数电基础

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2024-07-04 09:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

逻辑门电路 一唱三叹式 简约教程

文章目录 逻辑门电路 一唱三叹式 简约教程数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART1目录逻辑门电路简介基本逻辑门类型与门(AND Gate)或门(OR Gate)非门(NOT Gate)异或门(XOR Gate) 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART2目录与门(AND Gate)或门(OR Gate)非门(NOT Gate) 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART3异或门(XOR Gate)原理真值表图形符号 与非门(NAND Gate)原理真值表图形符号 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART4目录半加器和全加器原理逻辑门电路代码示例(Python) 布尔代数与逻辑门电路原理逻辑门电路类型及其真值表 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART5目录逻辑门电路的符号表示法逻辑门电路的真值表 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART6目录逻辑门电路简介逻辑门电路的种类逻辑门电路的应用实例与门应用实例或门应用实例 逻辑门电路的实现方法

数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART1 目录 逻辑门电路简介基本逻辑门类型 逻辑门电路简介

逻辑门是实现布尔逻辑运算的电子设备,常用于构建复杂的数字电路。常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。

基本逻辑门类型 与门(AND Gate)

与门接收两个输入信号,当且仅当两个输入都为高电平时,输出才为高电平。

真值表:

AB输出000010100111 或门(OR Gate)

或门接收两个输入信号,当任意一个输入为高电平时,输出就为高电平。

真值表:

AB输出000011101111 非门(NOT Gate)

非门只有一个输入信号,当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。

真值表:

A输出0110 异或门(XOR Gate)

异或门接收两个输入信号,当两个输入不同时,输出为高电平;当两个输入相同时,输出为低电平。

真值表:

AB输出000011101110 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART2 目录 与门(AND Gate)或门(OR Gate)非门(NOT Gate) 与门(AND Gate)

原理: 与门是一个基本的逻辑门,它接收两个输入信号,当且仅当两个输入都为高电平时,输出才为高电平。

符号表示:

A | B = A AND B

真值表:

ABA AND B000010100111 或门(OR Gate)

原理: 或门是一个基本的逻辑门,它接收两个输入信号,当至少一个输入为高电平时,输出就为高电平。

符号表示:

A + B = A OR B

真值表:

ABA OR B000011101111 非门(NOT Gate)

原理: 非门是一个基本的逻辑门,它只有一个输入信号,当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。

符号表示:

!A = NOT A

真值表:

ANOT A0110 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART3 异或门(XOR Gate)

异或门是一种基本的逻辑门,它接受两个二进制输入信号,并输出一个信号。当两个输入信号不同时,输出为真(1);当两个输入信号相同时,输出为假(0)。

原理

异或门的原理可以通过布尔代数来表示。假设有两个输入信号 A 和 B,那么异或门的输出可以表示为:

Y = A XOR B

其中,XOR 表示异或运算。异或运算的规则是:当两个输入信号不同时,输出为真;当两个输入信号相同时,输出为假。

真值表

异或门的真值表如下:

ABY000011101110 图形符号

异或门的图形符号如下:

A --^-- B ---> Y 与非门(NAND Gate)

与非门是一种基本的逻辑门,它接受两个二进制输入信号,并输出一个信号。当两个输入信号都为真时,输出为假;当两个输入信号至少有一个为假时,输出为真。

原理

与非门的原理可以通过布尔代数来表示。假设有两个输入信号 A 和 B,那么与非门的输出可以表示为:

Y = ¬(A AND B)

其中,¬ 表示非运算,AND 表示与运算。与非运算的规则是:当两个输入信号都为真时,输出为假;当两个输入信号至少有一个为假时,输出为真。

真值表

与非门的真值表如下:

ABY001011101110 图形符号

与非门的图形符号如下:

A --&&-- B ---> Y 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART4 目录 半加器和全加器布尔代数与逻辑门电路 半加器和全加器 原理

半加器是实现二进制加法的一种基本电路,它只能处理两个一位的二进制数相加。全加器则可以处理三个一位的二进制数相加。

半加器:输入A、B,输出S(求和)、C(进位)。全加器:输入A、B、Ci(进位输入),输出So(求和)、Co(进位输出)。 逻辑门电路 半加器:可以使用异或门(XOR)和与门(AND)实现。全加器:可以使用与门(AND)、或门(OR)和非门(NOT)实现。 代码示例(Python) def half_adder(A, B): sum = A ^ B # 求和 carry = A & B # 进位 return sum, carry def full_adder(A, B, Ci): Sum = A ^ B ^ Ci # 求和 Carry = (A & B) | (B & Ci) | (A & Ci) # 进位 return Sum, Carry 布尔代数与逻辑门电路 原理

布尔代数是一种数学分支,用于研究逻辑运算。逻辑门电路是实现布尔代数运算的基本元件。常见的逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)等。

逻辑门电路类型及其真值表 与门(AND):当所有输入都为1时,输出为1;否则输出为0。或门(OR):当至少一个输入为1时,输出为1;否则输出为0。非门(NOT):对输入进行取反操作,即0变1,1变0。 数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART5 目录 逻辑门电路的符号表示法逻辑门电路的真值表 逻辑门电路的符号表示法

逻辑门电路是数字电路的基础,它的主要功能是对输入信号进行逻辑运算,然后输出结果。逻辑门电路的符号表示法是一种图形化的表示方法,通过不同的符号来表示不同的逻辑门。

常见的逻辑门电路符号包括:与门(AND gate)、或门(OR gate)、非门(NOT gate)、异或门(XOR gate)等。

例如,一个与门的符号通常是一个矩形,内部有一个小圆圈和一个箭头,表示这是一个与门。箭头指向的是输入端,小圆圈是输出端。

逻辑门电路的真值表

真值表是描述逻辑门电路输入和输出关系的表格。在真值表中,每个输入变量都有两个可能的值:0和1。输出变量的值取决于输入变量的值。

例如,对于一个与门,其真值表如下:

AB输出000010100111

从真值表中可以看出,只有当输入A和B都为1时,输出才为1;否则,输出为0。这就是与门的逻辑运算规则。

数字电子技术基础-逻辑门电路 简约教程-PART6 目录 逻辑门电路简介逻辑门电路的种类逻辑门电路的应用实例逻辑门电路的实现方法 逻辑门电路简介

逻辑门电路是数字电子技术中最基本的组成部分,它可以实现各种复杂的数字功能。逻辑门电路主要由输入、输出和逻辑运算组成。常见的逻辑运算有与、或、非等。

逻辑门电路的种类

逻辑门电路主要有以下几种类型:

与门(AND Gate)或门(OR Gate)非门(NOT Gate)异或门(XOR Gate)与非门(NAND Gate)或非门(NOR Gate)异或非门(XNOR Gate)三态门(Tristate Gate)缓冲器(Buffer)触发器(Flip-flop) 逻辑门电路的应用实例 与门应用实例

与门可以实现多个输入信号的逻辑与运算。当所有输入信号都为高电平时,输出信号才为高电平;否则,输出信号为低电平。例如,一个汽车防盗系统,当所有的传感器都检测到非法入侵时,报警器才会发出警报。

或门应用实例

或门可以实现多个输入信号的逻辑或运算。当任意一个输入信号为高电平时,输出信号就为高电平;只有当所有输入信号都为低电平时,输出信号才为低电平。例如,一个家庭照明系统,当任何一个开关打开时,灯就会亮起。

逻辑门电路的实现方法

逻辑门电路可以通过分立元件(如二极管、晶体管等)搭建,也可以通过集成电路(IC)实现。随着半导体技术的发展,集成电路已经广泛应用于各种电子设备中,如计算机、手机、家用电器等。



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