🎯 学习目标

  • 理解基本逻辑门的功能和真值表
  • 掌握逻辑门电路的基本特性
  • 了解组合逻辑和时序逻辑的区别
  • 能够分析简单逻辑电路的功能
逻辑门电路

逻辑门电路

逻辑门电路是"数字电路基础"这一章中的第2节内容。 逻辑门是数字电路的基本单元,虽然现代设计多使用FPGA/MCU,但理解逻辑门原理仍然重要。 本节将介绍基本逻辑门的功能和应用。

基本逻辑门

逻辑门 符号 逻辑表达式 功能描述
与门 AND Y = A·B 全部为1时输出1
或门 OR Y = A + B 任一为1时输出1
非门 NOT Y = A' 输出是输入的反
与非门 NAND Y = (A·B)' AND后取反
或非门 NOR Y = (A + B)' OR后取反
异或门 XOR Y = A⊕B 不同时输出1

🔄 逻辑门类型

🔌

TTL

晶体管-晶体管逻辑
经典技术
较高功耗

⚙️

CMOS

互补MOS逻辑
现代主流
低功耗

BiCMOS

双极CMOS
结合优势
驱动强

⚙️ 特性参数

逻辑门关键参数

  • 传输延迟:输入变化到输出的延迟时间
  • 功耗:静态功耗和动态功耗
  • 扇出:能驱动的同类门数量
  • 噪声容限:抵抗噪声干扰的能力
  • 阈值电压:逻辑转换的电压点
通用逻辑门IC

虽然现代设计很少使用分立逻辑门,但了解常用系列仍有帮助: 74HC系列(高速CMOS,2-6V电源)、74HCT系列(5V CMOS,TTL兼容)、 74AHC系列(先进高速CMOS)、74LVC系列(低电压CMOS)。 在简单逻辑、总线缓冲、电平转换等场合仍然有用武之地。

📝 本节小结

  • • 理解了基本逻辑门的功能和真值表
  • • 掌握了逻辑门电路的基本特性
  • • 了解了TTL、CMOS等逻辑门类型
  • • 能够分析简单逻辑电路的功能