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基本邏輯門的類型及其用途

CHANBAEK ? 來源:硬件系統(tǒng)架構(gòu)師 ? 作者:Timothy ? 2023-07-04 15:06 ? 次閱讀
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Logic----基本邏輯門

引言:在板極的邏輯控制中,基本邏輯門的使用特別廣泛,包括與門,或門和外置信號驅(qū)動器,緩沖器等等,基本邏輯門相比于分立元件搭建的邏輯門,抗干擾能力和驅(qū)動能力更強,信號質(zhì)量更好。運用最基本的邏輯門電路,使用邏輯代數(shù)可以構(gòu)建出更復(fù)雜的控制邏輯以此滿足設(shè)計需求。

1.非門

非門也叫反相器,輸入輸出互為對立,反映到電平上即輸入低電平,輸出為高電平,輸入高電平,輸出則為低電平。

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圖1-1:非門

2.與門

圖1-2描述的是二輸入AND功能。只有當(dāng)所有輸入均為高電平時,與門的輸出才會是高電平(1),所有其他輸入組合得到的輸出均為低電平(0)。

1:在使能高電平有效的電子系統(tǒng)中,與門輸出可以用來防止系統(tǒng)激活,直到滿足在與門輸入端監(jiān)控的某些條件(例如電源和溫度狀態(tài))。

2:如果將其中一個輸入保持為高電平,則輸出將與另一輸入的狀態(tài)相同。因此,可以將一個輸入用作高有效使能,實現(xiàn)對另一輸入上的數(shù)據(jù)流進行門控制。

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圖1-2:與門

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圖1-3:與門真值表

3.或門

圖1-4描述的是二輸入OR功能。只有當(dāng)所有輸入均為低電平時,或門的輸出才會是低電平,所有其他輸入組合得到的輸出均為高電平。

1:在使能高電平有效的電子系統(tǒng)中,如果在或門輸入端監(jiān)控到一個或多個條件(例如自動或手動啟動)為真,則可以使用或門輸出使能系統(tǒng)。

2:如果將其中一個輸入保持為低電平,則輸出將與另一輸入的狀態(tài)相同。因此,可以將一個輸入用作低電平有效使能,實現(xiàn)對另一輸入上的數(shù)據(jù)流進行門控制。

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圖1-4:或門

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圖1-5:或門真值表

4.與非門

如果對與門的輸出進行反相,則將實現(xiàn)另一個基本功能,即與非門。圖1-6描述的是二輸入NAND功能。只有當(dāng)所有輸入均為高電平時,與非門的輸出才會是低電平,所有其他輸入組合得到的輸出均為高電平。

1:在使能低電平有效的電子系統(tǒng)中,如果與非門輸入端同時監(jiān)控到兩個不良條件(高電平),則可以使用與非門輸出來禁用系統(tǒng)。

2:如果將其中一個輸入保持為高電平,則輸出將與另一輸入的狀態(tài)反相。這提供了一個低電平有效的門控反相器功能。

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圖1-6:與非門

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圖1-7:與非門真值表

5.或非門

如果對或門的輸出進行反相,則將實現(xiàn)另一個基本功能,即或非門。圖1-8描述的是二輸入NOR功能。只有當(dāng)所有輸入均為低電平時,或非門的輸出才會是高電平,所有其他輸入組合得到的輸出均為低電平。

1:在使能高電平有效的電子系統(tǒng)中,如果在或非門輸入端監(jiān)控到滿足任何不良條件,則可以使用或非門輸出來禁用系統(tǒng)。

2:如果將其中一個輸入保持為低電平,則輸出將與另一輸入的狀態(tài)反相。這提供了一個低電平有效的門控反相器功能。

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圖1-8:或非門

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圖1-9:或非門真值表

6.異或(XOR))門

圖1-9描述的是2輸入異或(XOR)功能。只有輸入之一為高電平時,異或門的輸出才會是高電平,所有其他輸入組合得到的輸出均為低電平。

1:在使能高電平有效的電子系統(tǒng)中,如果在異或門輸入端監(jiān)控到僅滿足一個條件,則可以使用異或門輸出使能系統(tǒng)。

2:如果將其中一個輸入保持為低電平,則輸出將與另一輸入的狀態(tài)相同。如果將其中一個輸入保持為高電平,則輸出將與另一輸入的狀態(tài)反相。這將提供一個動態(tài)控制器件,可使數(shù)據(jù)流過或?qū)ζ溥M行反相。

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圖1-10:異或門

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圖1-11:異或門真值表

7.異或非(XNOR)門

如果在異或后面添加一個反相器,則可實現(xiàn)異或非(XNOR)功能,圖1-12描述了二輸入異或非(XNOR)功能。只有當(dāng)兩個輸入相同時,異或非門的輸出才會是高電平,所有其他輸入組合得到的輸出均為低電平。

1:在使能高電平有效的電子系統(tǒng)中,如果在異或非門輸入端監(jiān)控到的兩個條件相同,則可以使用異或非門輸出使能系統(tǒng)。

2:如果將其中一個輸入保持為高電平,則輸出將與另一輸入的狀態(tài)相同。如果將其中一個輸入保持為低電平,則輸出將與另一輸入的狀態(tài)反相。這將提供一個動態(tài)控制器件,可使數(shù)據(jù)流過或?qū)ζ溥M行反相。

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圖1-12:異或非門

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圖1-13:異或非門真值表

小結(jié):基本邏輯門的控制邏輯配合板級上的低電平有效或者高電平有效,靈活使用靈活搭配可以實現(xiàn)對電路的監(jiān)控,復(fù)位,觸發(fā)(中斷)。

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