电器，专门负责警铃电路的通断。

d、继电器与继电器器座连接问题

继电器采用的是信号继电器。一定要注意，继电器与继电器器座连接的是否正确。有的器座有卡槽口，便于正确插接。没有卡槽口的，继电器插入继电器器座时要正确插入，确保连接正确可靠。

总结与展望。

运用门电路对传统继电器控制的辅机自动报警电路进行了技术改革，使新的电路更经济、实用、安全、可靠。并且此电路具有扩展性和通用性。取样信号数量可继续扩大，而原电路变化不会太大，只是增加了控制支路数；而且信号的取样不同，控制的目的也不同，此图同样可作为火警、舵机保护等的自动报警电路。

厂领导的大力支持和同志们群策群力、团结奋斗是本次技改成功的首要条件。科学文化知识的指引是本次技术改革成功的必要条件——“知识就是力量”。

“寸有所长，尺有所短”。充分发挥和利用二极管门电路简单的特点，使其物尽其用是本次技改最成功的一步。

我们必须承认，在目前条件下门电路控制的自动报警电路有许多优点。明天，随着PLC知识的普及和广泛运用，用PLC控制的

自动报警电路也将得到运用。

更完善，更科学的自动报警电路必将随着科技的发展、普及，而不断更新改进。

参考文献

1、船舶电器设备汪渐主编人民交通出版社1988年版

2、电子技术基础机械工业出版社1988年版

3、PLC基础及应用廖常初主编机械工业出版社2004年版

门电路与组合逻辑电路

第七章门电路与组合逻辑电路 习题一 一、选择题 1. 三态门输出高阻状态时，是正确的说法。 A.用电压表测量指针不动 B.相当于悬空 C.电压不高不低 D.测量电阻指针不动 2. 以下电路中可以实现“线与”功能的有。 A.与非门 B.三态输出门 C.集电极开路门 D.漏极开路门 3．以下电路中常用于总线应用的有。 A.T S L门 B.O C门 C.漏极开路门 D.C M O S与非门 4．逻辑表达式Y=A B可以用实现。 A.正或门 B.正非门 C.正与门 D.负或门 5．T T L电路在正逻辑系统中，以下各种输入中相当于输入逻辑“1”。 A.悬空 B.通过电阻 2.7kΩ接电源 C.通过电阻 2.7kΩ接地 D.通过电阻510Ω接地 6．对于T T L与非门闲置输入端的处理，可以。 A.接电源 B.通过电阻3kΩ接电源 C.接地 D.与有用输入端 并联 7．要使T T L与非门工作在转折区，可使输入端对地外接电阻R I。 A.＞R O N B.＜R O F F C.R O F F＜R I＜R O N D.＞R O F F 8．三极管作为开关使用时，要提高开关速度，可。 A.降低饱和深度 B.增加饱和深度 C.采用有源泄放回路 D.采用抗饱和三极管 9．C M O S数字集成电路与T T L数字集成电路相比突出的优点是。 A.微功耗 B.高速度 C.高抗干扰能力 D.电源范围宽 10．与C T4000系列相对应的国际通用标准型号为。 A.C T74S肖特基系列 B.C T74L S低功耗肖特基系列 C.C T74L低功耗系列 D.C T74H高速系列 二、判断题（正确打√，错误的打×） 1．TTL与非门的多余输入端可以接固定高电平。（） 2．当TTL与非门的输入端悬空时相当于输入为逻辑1。（） 3．普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起，否则可能会损坏器件。（） 4．两输入端四与非门器件74LS00与7400的逻辑功能完全相同。（） 5．CMOS或非门与TTL或非门的逻辑功能完全相同。（）

基本逻辑门电路符号

基本逻辑门电路符号1、与逻辑(AND Logic)与逻辑又叫做逻辑乘，下面通过开关的工作状况 加以说明与逻辑的运算。 从上图可以看出，当开关有一个断开时，灯泡处于灭的状况，仅当两个开关同时合上时，灯泡才会亮。于是我们可以将与逻辑的关系速记为：“有0出0,全1出1”。 图(b)列出了两个开关的所有组合，以及与灯泡状况的情况，我们用0表示开关处于断开状况，1表示开关处于合上的状况；同时灯泡的状况用0表示灭，用1表示亮。 图(c)给出了与逻辑门电路符号,该符号表示了两个输入的逻辑关系，&在英文中是AND的速写，如果开关有三个则符号的左边再加上一道线就行了。 逻辑与的关系还可以用表达式的形式表示为:F=A·B 上式在不造成误解的情况下可简写为：F=AB。 2、或逻辑(OR Logic) 上图(a)为一并联直流电路，当两只开关都处于断开时，其灯泡不会亮；当A,B两个开关中有一个或两个一起合上时，其灯泡就会亮。如开关合上的状况用1表示，开关断开的状况用0表示；灯泡的状况亮时用1表示，不亮时用0表示，则可列出图(b)所示的真值表。这种逻辑关系就是通常讲的“或逻辑”，从表中可看出，只要输入A,B两个中有一个为1，则输出为1，否则为0。所以或逻辑可速记为：“有1出1，全0出0”。 上图(c)为或逻辑门电路符号，后面通常用该符号来表示或逻辑，其方块中的“≥1”表示输入中有一个及一个以上的1，输出就为1。逻辑或的表示式为：F=A+B 3、非逻辑(NOT Logic) 非逻辑又常称为反相运算(Inverters)。下图(a)所示的电路实现的逻辑功能就是非运算的功能，从图上可以看出当开关A合上时，灯泡反而灭；当开关断开时，灯泡才会亮，故其输出F的状况与输入A的状相 反。非运算的逻辑表达式为

集成逻辑门电路及应用与门非门与非门

集成逻辑门电路及应用(与门,非门,与非门) 集成逻辑门电路的种类繁多，有反相器、与门和与非门、或门和或非门、异或门等，以下简单介绍几种常用的门电路及应 用电路。 1．集成逻辑门电路: （1）常用逻辑门电路图形符号 常用逻辑门电路图形符号见表1。 表1 常用逻辑门电路图形符号 （2）反相器与缓冲器 反相器是非门电路，74LS04是通用型六反相器，与该器件的逻辑功能且引脚排列兼容的器件有74HC04，CD4069等。74LS05也是六反相器，该器件的逻辑功能和引脚排列与74LS04相同，不同的是74LS05是集电极开路输出（0C门），在实际使用时，必须在输出端至电源正端接上拉电阻。 缓冲器的输出与输人信号同相位，它用于改变输人输出电平及提高电路的驱动能力，74LS07是集电极开路输出同相输出驱动器，该器件的输出高电压达30V，灌电流达40mA，与之兼容的器件有74HC07，74HCT07 等。 74LS04，CD4069引脚排列图如图1所示。

图1 74LS04，CD4069引脚排列图 （3）与门和门与非 与门和与非门种类繁多，常见的与门有2输入、3输入、4输入与门等；与非门有2输入、3输入、4输入、8输入等，常见的74LS系列（74HC系列）与门和与非门引脚排列图如图2所示。 图2 常见的74LS系列（74HC系列）与门和与非门引脚排列图 74LS08是四2输人与门，74LS00和CD4011是四2输入与非门，74LS20是双4输人与非门。 2．集成门电路的应用 （1）定时灯光提醒器 电路如图3所示，由六非门CD4069（仅用到其中两个非门，分别用IC－1和IC－2表示）和电阻、电容、电源等组成，此电路可以在1～25分钟内预定提醒时间，使用时，利用时间标尺预定时间，打开电源开关，定时器绿灯亮，表示开始计时，到了预定的时间，绿灯灭，红灯亮。

实验4门电路与组合逻辑电路的分析

实验4 门电路及组合逻辑电路的研究 —、实验目的 1. 测量集成电路“与非门”的逻辑功能。 2. 学习用集成电路“与非门”组成简单的逻辑电路，并研究其逻辑功能。 3. 用集成电路“与非门”构成知识竞赛抢答器电路，并验证其功能。 二、实验内容与要求 4. 内容： （1）测试“与非门”的逻辑功能； （2）用“与非门”连接成半加器电路并测试其逻辑功能； （3）用“与非门”实现三人抢答电路。 5. 要求： （1）双端输入“与非门”的输入信号为A 、B ，输出端信号为F 。分别在输入端加信号如表4-1，测量输出信号状态并填入表内。 表4-1 “与非门”状态表 （2S 和进位C 。分别在输入端加信号如表4-2，测量输出信号状态并填入表内。 表4-2 半加器状态表 （3）连接出三人（A 、B 、C ）抢答器电路。该电路应能实现：任一人抢答时其他人不能再抢答；抢答时，主持人灯和抢答人的指示灯亮；主持人可以清零。 三、实验电路和设备 1． 实验电路 （1）半加器电路参考电路图，见图4-1。（共需要7个“与非门”） 根据B A B A B A B A B A B A S ?=+=+=和AB AB C ==得到用“与非门”组成的电路如下：

图4-1 半加器电路 （2）三人知识竞赛抢答电路参考电路图，见图4-2。（共需要10个“与非门”） 图4-2 三人抢答电路 2．实验设备 实验用到数字电路实验模块。实验模块上有集成四“与非门”芯片74LS00。管脚功能见图4-3。 图4-3 四集成“与非门”74LS00芯片管脚图 实验模块上有集成四输入双“与非门”芯片74LS20。管脚功能见图4-4。

基本逻辑关系和常用逻辑门电路

第2章 基本逻辑关系和常用逻辑门电路 通常，把反映“条件”和“结果”之间的关系称为逻辑关系。如果以电路的输入信号反映“条件”，以输出信号反映“结果”，此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系。数字电路就是实现特定逻辑关系的电路，因此，又称为逻辑电路。逻辑电路的基本单元是逻辑门，它们反映了基本的逻辑关系。 2.1 基本逻辑关系和逻辑门 2.1.1 基本逻辑关系和逻辑门 逻辑电路中用到的基本逻辑关系有与逻辑、或逻辑和非逻辑，相应的逻辑门为与门、或门及非门。 一、与逻辑及与门 与逻辑指的是：只有当决定某一事件的全部条件都具备之后，该事件才发生，否则就不发生的一种因果关系。 如图2.1.1所示电路，只有当开关A 与B 全部闭合时，灯泡Y 才亮；若开关A 或B 其中有一个不闭合，灯泡Ｙ就不亮。 这种因果关系就是与逻辑关系，可表示为Y ＝A ?B ，读作“A 与B”。在逻辑运算中，与逻辑称为逻辑乘。 与门是指能够实现与逻辑关系的门电路。与门具有两个或多个输入端，一个输出端。其逻辑符号如图2.1.2所示，为简便计，输入端只用A 和B 两个变量来表示。 与门的输出和输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y ＝A ?B ＝AB 两输入端与门的真值表如表2.1.1所示。波形图如图2.1.3所示。 表2.1.1 与门真值表 （a ）常用符号 （b ）国标符号

由此可见，与门的逻辑功能是，输入全部为高电平时，输出才是高电平，否则为低电平。 二、或逻辑及或门 或逻辑指的是：在决定某事件的诸条件中，只要有一个或一个以上的条件具备，该事件就会发生；当所有条件都不具备时，该事件才不发生的一种因果关系。 如图2.1.4所示电路，只要开关A 或B 其中任一个闭合，灯泡Y 就亮；A 、B 都不闭合，灯泡Y 才不亮。这种因果关系就是或逻辑关系。可表示为： Y ＝A ＋B 读作“A 或B”。在逻辑运算中或逻辑称为逻辑加。 或门是指能够实现或逻辑关系的门电路。或门具有两个或多个输入端，一个输出端。其逻辑符号如图 2.1.5所示。 或门的输出与输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y ＝A ＋B 两输入端或门电路的真值表和波形图分别如表2.1.2和图2.1.6所示。 图2.1.3 与门的波形图 表2.1.2 图2.1.4 或逻辑举例

习题1-门电路和组合逻辑电路

第20章习题 门电路和组合逻辑电路 S10101B 为实现图逻辑表达式的功能，请将TTL 电路多余输入端C 进行处理（只需一种处理方法），Y 1的C 端应接 ，Y 2的C 端应接 ， 解：接地、悬空 S10203G 在F = AB +CD 的真值表中，F =1的状态有( )。 A. 2个 B. 4个 C. 3个 D. 7个 解：D S10203N 某与非门有A 、B 、C 三个输入变量，当B =1时，其输出为( )。 A. 0 B. 1 C. D. AC 解：C S10204B 在数字电路中，晶体管的工作状态为( )。 A. 饱和 B. 放大 C. 饱和或放大 D. 饱和或截止 解：D S10204I 逻辑电路如图所示，其逻辑函数式为( )。 A. B. C. D. 解：C S10204N 已知F =AB +CD ，选出下列可以肯定使F = 0的情况( )。 A. A = 0，BC = 1 B. B = C = 1 C. C = 1，D = 0 D. AB = 0，CD = 0 解：D S10110B 三态门电路的三种可能的输出状态是 ， ， 。 解：逻辑1、逻辑0、高阻态 S10214B 逻辑图和输入A ，B 的波形如图所示，分析当输出F 为“1”的时刻应是( )。 A. t 1 B. t 2 C. t 3 解：A Y

S10211I 图示逻辑电路的逻辑式为( )。 A. B. C. 解：B S10212I 逻辑电路如图所示，其功能相当于一个( )。 A. 门 B. 与非门 C. 异或门 解：C S10216B 图示逻辑电路的逻辑式为( )。 A. A +B B. C. AB + 解：C S10217B 逻辑图如图（a ）所示，输入A 、B 的波形如图（b ），试分析在t 1瞬间输出F 为( )。 A. “1” B. “0” C. 不定 解：B S10218B 图示逻辑符号的逻辑状态表为( )。 A. B. C. 解：B

门电路及组合逻辑电路复习答案

第九章 门电路及组合逻辑电路 一、填空题 1、模拟信号的特点是在 和 上都是 变化的。（幅度、时间、连续） 2、数字信号的特点是在 和 上都是 变化的。（幅度、时间、不连续） 3、数字电路主要研究 与 信号之间的对应 关系。（输出、输入、逻辑） 4、最基本的三种逻辑运算是 、 、 。（与、或、非） 5、逻辑等式三个规则分别是 、 、 。（代入、对偶、反演） 6、逻辑函数常用的表示方法有 、 和 。（真值表、表达式、卡诺图、逻辑图、波形图五种方法任选三种即可） 7、半导体二极管具有 性，可作为开关元件。（单向导电） 8、半导体二极管 时，相当于短路； 时，相当于开路。（导通、截止） 9、半导体三极管作为开关元件时工作在 状态和 状态。（饱和、截止） 10、在逻辑门电路中，最基本的逻辑门是 、 和 。（与门、或门、非门） 11、与门电路和或门电路具有 个输入端和 个输出端。（多、一） 12、非门电路是 端输入、 端输出的电路。（单、单） 13、根据逻辑功能的不同特点，逻辑电路可分为两大类： 和 。（组合逻辑电路、时序逻辑电路） 14、组合逻辑电路主要是由 、 和 三种基本逻辑门电路构成的。（与门、或门、非门） 15、（1）2(10011011)(= 8)(= 16) 答：233、9B （2）16()(AE = 2)(= 8) 答：10101110、256 （3）()125(10= 2) （4）()375.13(10= 2) 答：（1）1111101（2）1101.011 二、判断题 1、十进制数74转换为8421BCD 码应当是BCD 8421)01110100(。 （√） 2、十进制转换为二进制的时候，整数部分和小数部分都要采用除2取余法。（╳） 3、若两个函数相等，则它们的真值表一定相同；反之，若两个函数的真值表完全相同，则这两个函数未必相等。（╳）

基本逻辑关系和常用逻辑门电路

第2章 基本逻辑关系和常用逻辑门电路 通常，把反映条件”和结果”之间的关系称为逻辑关系。如果以电路的输入信号反映 条 件”以输出信号反映 结果”此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系。数字电 路就是实现特定逻辑关系的电路， 因此，又称为逻辑电路。逻辑电路的基本单元是逻辑门， 它们反映了基本的逻辑关系。 2.1 基本逻辑关系和逻辑门 2.1.1 基本逻辑关系和逻辑门 逻辑电路中用到的基本逻辑关系有与逻辑、 或逻辑和非逻辑，相应的逻辑门为与门、 或 门及非门。 一、与逻辑及与门 与逻辑指的是：只有当决定某一事件的全部条件都具备之后， 该事件才发生，否则就不 发生的一种因果关系。 如图2.1.1所示电路，只有当开关 A 与B 全部闭合时，灯泡 Y 才亮；若开关 A 或B 其 中有一个不闭合，灯泡Y 就不亮。 这种因果关系就是与逻辑关系， 可表示为Y = A.B,读作A 与B ”在逻辑运算中，与逻 辑称为逻辑乘。 A — & —Y B ― ____ (b )国标符号 图2.1.1与逻辑举例 图2.1.2与逻辑符号 与门是指能够实现与逻辑关系的门电路。 与门具有两个或多个输入端， 一个输出端。其 逻辑符号如图2.1.2所示，为简便计，输入端只用 A 和 B 两个变量来表示。 与门的输出和输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y = A ?B = AB 两输入端与门的真值表如表 2.1.1所示。波形图如图2.1.3所示。 表2.1.1 与门真值表 A B Y 0 0 亠 1 0 亠 (a )常用符号 母—

图2.1.3与门的波形图由此可见，与 门的逻辑功能是，输入全部为高电平时，输出才是高电平，否则为低电平。 二、或逻辑及或门 或逻辑指的是：在决定某事件的诸条件中，只要有一个或一个以上的条件具备，该事件就会发生；当所有条件都不具备时，该事件才不发生的一种因果关系。 如图2.1.4所示电路，只要开关A或B其中任一个闭合，灯泡Y就亮；A、B都不闭合，灯泡Y才不亮。这种因果关系就是或逻辑关系。可表示为： Y= A+ B 读作A或B”在逻辑运算中或逻辑称为逻辑加。 崖禺＞■:甘， 图2.1.4 或逻辑举例（a）常用符号（b）国标符号 图2.1.5或逻辑符号 或门是指能够实现或逻辑关系的门电路。或门具有两个或多个输入端，一个输出端。其 逻辑符号如图2.1.5所示。 或门的输出与输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： =A+ B 表2.1.2 两输入端或门电路的真值表和波形图分别如表 2.1.2和图2.1.6所示。

门电路和组合逻辑电路

第十六章 门电路和组合逻辑电路 一 选择题 1、下列逻辑表达式正确的是（ ）。 .0A A A += .11B A ?= .C A AB A B +=+ .D A AB AB += 2、时序逻辑电路中，以下说法正确的是（ ）。 A 、电路中任意时刻的输出只取决于当时的输入信号，与电路原来的 状态无关。 B 、电路中任意时刻的输出不仅与当时的输入信号有关，同时还取决于 电路原来的状态。 C 、电路中任意时刻的输出只取决于电路原来的状态，与当时的输入 信号无关。 D 、以上均不正确。 3、数据选择器的地址输入端有2个时，最多可以有（ ）个数据信号 输入。 A 、1 B 、2 C 、4 D 、8 4、数据选择器的地址输入端有3个时，最多可以有（ ）个数据信号输入。 A 、4 B 、6 C 、8 D 、16 5、组合逻辑电路中，以下说法正确的是（ ）。 A 、电路中任意时刻的输出只取决于当时的输入信号，与电路原来的状态无关。 B 、电路中任意时刻的输出不仅与当时的输入信号有关，同时还取决于电路原来的状态。 C 、电路中任意时刻的输出只取决于电路原来的状态，与当时的输入信号无关。 D 、以上均不正确。 6、下列几种TTL 电路中，输出端可实现线与功能的电路是（ ）。 A 、或非门 B 、与非门 C 、异或门 D 、OC 门 7、数据选择器有10个数据信号输入端时，至少得有（ ）个地址输入端。 A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 8、以下哪个电路不是组合逻辑电路（ ）。 A 、编码器 B 、计数器 C 、译码器 D 、加法器

9、下列逻辑表达式正确的是（ ）。 .0A A A += .11B A ?= .C A AB A B +=+ .D A AB AB += 10、衡量集成逻辑电路优劣的因数是用它的：（ ） A ．增益×带宽； B ．传输延迟时间×功耗； C ．扇出系数×传输延迟时间； D ．噪声容限×功耗。 11、以下诸论述中，唯一正确的是：（ ） A ．可以用OC 门构成电平变换电路； B ．ECL 门电路主要用于集成度要求高的场合； C ．CM0S 器件不可以和TTL 器件兼容； D ．CMOS 器件的电源电压使用范围特别小，对电源的准确性要求严格． 12、集成门电路（不论是与、或、与非…等）的输入端若超过了需要，则这些多余的输入端应按哪种方式去处置才是正确的？（ ） A ．让它们开路； B ．让它们通过电阻接最高电平（例如电源电压）； C ．让它们接地，或接电源的最低电平； D ．让它们和使用中的输入端并接。 13、 以下表达式中符合逻辑运算法则的是（ ） A.C ·C=C 2 B.1+1=10 C.0<1 D.A+1=1 14、 当逻辑函数有n 个变量时，共有（ ）个变量取值组合？ A. n B. 2n C. n 2 D. 2n 15、. 逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是（ ） A .真值表 B.表达式 C.逻辑图 D.卡诺图 16、F=A B +BD+CDE+A D=（ ） A.D B A + B.D B A )(+ C.))((D B D A ++ D.))((D B D A ++ 二 填空题 1.电子电路按功能可分为 电路和 电路。 2.根据电路的结构特点及其对输入信号响应规则的不同，数字电路可分为 和 。 3.数字电路的分析方法主要用 、功能表、 、波形图。 4.数字信号是一系列时间和数值都 的信号。 5.在数字电路中有两种数字逻辑状态分别是逻辑 和逻辑 。 6.逻辑函数F=)(B A A ⊕⊕ =

第20章习题2门电路和组合逻辑电路

20章 组合电路 20-0XX 选择与填空题 20-1XX 画简题 20-2XX 画图题 20-3XX 分析题 20-XX 设计题 十二、[共8分]两个输入端的与门、 或门和与非门的输入波形如图 12 所示， 试画出其输出信号的波形。 解： 设与门的输出为F 1， 或门的输出为F 2，与非门的输出为F 3，根据逻辑关系其输出波形如图所示。 20-0XX 选择与填空题 20-001试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，其他输入端应如何连接？ 答案 与非门当反相器使用时，把多余输入端接高电平 或非门当反相器使用时，把多余输入端接低电平 异或门当反相器使用时，把多余输入端接高电平 20-002、试比较TTL 电路和CMOS 电路的优、缺点。 A B F 1F 2F 3 (a) (b)

答案 COMS 电路抗干扰能力强，速度快，静态损耗小，工作电压范围宽， 有取代TTL 门电路的趋势。 20-003简述二极管、三极管的开关条件。 答案 二极管：加正向电压导通，相当于开关闭合；反向电压截止，相当于 开关断开。三极管：U BE <0V 时，三极管可靠截止，相当于开关断开； i B 》I BS 时，三极管饱和，相当于开关闭合。 20-0004、同或运算关系，当两输入不相等时，其输出为1；异或运算关系，当两输入相等时，其输出为0； 20-0005、 若各门电路的输入均为A 和B ，且A=0，B=1；则与非门的输出为 _________,或非门的输出为___ ___,同或门的输出为__ __。 20-0006、逻辑代数中有3种基本运算： 、 和 。 A. 或非，与或，与或非 B. 与非，或非，与或非 C. 与非，或，与或 D. 与，或，非 20-0007、逻辑函数有四种表示方法，它们分别是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 20-0008、将2004个“1”异或起来得到的结果是（ ）。 20-0009、是8421BCD 码的是（ ）。 A 、1010 B 、0101 C 、1100 D 、1101 2）、和逻辑式BC A A + 相等的是（ ）。 A 、ABC B 、1+B C C 、A D 、BC A + 3）、二输入端的或非门，其输入端为A 、B ，输出端为Y ,则其表达式 Y= （ ）。 A 、A B B 、AB C 、B A + D 、A+B 20-0010、若在编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数为 位。 A.5 B.6 C.10 D.50

基本逻辑门电路

课题：基本逻辑门电路 学校：莱州市高级职业学校姓名：贾春兰 二○○七年九月

讲授新课一、与逻辑和与门电路 1、与逻辑 实验： 结论：当决定某一事件的所有条 件都满足时，结果才会发生，这种条 件和结果之间的关系称为与逻辑关 系。 屏幕显示实验 电路，教师启 发、引导学生观 察：观察开关S1 和S2在不同工 作状态时，照明 灯HL的亮暗， 从而引导学生 归纳出与逻辑 关系 学生观察电 路，发现规 律：只有当 S1、S2都闭合 时，照明灯才 会亮，若有一 个开关不闭 合，照明灯就 不会亮 集中学生注 意力，活跃学 生思维，激发 学生学习兴 趣，培养学生 观察问题、分 析问题的能 力 教学过程 教学环节简明教学内容教师活动学生活动活动目的 课堂练习（一）与逻辑关系在生活中的应用举例。屏幕显示密 码保险柜的 开启，教师引 导学生思考， 并提出问题 学生观察电 路，回答问题 巩固新知 识，及时反 馈

讲授新课2、与门电路 1）逻辑符号 2）二极管与门电路 V A V B VD1 VD2 V L 0V 0V 3V 3V 0V 3V 0V 3V 导通 优先导通 截止 导通 导通 截止 优先导通 导通 0V 0V 0V 3V 3）真值表 A B L 0 0 0 1 1 0 1 1 1 4）逻辑功能 有０出０，全１出１ 5）逻辑表达式 L=A·B或L=AB 教师直接绘 制与门电路 的逻辑符号， 并分析其特 点 屏幕显示二 极管与门电 路，介绍电路 的特点 教师引导学 生分析电路， 总结输出电 位V L和输入 电位V A和V B 的关系。 教师引导学 生绘制与门 电路的真值 表。 教师引导学 生观察真值 表，总结出逻 辑功能，写出 逻辑表达式。 学生观察逻 辑符号 学生观察电 路 学生在教师 的引导下，总 结输出电位 V L和输入电 位V A和V B的 关系。 学生总结规 律 学生总结规 律 增强学生的 直观性 理论联系实 际，激发学 生学习兴趣 培养学生分 析问题的能 力 提高学生归 纳总结能力 有利于学生 掌握规律， 便于应用 教学过程 教学环节简明教学内容教师活动学生活动活动目的

(完整版)第九章门电路及组合逻辑电路复习答案

第九章门电路及组合逻辑电路 一、填空题 1、 模拟信号的特点是在 ______ 和 ______ 上都是 __________ 变化的。（幅度、时间、连续） 2、 数字信号的特点是在 ______ 和 ______ 上都是 __________ 变化的。（幅度、时间、不连续） 3、 数字电路主要研究 ______ 与 ______ 信号之间的对应 ________ 关系。（输出、输入、逻辑） 4、 最基本的三种逻辑运算是 _______ 、 ________ 、 _________ 。（与、或、非） 5、 逻辑等式三个规则分别是 _______ 、 ________ 、 _________ 。（代入、对偶、反演） 6 逻辑函数常用的表示方法有 _________ 、 ________ 和 __________ o （真值表、表达式、卡诺图、逻 辑图、波形图五种方法任选三种即可） 7、 半导体二极管具有 ______ 性，可作为开关元件。（单向导电） 8、 半导体二极管 __________ 时，相当于短路； ______ 时，相当于开路。（导通、截止） 9、 半导体三极管作为开关元件时工作在 __________ 状态和 ___________ 状态。（饱和、截止） 10、 在逻辑门电路中，最基本的逻辑门是 _____ 、 ______ 和 ______ o （与门、或门、非门） 11、 与门电路和或门电路具有 _____ 个输入端和 _____ 个输出端。（多、一） 12、 非门电路是 ___ 端输入、 _______ 端输出的电路。（单、单） 13、 根据逻辑功能的不同特点，逻辑电路可分为两大类： _________ 和 ________ 。（组合逻辑电路、 、判断题 1、十进制数74转换为8421BC ［码应当是（01110100） 8421 BCD 。 （V ） 2、 十进制转换为二进制的时候，整数部分和小数部分都要采用除 2取余法。（X ） 3、 若两个函数相等，贝尼们的真值表一定相同；反之，若两个函数的真值表完全相同，贝U 这两个 函数未必相等。（X ） 4、 证明两个函数是否相等，只要比较它们的真值表是否相同即可。 （V ） 时序逻辑电路） 14、组合逻辑电路主要是由 ____ 、 ____ 和 15、 (1) (10011011)2 ( )8 ( (2) (AE )16 ( ) 2 ( )8 (3) (125)10 ( ) 2 (4) (13.375)10 ( ）2 答：（1） _三种基本逻辑门电路构成的。（与门、或门、非门） ）16 答：233、9B 答：10101110 256 1111101 （2） 1101.011

逻辑门电路的应用

逻辑门电路的应用

项目2 逻辑门电路的应用课型理论教学 导学目标熟悉二、三极管的开关特性，掌握三极管导通、截止条件； 了解分立元件与门、或门、非门及与非门、或非门的工作原理和逻辑功能。 了解TTL逻辑门电路的内部结构和原理，掌握其外部特性 熟悉OC门和TTL三态门的工作原理及有关的逻辑概念； 了解国际上通用标准型号和我国现行国家标准。 重点二、三极管的开关特性和开关等效电路； TTL逻辑门电路的外特性 OC门和TTL三态门的应用。 难点分立元件门电路的工作原理。 TTL逻辑门电路的工作原理，外部特性 教学方法多媒体教学、项目引入、引导式教学。 导学过程设计 教师活动学生活动时 间 复习：最小项的概念、性质、卡诺图的表示、化简方法和步骤 本章内容概述 2. 1 逻辑门电路 基本门电路:与门、或门、非门（又称反相器） 补充：二、三极管的开关特性二极管静态开关特性及开关等效电路听讲、思考、 笔记、答 问 5′

二极管动态开关特性 三极管静态开关特性及开关等效电路 三极管动态开关特性 2.1.1 非门 定义、电路结构和工作原理、逻辑符号、波形图 2.1.2 与门 定义、电路结构和工作原理、逻辑符号、波形图 2.1.3 或门 定义、电路结构和工作原理、逻辑符号、波形图 2.1.4 其他常见门电路 1.与非门 定义、电路结构和工作原理、逻辑符号、波形图 2.或非门 定义、电路结构和工作原理、逻辑符号、波形图 3.异或门 定义、电路结构和工作原理、25′ 35′ 45′ 10

逻辑符号、波形图 4.同或门 定义、电路结构和工作原理、逻辑符号、波形图 2. 2 不同系列门电路 2.2.1 TTL系列门电路 1.典型TTL逻辑门电路——与非门 电路结构、工作原理、工作速度、拉电流和灌电流、悬空端的处理 外特性及主要参数： 电压传输特性 抗干扰能力 输入特性 扇入系数和扇出系数 平均传输延迟时间 2.TTL系列数字电路的主要参数指标 （1）高电平输出电压VOH：2.7 ～ 3.4V （2）高电平输出电流I0H：′25′ 35′ 45′ 15′

第20章习题1-门电路和组合逻辑电路

第20章习题门电路和组合逻辑电路 S10101B 为实现图逻辑表达式的功能，请将TTL电路多余输入端 C进行处理（只需一种处理方法），Y i 端应接________________________ ，丫2的C端应接 _______________________ ， 费二FqlFl Y I=A+Π S10203G 在F = AB+CD的真值表中，F =1的状态有（）。 A. 2个 B. 4个 C. 3个 D. 7个 解：D S10203N 某与非门有A、B、C三个输入变量，当 B=I时，其输出为（）。 A. 0 B. 1 C. AC D. AC 解：C S10204B 在数字电路中，晶体管的工作状态为（ A. 饱和 C.饱和或放大 解：D S10204I 逻辑电路如图所示，其逻辑函数式为（）。 A. AB AB B. AB AB C. AB AB D. AB A 解：C S10204N 已知F=AB+CD ,选出下列可以肯定使 F = 0的情况（）。 S10110B （a） 解：接地、悬空 (b) ）。 B.放大 D.饱和或截止 t≈—Y A. C. 解： D A = 0，BC = 1 C = 1， D = 0 B. B = C = 1 D. AB = 0，CD = 0 A ≥ 1 B

三态门电路的三种可能的输出状态是_____________ 解：逻辑1、逻辑O、高阻态

S10214B 逻辑图和输入A, B 的波形如图所示，分析当输出 F 为“1”的时刻应是（ ）。 A. t ι B. t 2 C. t 3 解：A S10211I 图示逻辑电路的逻辑式为 ( )。 A. F =A B AB B. F=ABAB C. F=(A B)AB 解：B S10212I 逻辑电路如图所示，其功能相当于一个 （ A.门 B.与非门 C.异或门 解：C S10216B 图示逻辑电路的逻辑式为 （ ）。 A. F =A B +A B A B. F =AB AB C. F =AB+ A B 解：C S10217B 逻辑图如图（a ）所示，输入 A 、B 的波形如图 （b ）,试分析在t ι瞬间输出F 为（ ）。 A. “1” B. “ 0” C. 不定 解：B h (a) (b) S10218B 图示逻辑符号的逻辑状态表为 （ A. B. A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 A B F 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 C. 解：B T&] A —

基本逻辑门电路1教案

题目：模块六数字电路的基本知识 第二节基本逻辑门 教学目的： 1、掌握与门、或门、非门的逻辑功能及逻辑符号； 2、掌握基本逻辑运算、逻辑函数的表示方法； 3、掌握三种基本的逻辑电路。 重点与难点：重点：基本逻辑关系：“与”关系、“或”关系、“非”关系 难点：基本逻辑门电路的工作原理及其逻辑功能 教学方法： 1、讲授法 2、演示法 组织教学： 1、检查出勤 2、纪律教育 课时安排： 2课时 教学过程(教学步骤、内容等) 模块六数字电路的基本知识 复习回顾： 1、什么叫模拟电路？什么叫数字电路？ 2、常用的数制有哪几种？（要会换算） 导入新课： 数字电路为什么又叫逻辑电路？因为数字电路不仅能进行数字运算，而且还能进行逻辑推理运算，所以又叫数字逻辑电路，简称逻辑电路。 定义：所谓逻辑电路是指在该电路中，其输出状态（高、低电平）由一个或多个输入状态（高、低电平）来决定。 数字电路的基本单元是基本逻辑电路，它们反映的是事物的基本逻辑关系。 什么是门？ 新课讲解： 基本逻辑门 三种基本逻辑关系 一、“与”逻辑 1、定义：如果决定某事物成立（或发生）的诸原因（或条件）都具备，事件才发生，而只要其中一个条件不具备，事物就不能发生，这种关系称为“与”关系。

2、示例：两个串联的开关控制一盏电灯。 A B 3、“与”逻辑关系真值表 0---开关断开/灯不亮 1---开关闭合/灯亮 4、逻辑规律：有“0”出“0”，全“1”出“1” 5、逻辑符号：二、“或”逻辑 1 、定义：A 、B 等多个条件中，只要具备一个条件，事件就会发生，只有所有条件均不具备的时候，事件才不发生，这种因果关系称为“或”逻辑。 2、示例：两个并联的开关控制一盏电灯。 A 3、“或”逻辑关系真值表 0---开关断开/灯不亮 1---开关闭合/灯亮 4、逻辑规律：有“1”出“1”，全“0”出“0” 5、逻辑符号：三、“非”逻辑 1、定义：决定事件结果的条件只有一个A ，A 存在，事件Y 不发生，A 不存在，事件Y 发生，这种因果关系叫做“非”逻辑。 R

组合逻辑电路练习题和答案

第2章习题 一、单选题 1.若在编码器中有50个编码对象，则输出二进制代码位数至少需要（B ）位。 A）5 B）6 C）10 D）50 2.一个16选1的数据选择器，其选择控制（地址）输入端有（C ）个，数据输入端有（D ）个，输出端有（A ）个。 A）1 B）2 C）4 D）16 3.一个8选1的数据选择器，当选择控制端S2S1S0的值分别为101时，输出端输出（D ）的值。 A）1 B）0 C）D4D）D5 4.一个译码器若有100个译码输出端，则译码输入端至少有（C ）个。 A）5 B）6 C）7 D）8 5.能实现并-串转换的是（C ）。 A）数值比较器B）译码器C）数据选择器D）数据分配器 6.能实现1位二进制带进位加法运算的是（B ）。 A）半加器B）全加器C）加法器D）运算器 7.欲设计一个3位无符号数乘法器（即3×3），需要（）位输入及（D ）位输出信号。A）3，6 B）6，3 C）3，3 D）6，6 8.欲设计一个8位数值比较器，需要（）位数据输入及（B ）位输出信号。 A）8，3 B）16，3 C）8，8 D）16，16 9. 4位输入的二进制译码器，其输出应有（A ）位。 A）16 B）8 C）4 D）1 二、判断题 1. 在二——十进制译码器中，未使用的输入编码应做约束项处理。（?） 2. 编码器在任何时刻只能对一个输入信号进行编码。（?） 3. 优先编码器的输入信号是相互排斥的，不容许多个编码信号同时有效。（?） 4. 编码和译码是互逆的过程。（?） 5. 共阴发光二极管数码显示器需选用有效输出为高电平的七段显示译码器来驱动。（?） 6. 3位二进制编码器是3位输入、8位输出。（?） 7. 组合逻辑电路的特点是：任何时刻电路的稳定输出，仅仅取决于该时刻各个输入变量的取值，与电路原来的状态无关。（?） 8. 半加器与全加器的区别在于半加器无进位输出，而全加器有进位输出。（?） 9. 串行进位加法器的优点是电路简单、连接方便，而且运算速度快。（?） 10. 二进制译码器的每一个输出信号就是输入变量的一个最小项。（?） 11. 竞争冒险是指组合电路中，当输入信号改变时，输出端可能出现的虚假信号。（?） 三、综合题 1．如图所示逻辑电路是一个什么电路，当A3～A0输入0110，B3～B0输入1011，Cin输入1时，Cout及S3～S0分别输出什么？

实验二 集成逻辑门电路的基本应用

实验二集成逻辑门电路的基本应用 班级：姓名：学号： 日期：2015年11月11日地点：实验大楼210室 课程名称：数字电子技术基础指导老师：同组学生姓名： 成绩： 一、实验目的 （一）熟悉用标准与非门实现逻辑变换的方法。 （二）学习与非门电路的应用。 （三）掌握半加器电路结构和逻辑功能。 二、实验仪器和设备 通用微机接口实验系统、微机电源、VC9808+型万用表、集成电路74LS00、集成电路74LS86。 三、实验步骤及内容 （一）利用摩根定理可以对逻辑函数化简或进行逻辑变换。 摩根定律： = ???C B A )( ???C B A = +++C B A 1、 利用与非门组成一个与门的电路设计。 与非门的布尔代数表达式为：B A Y ?=，而与门的布尔代数表达式为： B A Z ?=，只要把与非门的输出Y 反相一次，即可得到与非门的功能： Z B A =?=Y =B A ? 因此只要用二个与非门即可实现与门的功能。测试电路原理图如图2-1，实验电路图如图2-2，并将测试结果记录于表2-1。

说明：将与非门两个输入端接在一起即可将与非门当作反相器使用。 图2-1与非门组成与门原理图 图2-2 与非门组成与门实验电路图 ①数据分析： 由实验结果表2-1可得：当 A 与B 两个输入端有一端输入 为0时，输出端Z 即为0，符 与门电路的特性。 ②结论： 有数据分析可得出实验中与非门电路构成一个与门电路，即摩根定律：)( +++C B A = ???C B A 得到验证。 2、利用与非门组成一个或门的电路设计。 或门的布尔代数表达式为：Z=A+B ，根据摩根定律可知：Z=A+B =B A ? 因此可以用三个与非门连接起来，即可实现或门的功能。测试电路原理图如图2-3，实验电路图如图2-4，并将测试结果记录于表2-2。 表2-1 组合与门功能测试表

最新数字电子技术基础电子教案——第2章 逻 辑 门 电 路

第2章逻辑门电路 2.2 基本逻辑门电路 在数字系统中，大量地运用着执行基本逻辑操作的电路，这些电路称为基本逻辑电路或门电路。早期的门电路主要由继电器的触点构成，后来采用二极管、三极管，目前则广泛应用集成电路。 2.2.1 三种基本门电路 1. 二极管与门电路 实现“与”逻辑关系的电路叫做与门电路。由二极管组成的与门电路如图2.5（a）所示，图2.5所示（b）为其逻辑符号。图中A、B为信号的输入端，Y 为信号的输出端。 图2.5 二极管与门 对二极管组成的与门电路分析如下。 （1）A、B都是低电平uY≈0V （2）A是低电平，B是高电平uY≈0V （3）A是高电平，B是低电平uY≈0V （4）A、B都是高电平uY≈5V 从上述分析可知，该电路实现的是与逻辑关系，即“输入有低，输出为低；输入全高，输出为高”，所以，它是一种与门。 2. 二极管或门电路 实现或逻辑关系的电路叫做或门电路。由二极管组成的或门电路如图 2.6所示，其功能分析如下。

图2.6 二极管或门 （1）A、B都是低电平uY=0V （2）A是低电平，B是高电平uY≈5V （3）A是高电平，B是低电平uY≈5V （4）A、B都是高电平uY≈5V 通过上述分析，该电路实现的是或逻辑关系，即“输入有高，输出为高；输入全低，输出为低”，所以，它是一种或门。 3. 三极管非门 实现非逻辑关系的电路叫做非门电路。因为它的输入与输出之间是反相关系，故又称为反相器，其电路如图2.7所示。 图2.7 三极管反相器 2.2.2 DTL与非门 采用二极管门电路和三极管反相器，可组成与非门和或非门扩大逻辑功能，这种电路应用非常广泛。 DTL与非门电路是由二极管与门和三极管反相器串联而成的，其电路图及逻辑符号分别如图2.8（a）和图2.8（b）所示。

基本逻辑关系和常用逻辑门电路

第2章基本逻辑关系和常用逻辑门电路 通常，把反映“条件”和“结果”之间的关系称为逻辑关系。如果以电路的输入信号反映“条件”，以输出信号反映“结果”，此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系。数字电路就是实现特定逻辑关系的电路，因此，又称为逻辑电路。逻辑电路的基本单元是逻辑门，它们反映了基本的逻辑关系。 2.1 基本逻辑关系和逻辑门 2.1.1 基本逻辑关系和逻辑门 逻辑电路中用到的基本逻辑关系有与逻辑、或逻辑和非逻辑，相应的逻辑门为与门、或门及非门。 一、与逻辑及与门 与逻辑指的是：只有当决定某一事件的全部条件都具备之后，该事件才发生，否则就不发生的一种因果关系。 如图2.1.1所示电路，只有当开关A与B全部闭合时，灯泡Y才亮；若开关A或B其中有一个不闭合，灯泡Ｙ就不亮。 这种因果关系就是与逻辑关系，可表示为Y＝A?B，读作“A与B”。在逻辑运算中，与逻辑称为逻辑乘。 与门是指能够实现与逻辑关系的门电路。与门具有两个或多个输入端，一个输出端。其逻辑符号如图2.1.2所示，为简便计，输入端只用A和B两个变量来表示。 与门的输出和输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y＝A?B＝AB 两输入端与门的真值表如表2.1.1所示。波形图如图2.1.3所示。 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 表2.1.1 与门真值表 图2.1.1 与逻辑举例 （a）常用符号（b）国标符号 图2.1.2 与逻辑符号

1 1 1 由此可见，与门的逻辑功能是，输入全部为高电平时，输出才是高电平，否则为低电平。 二、或逻辑及或门 或逻辑指的是：在决定某事件的诸条件中，只要有一个或一个以上的条件具备，该事件就会发生；当所有条件都不具备时，该事件才不发生的一种因果关系。 如图2.1.4所示电路，只要开关A或B其中任一个闭合，灯泡Y就亮；A、B都不闭合，灯泡Y才不亮。这种因果关系就是或逻辑关系。可表示为： Y＝A＋B 读作“A或B”。在逻辑运算中或逻辑称为逻辑加。 或门是指能够实现或逻辑关系的门电路。或门具有两个或多个输入端，一个输出端。其逻辑符号如图2.1.5所示。 或门的输出与输入之间的逻辑关系用逻辑表达式表示为： Y＝A＋B 两输入端或门电路的真值表和波形图分别如表2.1.2和图2.1.6所示。 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 图2.1.3 与门的波形图 表2.1.2 图2.1.4 或逻辑举例（a）常用符号（b）国标符号 图2.1.5 或逻辑符号