(1)与门电路。以下讨论的与门是2输入端的,它对多端输入的与门同样适用。2输入端与门的功能设计成这样:当输入端A、B同时都为逻辑“1”状态时,输出Z才是逻辑“1”状态。2输入端与门的这种逻辑关系可以用图2模式的电路描述。对图2,这里作如下规定:开关K1、K2断开时,代表输入A、B的“0”状态、接通时代表输入A、B的“1”状态;灯L灭代表输出的Z的“0”状态,灯L亮代表输出Z的“1”状态。之后将开关K1、K2“接通”和“断开”的各种组合状态,以及由此引起灯“亮”和“灭”的输出状态列成表格,该表格叫做真值表,,如附表中所示。从真值表中看出,要使灯L点亮,即输出Z必须是“1”状态,输入的A、B也必须是“1”状态。
具有图2模式电路功能(指输入、输出关系)的电路称为2输入端与门,并用附表中的逻辑符号来代表。
(2)或门和非门。或门的逻辑关系如下:各输入端只要有一个状态为“1”时,输出便是“1”。非门只有一个输入端和一个输出端,并且其输出状态总是和输入状态相反的,即求“反”。这里同样可以用图3和图4模式的电路分别描述或门和非门的功能,也可以作相应的真值表,绘出逻辑符号,如附表中所示。
3.逻辑函数的表示方法在逻辑电路的设计时,常用四种方法表示逻辑电路的函数关系(指输入、输出关系),即逻辑图、真值表、函数表达式和卡诺图。附表中仅列出了三种表达式,实际应用中逻辑图和真值表是最常用的,应必须掌握的;函数表达式和卡诺图主要供设计人员按要求设计数字逻辑电路时使用。
数字电路及其应用(二)
1999年电子报第17期
现在数字集成电路产品已完全取代了早期分立元件组成的数字电路。数字电路产品的种类愈来愈多,其分类方法也有多种。若按用途来分,可分成通用型的IC(中、小规模IC)产品,微处理(MPU)
产品和面向特定用途的IC产品三大类。可编程逻辑器件是特定用途产品的一个重要分支。若按逻辑功能来分,可以分成组合逻辑电路,简称组合电路,如各种门电路,各种编译码器;时序逻辑电路,简称为时序电路,如各种触发器、各种计数器、各种寄存器等。若按电路结构来分,可分成TTL型和CMOS型两大类。
常见的TTL54/74系列,有如下的共同的特性:电源电压为5.0V,逻辑“0”输出电压为≤0.2V,逻辑“1”输出电压为≥3.0V和抗扰度为1.0V. CMOS数字集成电路比TTL型占有更多的优点,前者的工作电源电压范围宽,静态功耗低、抗干扰能力强、输入阻抗高、成本低等。所以电子钟表、电子计算器等均用了该种电路。鉴于此,以后介绍数字集成电路时,主要以CMOS型为实例。
CMOS数字集成电路品种繁多,包括了各种门电路、编译码器、触发器、计数器和存贮器等上百种器件