【单片机基础】(一)从硬件的角度解读与门、或门、非门、与非门

2023-10-31

1.高电平和低电平
数字电路中,由TTL电子元器件组成电路使用的电平。电平是个电压范围,规定输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。

2.与门
与门如图所示。 它是一个由二极管和电阻构成的电路, 其中A、 B为输入端, Y为输出端, +5V电压经R1、 R2分压, 在E点得到3V的电压。

3.工作原理
一、当A、 B两端同时输入低电平(0V) 时, 由于E点电压为3V, 所以二极管VD1、 VD2都导通, E点电压马上下降到0.7V (低电平) , 即当A、 B端均输入低电平“0”时, Y端输出低电平“0”。
二、当 A 端输入低电平(0V) 、 B 端输入高电平(5V) 时, 由于E点电压为3V, 所以二极管VD1马上导通, E点电压下降到0.7V。 此时VD2正端电压为0.7V, 负端电压为5V,VD2处于截止状态, 即当A端输入低电平“0”、 B 端输入高电平“1”时, Y端输出低电平“0”。
三、当A端输入高电平(5V) 、 B端输入低电平(0V) 时, VD1截止, VD2导通, E点电压为0.7V (低电平) , 即当A端输入高电平“1”、 B端输入低电平“0”时, Y端输出低电平“0”。
四、当A、 B端同时输入高电平(5V) 时, VD1、 VD2均不能导通, E点电压为3V(高电平) , 即当A、 B两端都输入高电平“1”时, Y端输出“1”。
由此可见, 与门的特点是: 只有输入端都输入高电平时, 输出端才会输出高电平; 只要有一个输入端输入低电平, 输出端就会输出低电平。

4.真值表
真值表是列举电路的各种输入值和对应输出值的表格, 它能使人们直观地看出电路的输入与输出之间的关系。 下表是上述与门的真值表

5.逻辑符号
与门由4个元器件组成, 在画图和分析时很不方便, 为此可用一个简单的符号来表示整个与门, 该符号称为逻辑符号。 与门的逻辑符号如图1-7所示, 其中旧符号是指早期采用的符号, 常用符号是指有些国家采用的符号, 新标准符号是指我国公布的最新的标准符号。

一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
或门的真值表和逻辑符号

真值表
逻辑符号

非门的真值表和逻辑符号

真值表
逻辑符号

与非门的真值表和逻辑符号

真值表
逻辑符号

或非门的真值表和逻辑符号

真值表
逻辑符号
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