数字逻辑电路和门电路的概述

1万 · 2023-1-28 18:16

所谓数字逻辑——digital logic也就是将物理量实际值的无穷集映射为两个子集，对应于两个可能的数或逻辑值：0和1 ，从而隐藏了模拟世界的缺陷。于是，通过这个开关代数，我们就可以用抽象方法来描述电路中简单的0和1运算，就可以对数字逻辑电路进行功能上的分析和设计了。

在讨论电子逻辑电路的时候，数字设计时通常用“高”“低”分别代替1和0，这样来体现这是实际电路，而不是抽象的量值：

低：代数上表示低电压范围的信号，解释为逻辑0。
高：代数上表示高电压范围的信号，解释为逻辑1。
逻辑电路可简单地表示为具有一定输入输出端数目的“黑匣子”。如下图所示，有三个输入和1个输出的逻辑电路。但电路是如何响应输入信号的还需要另外描述。

要从电子电路设计的角度精确地描述电路的电器特性，需要有很多的信息。然而，由于数字逻辑电路的输入可看作只有0和1两个离散值，使用电路的逻辑运算可以用表的形式来描述。

输出只依赖于当前输入的逻辑电路就称为组合逻辑电路，其运算可由真值表来完全描述，真值表可以列出所有输入和对应输出的各种组合。输出不仅依赖于当前输入、还依赖于过去输入的顺序，这种有**的电路就称为时序电路。

下面再来讲讲门电路，能够用来构建任何组合数字逻辑电路的，只有三种基本逻辑函数，即“与”、“或”、“非”。这些函数的逻辑“门电路”的真值表和符号如下图所示。门电路的功能可容易地用文字定义：

与门（AND）：当且仅当所有输入为1时，产生输出1。

或门（OR）：当有一个或多个输入为1时，产生输出1。

非门（NOT）：通常称为反相器，它能产生一个与输入值相反的输出。

其中，需要注意在“与”“或”函数的定义中，只需说明输出为1时的输入条件，因为当输出不是1时，只有一种可能——那它一定是0。

1万 · 2023-1-28 18:16

要从电子电路设计的角度精确地描述电路的电器特性，需要有很多的信息。然而，由于数字逻辑电路的输入可看作只有0和1两个离散值，使用电路的逻辑运算可以用表的形式来描述。