三种基本逻辑电路

简单的逻辑电路通常是由门电路构成,也可以用三极管来制作,例如,一个NPN三极管的集电极和另一个NPN三极管的发射极连接,这就可以看作是一个简单的与门电路,即:当两个三极管的基极都接高电平的时候,电路导通,而只要有一个不接高电平,电路就不导通。

 

常见的门电路如下所示:

非门:

利用内部结构,使输入的电平变成相反的电平,高电平(1)变低电平(0),低电平(0)变高电平(1)。

 

非门

 

与门:

利用内部结构,使输入两个高电平(1),输出高电平(1),不满足有两个高电平(1)则输出低电平(0)。

 

与门

 

或门:

利用内部结构,使输入至少一个输入高电平(1),输出高电平(1),不满足有两个低电(0)输出高电平(1)

 

或门

 

分类

逻辑电路是执行基本逻辑操作的电路,它们在电子数字计算机中被大量运用。这些基本的逻辑操作是“与”、“或”、“非”以及由它们组成的复合动作。逻辑电路按其工作性质可分为组合电路和时序电路两大类。 

 

组合逻辑电路

任何时刻输出信号的逻辑状态仅取决于该时刻输入信号的逻辑状态,而与输入信号和输出信号过去状态无关的逻辑电路。由于组合逻辑电路的输出逻辑状态与电路的历史情况无关,所以它的电路中不包含记忆性电路或器件。门电路是组合逻辑电路的基本单元。当前组合逻辑电路都已制成标准化、系列化的中、大规模集成电路可供选用。 

 

时序逻辑电路

任何时刻的输出状态不仅与该时刻的输入有关,而且还与电路历史状态有关的一种数字逻辑电路。时序逻辑电路具有记忆输入信息的功能,由于它的引入使得数字系统的应用大大增强。常用的有计数器、寄存器和脉冲顺序分配器等。

也可以按照原件对逻辑电路进行分类,例如:电阻-晶体管逻辑电路、二极管-晶体管逻辑电路、发射极功能逻辑电路、发射极耦合逻辑电路、高阈值逻辑电路、集成注入逻辑电路、晶体管-晶体管逻辑电路。

 

组合逻辑电路分析方法

在asic设计和pld设计中组合逻辑电路设计的最简化是很重要的,在设计时常要求用最少的逻辑门或导线实现。在asic设计和pld设计中需要处理大量的约束项,值为1或0的项却是有限的,提出组合逻辑电路设计的一种新方法。与逻辑表示只有在决定事物结果的全部条件具备时,结果才发生的因果关系。输出变量为1的某个组合的所有因子的与表示输出变量为1的这个组合出现、所有输出变量为0的组合均不出现,因而可以表示输出变量为1的这个组合。

 

组合逻辑电路的分析分以下几个步骤:

(1)有给定的逻辑电路图,写出输出端的逻辑表达式;

(2)列出真值表;

(3)通过真值表概括出逻辑功能,看原电路是不是最理想,若不是,则对其进行改进。