数字电路 · 逻辑门 | 图解 / 真值表

注:本文为 “数字电路 · 逻辑门” 相关合辑。
图片清晰度受引文原图所限。
略作重排,未整理去重。
如有内容异常,请看原文。


电路逻辑门图形符号汇总

rwrsgg 于 2020-06-19 08:50:41 发布

基本逻辑门电路图形符号

表 C1 列出了基本逻辑门电路的国际图形符号和限定符号(GB/T 4728.12-1996)、国外流行图形符号和曾用图形符号。
在这里插入图片描述

注:在表的第三列列出了限定符号,限定符号包含总限定符号、输入/输出限定符号、内部连接符号、方框内符号、非逻辑连接和信息流指示符号等类型。

  • 总限定符号:用于表征逻辑单元的总逻辑功能,例如“L 型开路输出”即为集电极开路(OC 门)、漏极开路(OD 门)的总限定符号。
  • 输入/输出限定符号:标注在逻辑单元方框的输入端或输出端,用于说明输入或输出的功能信息,例如“输入使能”符号用于指示三态门的使能控制端功能。

逻辑门图解 — 与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门

超周到的程序员已于 2022-06-26 17:42:14 修改

八种逻辑门图示

在这里插入图片描述

与门

与门相当于许多高级语言中的逻辑与操作 A ∧ B A \land B AB

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

或门

或门相当于许多高级语言中的逻辑或操作 A ∨ B A \lor B AB

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

非门

非门相当于许多高级语言中的逻辑非操作 ¬ A \neg A ¬A

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

与非门

与非门是与门和非门的组合,逻辑表达式为 ¬ ( A ∧ B ) \neg (A \land B) ¬(AB)

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

或非门

或非门是或门和非门的组合,逻辑表达式为 ¬ ( A ∨ B ) \neg (A \lor B) ¬(AB)

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

异或门

异或门相当于许多高级语言中的逻辑异或操作 A ⊕ B A \oplus B AB。当两个输入不同时,输出为 1;当两个输入相同时,输出为 0。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

利用与、或、非三个基础门构建异或门:

在这里插入图片描述

同或门

同或门是异或门和非门的组合,逻辑表达式为 ¬ ( A ⊕ B ) \neg (A \oplus B) ¬(AB)。当两个输入不同时,输出为 0;当两个输入相同时,输出为 1。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

后言

上述门电路虽然便于理解,但在实际应用中,由于存在诸多缺点,通常不采用。

在市面上可以以很低廉的价格购买到现成的逻辑门芯片,例如内部包含 4 个与门的 7408,价格不到 1 元钱,但其稳定性和速度都比自行搭建电路要好很多。

常用的逻辑门芯片如下:

在这里插入图片描述
图形特征(GB/T 4728.12 标准)

在这里插入图片描述

Basic logic gates

在这里插入图片描述


常见七种逻辑门真值表

Star、H 已于 2022-07-20 14:55:36 修改

前言

逻辑电路是一种离散信号的传递和处理电路,以二进制为原理,实现数字信号的逻辑运算和操作。

逻辑电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路由最基本的“与门”电路、“或门”电路和“非门”电路组成,其输出值仅依赖于输入变量的当前值,与输入变量的过去值无关,即不具有记忆和存储功能;时序逻辑电路也由上述基本逻辑门电路组成,但存在反馈回路,其输出值不仅依赖于输入变量的当前值,还依赖于输入变量的过去值。

由于逻辑电路只区分高、低电平,因此具有很强的抗干扰能力,精度和保密性也较好。逻辑电路广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等领域。最基本的逻辑电路有与电路、或电路和非电路。

一、逻辑门电路

逻辑电路是指完成逻辑运算的电路。这种电路通常有若干个输入端和一个或几个输出端,当输入信号之间满足某一特定逻辑关系时,电路开通,有输出;否则,电路关闭,无输出。因此,这种电路又称为逻辑门电路,简称门电路。

简单的逻辑电路通常由门电路构成,也可以用三极管来制作。

二、七种常见逻辑门

逻辑门电路

1. 与门(AND)

所有输入为高时,输出才为高。逻辑函数表示为 (Y = A \land B)。

真值表:
输入 A 输入 B 输出 Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{输入 A} & \text{输入 B} & \text{输出 Y} \\ \hline 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \\ \hline \end{array} 输入 A0011输入 B0101输出 Y0001

CMOS 电路:
AND Gate

2. 或门(OR)

所有输入为低时,输出才为低。逻辑函数表示为 (Y = A \lor B)。

真值表:
输入 A 输入 B 输出 Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{输入 A} & \text{输入 B} & \text{输出 Y} \\ \hline 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \\ \hline \end{array} 输入 A0011输入 B0101输出 Y0111

CMOS 电路:
OR Gate

3. 非门(NOT)

逆转输入的高低状态。逻辑函数表示为 (Y = \neg A)。

真值表:
输入 A 输出 Y 0 1 1 0 \begin{array}{|c|c|} \hline \text{输入 A} & \text{输出 Y} \\ \hline 0 & 1 \\ 1 & 0 \\ \hline \end{array} 输入 A01输出 Y10

CMOS 电路:
NOT Gate

4. 与非门(NAND)

所有输入为高时,输出才为低。逻辑函数表示为 (Y = \neg (A \land B))。

真值表:
输入 A 输入 B 输出 Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{输入 A} & \text{输入 B} & \text{输出 Y} \\ \hline 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 1 \\ 1 & 1 & 0 \\ \hline \end{array} 输入 A0011输入 B0101输出 Y1110

5. 或非门(NOR)

所有输入为低时,输出才为高。逻辑函数表示为 (Y = \neg (A \lor B))。

真值表:
输入 A 输入 B 输出 Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{输入 A} & \text{输入 B} & \text{输出 Y} \\ \hline 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 \\ \hline \end{array} 输入 A0011输入 B0101输出 Y1000

6. 异或门(XOR)

输入相同时输出为低,否则为高。逻辑函数表示为 (Y = A \oplus B)。

真值表:
输入 A 输入 B 输出 Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{输入 A} & \text{输入 B} & \text{输出 Y} \\ \hline 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 1 \\ 1 & 1 & 0 \\ \hline \end{array} 输入 A0011输入 B0101输出 Y0110

7. 同或门(XNOR)

与异或门相反。输入相同时输出为高,否则为低。逻辑函数表示为 (Y = \neg (A \oplus B))。

真值表:
输入 A 输入 B 输出 Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{输入 A} & \text{输入 B} & \text{输出 Y} \\ \hline 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \\ \hline \end{array} 输入 A0011输入 B0101输出 Y1001

总结 g

在这里插入图片描述

常见逻辑门表达式列表

逻辑门名称运算符逻辑表达式等效表达式
与门 (AND) ∧ \land Y = A ∧ B Y = A \land B Y=AB Y = A ⋅ B Y = A \cdot B Y=AB
或门 (OR) ∨ \lor Y = A ∨ B Y = A \lor B Y=AB Y = A + B Y = A + B Y=A+B
非门 (NOT) ¬ \neg ¬ Y = ¬ A Y = \neg A Y=¬A Y = A ‾ Y = \overline {A} Y=A
与非门 (NAND) ∧ ‾ \overline {\land} Y = ¬ ( A ∧ B ) Y = \neg (A \land B) Y=¬(AB) Y = A ⋅ B ‾ Y = \overline {A \cdot B} Y=AB
或非门 (NOR) ∨ ‾ \overline {\lor} Y = ¬ ( A ∨ B ) Y = \neg (A \lor B) Y=¬(AB) Y = A + B ‾ Y = \overline {A + B} Y=A+B
异或门 (XOR) ⊕ \oplus Y = A ⊕ B Y = A \oplus B Y=AB Y = A ⋅ B ‾ + A ‾ ⋅ B Y = A \cdot \overline {B} + \overline {A} \cdot B Y=AB+AB
同或门 (XNOR) ⊕ ‾ \overline {\oplus} Y = ¬ ( A ⊕ B ) Y = \neg (A \oplus B) Y=¬(AB) Y = A ⋅ B + A ‾ ⋅ B ‾ Y = A \cdot B + \overline {A} \cdot \overline {B} Y=AB+AB

计算机中的逻辑运算

iJaa 已于 2022-08-18 18:28:15 修改

计算机中的逻辑运算(布尔运算)包括以下七种基本运算:

  • 逻辑与运算(AND)
  • 逻辑或运算(OR)
  • 逻辑非运算(NOT)
  • 逻辑异或运算(XOR)
  • 逻辑同或运算(XNOR)
  • 逻辑与非运算(NAND)
  • 逻辑或非运算(NOR)

其中,仅逻辑非运算是一元运算(单操作数),其余均为二元运算(双操作数)。布尔值仅包含两个取值:

  • 0 表示假值(False)
  • 1 表示真值(True)

1. 逻辑与运算(AND)

逻辑与运算的规则为:全一为一,有零为零
即仅当两个操作数均为1时,结果才为1,其余情况均为0

真值表:
操作数 1 操作数 2 结果值 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{操作数 1} & \text{操作数 2} & \text{结果值} \\ \hline 1 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ \hline \end{array} 操作数 11100操作数 21010结果值1000

2. 逻辑或运算(OR)

逻辑或运算的规则为:全零为零,有一为一
即仅当两个操作数均为0时,结果才为0,其余情况均为1

真值表:
操作数 1 操作数 2 结果值 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{操作数 1} & \text{操作数 2} & \text{结果值} \\ \hline 1 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \\ \hline \end{array} 操作数 11100操作数 21010结果值1110

3. 逻辑非运算(NOT)

逻辑非运算是一元逻辑运算,其规则为:一变零,零变一

真值表:
操作数 结果值 1 0 0 1 \begin{array}{|c|c|} \hline \text{操作数} & \text{结果值} \\ \hline 1 & 0 \\ 0 & 1 \\ \hline \end{array} 操作数10结果值01

4. 逻辑异或运算(XOR)

逻辑异或运算的规则为:相异为一,相同为零
即两个操作数不同时结果为1,相同则结果为0

真值表:
操作数 1 操作数 2 结果值 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{操作数 1} & \text{操作数 2} & \text{结果值} \\ \hline 1 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \\ \hline \end{array} 操作数 11100操作数 21010结果值0110

5. 逻辑同或运算(XNOR)

逻辑同或运算的规则为:相同为一,相异为零
即两个操作数相同时结果为1,不同时结果为0

真值表:
操作数 1 操作数 2 结果值 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{操作数 1} & \text{操作数 2} & \text{结果值} \\ \hline 1 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \\ \hline \end{array} 操作数 11100操作数 21010结果值1001

6. 逻辑与非运算(NAND)

逻辑与非运算的规则为:先与后非。即先对两个操作数进行逻辑与运算,再对结果进行逻辑非运算。

真值表:
操作数 1 操作数 2 与运算结果 最终结果 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{操作数 1} & \text{操作数 2} & \text{与运算结果} & \text{最终结果} \\ \hline 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \\ \hline \end{array} 操作数 11100操作数 21010与运算结果1000最终结果0111

7. 逻辑或非运算(NOR)

逻辑或非运算的规则为:先或后非。即先对两个操作数进行逻辑或运算,再对结果进行逻辑非运算。

真值表:
操作数 1 操作数 2 或运算结果 最终结果 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{操作数 1} & \text{操作数 2} & \text{或运算结果} & \text{最终结果} \\ \hline 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \\ \hline \end{array} 操作数 11100操作数 21010或运算结果1110最终结果0001


via:

评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值