1 10
11
灌电流
IOL
IIL …
1
低电平扇出数:
N OL
I OL ( 驱 动 门) I IL (负 载 门)
IIL n个 IOL(max) ≥ IIL(total)
0 拉电流
11
IOH
10
IIH
…
1
IIH n个 IOH(max) ≥IIH(total)
高电平扇出数:
N OH
IOH ( 驱 动 门) IIH (负 载 门)
3 基本逻辑门电路
1 逻辑门:实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。
2 逻辑门电路的分类 分立门电路
逻辑门电路 集成门电路
二极管门电路
三极管门电路 MOS门电路
TTL门电路
NMOS门 PMOS门 CMOS门
1.CMOS门电路和TTL门电路
（1）CMOS集成电路:
广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路
00000011 数字输出
保持、量化、 编码
（4）数字信号的描述方法
二值数字逻辑 0、1数码 ---表示数量时称二进制数
表示方式
---表示事物状态时称二值逻辑
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) 二值逻辑 +5（3.3~5） 1 0（0~1.5） 0
电平 H(高电平) L(低电平)
2 二值逻辑变量与基本逻辑运算
最大数目。驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流和灌 电流。
负载器件所要求的输入电压
1 vO
驱动门
vI 1
负载门
vO
VOH (min)
vI
VIH (min)
VOH(min)
≥ VIH(min)
VOL(max) ≤ VIL(max)
VIL (max) VOL(max )
对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流
若两个输入变量的值相异，输出为1，否则为0。
异或逻辑真值表
异或逻辑符号
AB
L
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
A
=1
L
B
A
B
L
异或逻辑表达式 L= A B
4)同或运算
若两个输入变量的值相同，输出为1，否则为0。
同或逻辑真值表
同或逻辑逻辑符号
AB
L
00
1
01
0
10
0
11
1
A
=
L B
A
B
L
同或逻辑表达式
L=AB+ AB =A⊙B
❖ 逻辑代数 —— 研究逻辑电路的数学工具。
• 由英国数学家George · Boole 提出的，所以又称布尔代数。
• 逻辑，指的是条件和结果的关系，电路的输入信号即条 件，输出信号即结果。
• 条件满足和结果发生用“1”表示，反之用“0”表示。 此时的“1”和“0”，只表示两个对立的逻辑状态，而不 表示数值的大小。称为二值逻辑。 • 在逻辑代数中，有三种最基本的逻辑运算：
“与运算”、“或运算”、“非运算”
1定. 义与：运某算事－件用有开若关串干联电个路条实现件，只有当所有条件全部满 足时，这件事才发生。
只有当A和B同时闭合时，灯泡才能点亮
A
B
A
B
L = A·B
0
0
0
E
0
1
0
功能：有0出0，
1
0
0
全1(为a) 1
1
1
1
A
B
灯 逻辑符号
断开 断开 不亮
断开 闭合 不亮
4000系列
速度慢 与TTL不兼容 抗干扰 功耗低
74HC 74HCT
速度加快 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低
74VHC 74VHCT
速度两倍于74HC 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低
74LVC 74AUC
低(超低)电压 速度更加快 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低
（2）TTL 集成电路:
作业：基于基本逻辑门电路的三人表决器
74ls00
74ls20
第六讲 真值表与基本逻辑运算
——数字电子技术
主讲人： 巢伟 12级维修组
1 模拟信号与数字信号
（1）模拟信号
---时间和幅值均连续变化的电信号，如正弦波、三角波等
u
O
ห้องสมุดไป่ตู้
t
u
O t
（2）数字信号
---在时间上和数值上均是离散的信号。
• 模拟电路：处理模拟信号的电路，注重研究的是输入、 输出信号间的大小及相位关系。 晶体管三极管通常工作在放大区。
以从8个数据（D0---D7）中选取1个所需的数据。只有在选通端STROBE为低电
平时才可选择数据。151有互补输出端（Y、W），Y输出原码，W输出反码。
引脚图
真值表
拓展知识：用74LS151实现三人表决器
逻辑电路图：F ABC ABC ABC ABC
当A、B按键按下时，A、B引脚被置为高电平，F输出D3的高电平，表决通过；当A、 B、C按键按下时，A、B、C引脚被置为高电平，F输出D7的高电平，表决通过。其他 两两按键被按下情况以此类推。
4.几种常用复合逻辑运算
1)与非运算
两输入变量与非 逻辑真值表
A
B
L
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
与非逻辑表达式
与非逻辑符号
A&
B
L
A
B
L
L = A ·B
2)或非运算
两输入变量或非 逻辑真值表
A
BL
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
或非逻辑符号 A ≥1
L B
A L
B
或非逻辑表达式 L = A+B
3)异或运算
A B
闭合
断开 不亮
L
A &L B
闭合
闭合
亮
L = A ·Ｂ= AB
2. 或运算－用开关并联电路实现
定义：某事件有若干个条件，只要其中一个或一个以 只要开关上A和的B中条有件一得个闭到合满，或足两，个这都闭件合事，灯就泡发就生会亮。。
有1出1，全0为0或逻辑符号
A ≥1
A
L
L
B
B
L = A +Ｂ
3. 非运算
74LS02是常用的四2输入或非门集成电路，它的CMOS版本是74HC02 引脚图
6.74LS86—四2输入异或门
74LS86是常用的四2输入异或门集成电路，它的CMOS版本是74HC86
引脚图
真值表
7.CD4077—四2输入同或门
引脚图
真值表
拓展知识：74LS151—8选1数据选择器
74LS151为互补输出的8选1数据选择器，数据选择端（ABC）按二进制译码，
广泛应用于中大规模集成电路
74系列
74LS系列
74AS系列
74ALS系列
2.各种门电路之间的连接问题
不同类型器件连接时，要满足驱动器件和负载器件
以下两个条件： 1)电压兼容性 驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要
求的输入电压范围，包括高、低电压值；
2)扇出数 是指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的
定义：某一事件的产生取决于某一条件的否定， 泡熄灭下；图这继表种电示关器一系不个称通简为电单，的非灯非逻泡逻辑点辑。亮电。路，当继电器通电，灯
A
继电器 灯
A
不通电 亮
NC
E
通电 不亮
图1.5.3 非逻辑运算
(a)
(b)
A
L A
0
1
1
0
(c)
非运算的逻辑符号：
1
A
L
A
L
L=A
上述三种是最基本的逻辑运算，经过组合， 可以构成各种复杂的逻辑运算。
驱动电路必须能为负载电路提供合乎相应标准的高、低电平 驱动电路必须能为负载电路提供足够的驱动电流
驱动电路
负载电路
1）VOH(min) ≥ VIH(min)
2）VOL(max)
≤ VIL(max)
3） IOH(max)
≥ IIH(total)
4）IOL(max) ≥ IIL(total)
3.74LS00—四2输入与非门
74LS00 是常用的 2输入四与非门集成电路，他的作用很简单,顾名思义就 是实现一个与非门的功能。
引脚图
真值表
4.74LS20—双4输入与非门
74LS20是常用的双4输入与非门集成电路，常用在各种数字电路和单片机 系统中，他的CMOS版本是74HC20
引脚图
真值表
5.74LS02—四2输入或非门
• 数字电路：处理数字信号的电路，注重研究的是输 入、输出信号之间的逻辑关系。 晶体管一般工作在截止区和饱和区，起开关的作用。
分析、设计方法以及所用的数学工具也相应不同。
（3）模拟信号的数字表示
由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号 转换为数字信号。
模数转换的实现
采样
模拟信号
模数转换器