文档介绍：第11章组合逻辑电路
从本章开始介绍数字集成电路。数字电路或逻辑电路,可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。本章介绍组合逻辑电路,下章介绍时序逻辑电路。门电路是数字电路的基本部件,集成门电路是数字集成电路的一部分,本章首先介绍常用的集成门电路。
组合逻辑电路种类很多,由于应用广泛,中规模集成电路和大规模集成电路都有产品供应,在此将介绍几种常见的组合逻辑电路。
集成基本门电路
门电路又称逻辑门,是实现各种逻辑关系的基本电路,是组成数字电路的基本部件,由于他既能完成一定的逻辑运算功能,又能像“门”一样控制信号的通断,门打开时,信号可以通过;门闭合时,信号不能通过,因此称为门电路或门逻辑。集成门电路是数字集成电路的一部分,它的产品种类很多,内部电路各异,对一般读者来说,只需将其视为具有某一逻辑功能的器件,对于内部电路可不必深究。
按逻辑功能的不同,门电路可分为很多种,其中实现或、与、非三种逻辑关系的或门电路、与门电路和非门电路是最基本的门电路。
(一)或门电路
:在决定某一事件的各种条件中,只要有一个或一个以上的条件具备,事件就会发生,符合这一规律的逻辑关系称为或逻辑。
如11-1a所示电路。只要开关A和B中有一个或一个以上闭合,灯F就会亮。这里开关的闭合和灯亮之间的关系为或逻辑关系。
图11-1 或逻辑和或门
A
B
+
U
-
≥1
A
B
F
b) 或门
a) 或逻辑
F
实现或逻辑关系的电路称为或门。反映在逻辑电路中则是输入和输出电位的高与低两种状态,因此。为便于逻辑运算,分别用0与1来表示。若规定高电平为1,低电平为1,这种逻辑关系称为正逻辑,反之称为负逻辑,本书一律采用正逻辑。或门的逻辑符号如图11-1a电路所示。F是输出端,A和B是输入端。输入端的数量可以不止两个,输入和输出都只有高电平1和低电平0两种状态。或门反映的逻辑关系是:只要输入中有一个或一个以上为高电平,输出便为高电平。
F=A+B
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
合“1”亮“1”, 断开“0”灭“0”。
:当B=0时,F=A,相当于门始终打开,信号可以通过;当B=1时,F=1,始终保持高电平,相当于门闭合,信号不能通过。
(二)与门电路
:在决定某一事件的各种条件中,只有但所有的条件都具备时,事件才会发生,符合这一规律的逻辑关系称为与逻辑。
Y
B
A
+U
图11-2 与逻辑电路图
&
A
B
F
图11-3 与门符号
A
B
F
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
:当B=1时,F=A,相当于门始终打开,信号可以通过;当B=0时,F=0,始终保持低电平,相当于门闭合,信号不能通过。
(三)非门电路
:在决定某一事件的条件只有一个,在条件不具备时,时间才会发生,即事件的发生与条件处于对立状态,符合这一规律的逻辑关系称为非逻辑。
1
A
F
图11-5 非门符号
R
+U
图11-4 非逻辑电路图
Y
A
A
F
0
0
1
1
集成复合门电路
集成门电路除了或门、与门和非门外,还有将它们的逻辑功能组合起来的复合门电路,如集成或非门、与非门、同或门和异或门等等。其中或非门和与非门,尤其是与非门是当前生产量最大、应用最多的集成门电路。本节主要介绍这两种集成门电路,并介绍它们的内部电路。
(一)或非门电路
:实现或非逻辑关系的电路称为或非门电路,简称为或非门。或非逻辑关系就是先“或”后“非”。
≥1
A
B
F
图11-6 或非门符号
A
B
F
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
(二)与非门电路
:实现与非逻辑关系的电路称为与非门电路,简称为与非门。与非逻辑关系就是先“与”后“非”。
&
A
B
F
图11-7 与非门符号
C1
A
B
B1
RB1
+5V
图11-8 多射极晶体管等效电路
B
A
T4
T3
T2
T1
RB1
F
RC2
RE2
RC3
+5V
0V
图11-6 TTL与非