上海大学数字电子技术课程实践项目.docx

数字电子技术课程实践项目项目名称：_逻辑门_ 指导老师：_李智华_ 学 号：_13120952_ 姓 名：_ 日 期：_所选题目：数字电子技术课程实践项目一：了解运用标准、规范、设计手册等有关技术资料的方法，选择题目查阅设计手册，了解相关芯片及电路的特点、具体型号、参数及应用。1、与、或、非、与非、或非、与或非等逻辑门。目录与门4概念4逻辑表达式4逻辑门电路符号4真值表5二极管实现原理5集成电路6或门8概念8逻辑表达式8逻辑门电路符号8真值表8二极管实现原理9非门9概念9逻辑表达式10逻辑门电路符号10真值表10实现原理10集成电路11与非门11概念11逻辑表达式12逻辑门电路符号12真值表13实现原理13或非门13概念13逻辑门电路符号14真值表14实现原理15集成电路15基本逻辑门与门概念与门（英语：AND gate）又称“与电路”。是执行“与”运算的基本逻辑门电路。有多个输入端，一个输出端。当所有的输入同时为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平，否则输出为低电平（逻辑0）。逻辑表达式F=AB逻辑门电路符号真值表二极管实现原理如图：为二极管与门电路，Vcc = 10v，假设3v及以上代表高电平，0.7及以下代表低电平，下面根据图中情况具体分析一下，1. Ua=Ub=0v时，D1，D2正向偏置，两个二极管均会导通，此时Uy点电压即为二极管导通电压，也就是D1,D2导通电压0.7v.2.当Ua，Ub一高一低时，不妨假设Ua = 3v，Ub = 0v，这时我们不妨先从D2开始分析，D2会导通，导通后D2压降将会被限制在0.7v，那么D1由于右边是0.7v左边是3v所以会反向偏置截止，因此最后Uy为0.7v，这里也可以从D1开始分析，如果D1导通，那么Uy应当为3.7v，此时D2将导通，那么D2导通，压降又会变回0.7，最终状态Uy仍然是0.7v.3. Va=Vb=3v，这个情况很好理解， D1，D2都会正偏，Uy被限定在3.7V.总结(借用个定义)：通常二极管导通之后，如果其阴极电位是不变的，那么就把它的阳极电位固定在比阴极高0.7V的电位上;如果其阳极电位是不变的，那么就把它的阴极电位固定在比阳极低0.7V的电位上，人们把导通后二极管的这种作用叫做钳位。集成电路与门是基本的逻辑门，因此在TTL和CMOS集成电路中都是可以使用的。标准的74系列CMOS集成电路有74X08、74X09（OC），包含四个独立的2输入与门；74X11，包含三个独立的3输入与门；74X21，包含两个独立的4输入与门。CD4000系列集成电路有：CD4081，包含四个2输入端与门；CD4082，包含两个4输入端与门。引脚分配如下： 或门概念或门，又称或电路。如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系。具有“或”逻辑关系的电路叫做或门。或门有多个输入端，一个输出端，多输入或门可由多个2输入或门构成。只要输入中有一个为高电平时（逻辑1），输出就为高电平（逻辑1）；只有当所有的输入全为低电平时，输出才为低电平。逻辑表达式逻辑门电路符号 真值表二极管实现原理如图，这里取Vss = 0v，不取-10v1、当Ua=Ub=0v时，D1,D2都截至，那么y点为0v.2、当Ua=3v，Ub=0v时，此时D1导通，Uy=3-0.7=2.3v，D2则截至同理Ua=0v，Ub=3v时，D2导通，D1截至，Uy=2.3v.3、当Ua=Ub=3v时，此时D1，D2都导通，Uy=3-0.7=2.3v.非门概念非门（英文：NOT gate）又称反相器，是逻辑电路的基本单元，非门有一个输入和一个输出端。逻辑符号中输出端的圆圈代表反相的意思。当其输入端为高电平（逻辑1）时输出端为低电平（逻辑0），当其输入端为低电平时输出端为高电平。也就是说，输入端和输出端的电平状态总是反相的。逻辑表达式逻辑门电路符号 真值表实现原理CMOS逻辑：两管的栅极相连作为输入端，两管的漏极相连作为输出端。TN的源极接地，TP的源极接电源。为了保证电路正常工作，VDD需要大于TN管开启电压VTN和TP管开启电压VTP的绝对值的和，即UDD UTN + |UTP|。当Ui=0V时，TN截止，TP导通，UoUDD为高电平；当Ui=UDD时，TN导通，TP截止，Uo0V为低电平。因此实现了非逻辑功能。集成电路非门是基本的逻辑门，因此在TTL和CMOS集成电路中都是可以使用的。标准的集成电路有74X04和CD4049。74X04 TTL芯片有14个引脚，4049 CMOS芯片有16个引脚，两种芯片都各有2个引脚用于电源供电/基准电压，12个引脚用于6个反相器的输入和输出（4049有2个引脚悬空）。在数字电路中最具代表性的CMOS非门集成电路是CD4069。与非门概念与非门（英语：NAND gate）是数字电路的一种基本逻辑电路。若当输入均为高电平（1），则输出为低电平（0）；若输入中至少有一个为低电平（0），则输出为高电平（1）。与非门可以看作是与门和非门的叠加。与非门是与门和非门的结合，先进行与运算，再进行非运算。与非运算输入要求有两个，如果输入都用0和1表示的话，那么与运算的结果就是这两个数的乘积。如1和1（两端都有信号），则输出为0；1和0，则输出为1；0和0，则输出为1。与非门的结果就是对两个输入信号先进行与运算，再对此与运算结果进行非运算的结果。简单说，与非与非，就是先与后非。电工学里一种基本逻辑电路，是与门和非门的叠加，有两个输入和一个输出。CMOS电路中的逻辑门有非门、与门、与非门、或非门、或门、异或门、异或非门，施密特触发门、缓冲器、驱动器等。与非门则是当输入端中有1个或1个以上是低电平时，输出为高电平；只有所有输入是高电平时，输出才是低电平。与非门芯片：74ls系列：74ls00，COMS系列：CD4011逻辑表达式Y=(AB)=A+B逻辑门电路符号 真值表实现原理 或非门概念或非门（英语：NOR gate）是数字逻辑电路中的基本元件，实现逻辑或非功能。有多个输入端，1个输出端，多输入或非门可由2输入或非门和反相器构成。只有当两个输入A和B为低电平（逻辑0）时输出为高电平（逻辑1）。也可以理解为任意输入为高电平（逻辑1），输出为低电平（逻辑0）。逻辑门电路符号 真值表实现原理在绝大多数但不是所有的电路设计中，逻辑非的功能本身就包含在结构中，如CMOS和TTL等。在这样的逻辑系列中，要实现或门，唯一的方法是用2个或更多的逻辑门来实现，如一个或非门加一个反相器。集成电路或非门是基本的逻辑门，因此在TTL和CMOS集成电路中都有标准逻辑芯片。标准的4000系列C