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走進數字電路
甲、乙、丙三人參加表決 表決規則：少數服從多數
通過—綠燈亮；不通過—紅燈亮
處理
電路
甲
乙
丙
紅燈
綠燈
邏輯關系：≥2人同意，則通過（綠燈亮）
反之，則不通過（紅燈亮）
輸入信號
輸出信號
三人表決器
邏輯前提
邏輯結論
依據邏輯關系
案例分析——書本P54
案例分析——書本P54
處理
電路
甲
乙
丙
紅燈
綠燈
邏輯前提
邏輯結論
邏輯前提、邏輯結論：用A、B、C等大寫字母表示
且都只有“真”和“假”兩種對立狀態
數字電路又稱為邏輯電路，實現各種邏輯關系
邏輯電路
A
B
C
E
F
三種基本邏輯門
門電路：數字電路最基本的單元
三種基本邏輯門：
與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）
與門（AND）
1. 邏輯關系：所有邏輯前提皆為真時，邏輯結論才為真。
A B Y
假 假 假
假 真 假
真 假 假
真 真 真
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A B Y
假 假 假
假 真 假
真 假 假
真 真 真
開關閉合為真，斷開為假
燈亮為真，燈滅為假
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
有0出0，全1出1
2. 真值表
與門（AND）
3. 邏輯符號
4. 邏輯表達式
Y=A×B 或 Y=A·B 或 Y=AB
與門（AND）
5. 波形圖
0
1
0
1
1
0
與門（AND）
u
t
A 0 1 1 0 0 0
B 0 0 1 1 0 1
Y
波形圖的邏輯運算辦法：以“與”運算為例
0
0
1
0
0
0
與門（AND）
“思考”：真值表和波形圖
？
&
A
B
C
L
與門（AND）
或門（OR）
1. 邏輯關系：邏輯前提中有一個或一個以上為“真”時，邏輯結論就為“真”。
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
A B Y
假 假 假
假 真 真
真 假 真
真 真 真
開關閉合為真，斷開為假
燈亮為真，燈滅為假
全0出0，有1出1
2. 真值表
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
或門（OR）
3. 邏輯符號
4. 邏輯表達式
Y=A+B
或門（OR）
A 0 1 1 0 0 0
B 0 0 1 1 0 1
Y
0
1
1
1
0
1
注：邏輯運算沒有進位，也就是說1+1=1。
或門（OR）
5. 波形圖
“思考”：真值表和波形圖
？
≥1
A
B
C
L
或門（OR）
非門（NOT）
1. 邏輯關系：邏輯前提為假時邏輯結論為真
邏輯前提為真時邏輯結論為假
2. 真值表
A Y
0 1
1 0
3. 邏輯符號
4. 邏輯表達式
Y= A
非門（NOT）
三人表決器的電路設計方法
綠燈亮的條件是：AB同意或AC同意或BC同意或ABC都同意
邏輯電路
A
B
C
Y1
Y2
利用邏輯代數化簡得到：Y1=AB+AC+BC
紅燈亮的條件是：Y2=Y1
邏輯代數：Y1=AB+ AC+ BC+ABC
三人表決器的電路設計方法
組合邏輯門
由三種基本邏輯關系推演可得
兩種復雜邏輯關系：“與非”、“或非”
組合邏輯門：
與非門（NAND）、或非門（NOR）
與非門（NAND）
1. 邏輯符號
2. 邏輯表達式
Y=A×B 或 Y= A·B 或 Y= AB
3. 真值表
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
有0出1，全1出0
1
1
1
0
與門
與非門
與非門（NAND）
或非門（NOR）
1. 邏輯符號
2. 邏輯表達式
Y= A+B
3. 真值表
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
全0出1，有1出0
1
0
0
0
或門
或非門
或非門（NOR）
常見數字集成電路的類型
參數名稱 TTL CMOS
結構 普通晶體三極管 MOS管
電源電壓 5V 3~18V
高電平（標稱值） 3V VDD
低電平（標稱值） 0.3V 0V
門平均功耗 2~22mW 50nW
最高工作頻率 35~125MHz 25MHz
最大輸出電流 20~100mA 3.5mA
多余引腳 與門/與非門：接高電平（電源） 或門/或非門：接低電平（地）
常見數字集成電路的類型
常用集成與非門：
CT74LS00、CT4LS20、CC4011、CC4012等
常用集成或非門：
CT74LS02、CC4001、CC4002等
常用集成邏輯門電路的命名
如：四 2 輸入與非門
內部有4個門
每個門有2個輸入端
常見數字集成電路引腳編排順序
計數方向
常見集成與非門的結構區別
門電路的邏輯關系
總結
與門：“全高出高，見低出低”
或門：“見高出高，全低出低”
非門：“見高出低，見低出高”
與非門：“全高出低，見低出高”
或非門：“見高出低，全低出高”
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