科学出版社目 录CONTENTS任务9.1装接与调试基本逻辑门电路01任务9.2装接与调试复合逻辑门电路02任务9.3装接与调试三人表决电
路03装接与调试基本逻辑门电路9.1任务目标9.1任务准备——认识数字信号数字信号在时间和数值上都是离散的、不连续的。9.1图9-
1 常见的数字信号波形任务准备——认识数字信号通常把数字信号的出现或消失用“1”和“0”来表示，这样一串数字信号就变成由一串“1
”和“0”组成的数码，如图9-2所示。需要注意的是，数字信号中的“0”和“1”并不表示数量的大小，而是代表电路的工作状态。图9-2
数字信号9.1任务准备——认识逻辑门电路所谓逻辑是指事件的前因后果所遵循的规律，如果把数字电路的输入信号看作条件，把输出信号
看作结果，那么数字电路的输入信号与输出信号之间存在着一定的因果关系，即存在逻辑关系。能实现一定逻辑关系的电路称为逻辑门电路。基本逻
辑门电路有与门、或门和非门3种类型。9.1与门电路 只有开关A、B同时接通时，灯Y才亮；否则，Y不亮。这就说明，要使灯Y
亮（结果），开关A、B必须同时接通（条件全部具备），这种逻辑关系称为与逻辑关系，即当决定一事件的所有条件都具备时，事件才发生的逻辑
关系。能实现与逻辑关系的电路称为与门电路。任务准备——认识逻辑门电路图9-3 与逻辑关系图表9-1 与逻辑功能表9.1与门的逻
辑函数表达式为： 式中，”? “读作与，上式读作Y等于A与B，或Y等于AB。与门的逻辑功能：有0出0
，全1出1。任务准备——认识逻辑门电路表9-4 与门真值表图9-6 或门逻辑的电路符号9.1或门电路 只要开关A、B中
任意一个接通，灯Y就能亮；只有当两个开关都断开时，灯Y才灭。这就说明，要使灯Y亮（结果），开关A、B至少接通一个，这种逻辑关系称为
或逻辑关系，即当决定一事件的条件中，只要具备一个或一个以上时，事件就能发生的逻辑关系。能实现或逻辑关系的电路称为或门电路。任务准备
——认识逻辑门电路图9-5 或逻辑关系图表9-3 或逻辑功能表9.1或门的逻辑函数表达式为：
式中，”+”读作或，上式读作Y等于A或B。或门的逻辑功能：有1出1，全0出0。任务准备——认识逻辑门电路表9-4 或门真值表图9-
6 或门逻辑的电路符号9.1非门电路 开关A与灯Y并联，当开关A断开时，灯Y亮；当开关A闭合时，灯Y灭。这就说明，要使
灯Y亮（结果），开关A应断开。这种逻辑关系称为非逻辑关系，即事件的发生与条件总是呈相反的状态出现。能实现非逻辑关系的电路称为非门电
路。任务准备——认识逻辑门电路图9-7 非逻辑关系图表9-5 非逻辑功能表9.1非门的逻辑函数表达式为：
式中，”— ”读作非，上式读作Y等于A的非。非门的逻辑功能：有0出1，有1出0。非门电路也常称为反相器。任务
准备——认识逻辑门电路表9-6 非门真值表图9-8 非门逻辑的电路符号9.1TTL集成门电路以晶体管为主要器件，输入端和输出
端都是晶体管结构，主要由输入级、中间级和输出级3部分组成。任务准备——认识集成逻辑门电路（1）TTL集成逻辑门电路型号：图9-9
TTL集成逻辑门电路型号组成9.1任务准备——认识集成逻辑门电路（2）TTL集成逻辑门电路引脚识读方法：图9-10 双列直插入
式TTL集成逻辑门电路引脚排列9.1图9-10 双列直插入式TTL集成逻辑门电路引脚排列任务准备——认识集成逻辑门电路（3）常用
与、或、非集成逻辑门电路表9-7 常用与、或、非集成逻辑门的外形和引脚功能9.1任务准备——认识集成逻辑门电路（4）TTL集成逻
辑门电路的使用注意事项 1）TTL集成逻辑门电路的功耗较大，且电源电压必须保证在4.75～5.25V的范围内才能正常工作，为避免电
池电压下降影响电路正常工作，建议使用稳压电源供电。 2）在电源接通的情况下，不可插拔集成电路，以避免电流冲击造成永久损坏。 3）T
TL集成逻辑门电路的电源正负极性不允许接错，否则可能造成器件的损坏。4）TTL集成逻辑门电路的输入端不能直接与高于+5.5V或低于
-0.5V的低内阻电源连接，否则可能会损坏器件。5）TTL集成逻辑门电路的输出端不允许与正电源或接地端短路，必须通过电阻与正电源或
地端连接。9.1装接与调试复合逻辑门电路9.2任务目标9.2任务准备——认识与非门由与门、或门和非门进行适当组合可以构成其他逻辑门
电路。把由与门、或门、非门组成的逻辑门称为复合逻辑门。常用的复合逻辑门有与非门、或非门、异或门、同或门、与或非门等。●与非门在与门
后串联非门就构成了与非门。图9-14 与非门逻辑结构和逻辑符号9.2任务准备——认识与非门与非门的逻辑表达式为： 表9-13
与非门真值表9.2与非门的逻辑功能：有0出1，全1出0。任务准备——认识或非门●或非门在或门后串联非门就构成了或非门。图9-15
或非门逻辑结构和逻辑符号9.2表9-14 或非门真值表或非门的逻辑表达式为： 或非门的逻辑功能：有1出0，全0出1。任务准备—
—认识集成逻辑与非门和或非门电路●常用TTL集成与非门和集成或非门的外形和引脚功能如表9-15所示9.2装接与调试三人表决电路9.
3任务目标9.3任务准备——认识逻辑代数● 认识逻辑代数逻辑代数又称布尔代数或二值代数，其变量只有“0”和“1”两种取值，仅表示两
种相反的逻辑状态，不表示数量的大小关系。表9-21 逻辑代数的基本公式9.3任务准备——认识逻辑代数● 逻辑代数的化简逻辑代数的
化简就是要求得某个逻辑函数的最简“与-或”表达式，符合乘积项的项数最少，每个乘积项中包含的变量最少这两个条件。逻辑代数的化简常用的
方法有公式化简法和卡诺图化简法。9.31）并项法：利用 的关系，将两项合并为一项，并消去一个变量。
如：2）吸收法：利用 消去多余的项。 如：任务准
备——认识逻辑代数9.33）消去法：利用 消去多余的因子。
如： 任务准备——认识逻辑代数9.34）配项法：利用 可在函数某一项中乘以 ，使函数加上多余
的项，以便进一步化简。 如：任务准备——认识逻辑代数● 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析一般按以下步
骤进行：1）根据给定的逻辑原理图，由输入级逐级写出表达式。2）对得到的逻辑代数进行化简，得到最简式。3）列出最简逻辑代数式的真值表
。4）根据真值表确定电路的逻辑功能。图9-18 组合逻辑电路的分析步骤9.3任务准备——认识逻辑代数9.3例9-1 分析图
9-19所示电路的逻辑功能。解：第一步，根据电路逐级写出逻辑表达式。图9-19 例9-1的逻辑电路图任务准备——认识逻辑代数9.
3第二步，化简逻辑表达式。图9-19 例9-1的逻辑电路图任务准备——认识逻辑代数9.3第三步，列出真值表，如表9-22所示。表
9-22 例9-1的真值表第四步，确定电路功能。从真值表可知：3个输入变量A、B、C同为“1”或同为“0”时，输出为“1”，否则
为“0”，所以该电路的功能是判断输入信号是否相同，相同时输出为“1”，不相同时输出为“0”，也称一致判别电路。任务准备——认识逻辑
代数● 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计一般按以下步骤进行：1）根据实际问题的逻辑关系建立真值表。2）由真值表写出逻辑代数表达
式。3）化简逻辑代数表达式。4）根据最简逻辑代数式画出由逻辑门电路组成的逻辑电路图。图9-20 组合逻辑电路的设计步骤9.3任务
准备——认识逻辑代数例9-2 设计一个三人表决器，三人分别为A、B、C，同意用“1”表示，不同意用“0”表示，只有两个以上同意
才能通过。输出Y=1表示通过，Y=0表示不通过。表9-23 三人表决器真值表9.3解：第一步，由逻辑关系列出真值表，如表9-23
所示。任务准备——认识逻辑代数9.3第二步，由真值表写出逻辑代数表达式。第三步，化简逻辑代数表达式。任务准备——认识逻辑代数9.3
第四步，画出逻辑电路图。图9-21 三人表决器逻辑电路图任务准备——认识逻辑代数9.3三人表决器在实际的安装与测试中，为方便和节
约起见，往往将其最简与或式化为最简与非-与非表达式，具体如下：图9-22 三人表决器与非-与非逻辑电路图由图9-22可知，实现该逻辑功能需用到3个2输入的与非门和一个3输入的与非门。任务准备——认识集成逻辑门电路74LS109.3表9-24 常用3输入与非门74LS10的外形和引脚功能常用3输入与非门74LS10的外形和引脚功能如表9-24所示。任务准备——认识集成逻辑门电路74LS109.3图9-23 三人表决器接线图用集成逻辑门电路实现的三人表决电路如下图9-23所示：THANK YOU |
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