㈠ 復合邏輯運算和三態門
今天我來給大家介紹復合邏輯運算和三態門的有關知識。請確保你已經了解了基本的邏輯運算(與、或、非運算)。
所謂復合邏輯運算,就是將基本的邏輯運算組合起來,可以得到與非、或非、異或、同或等更復雜的邏輯運算。下面就介紹上述四種復合邏輯運算。
1.與非
如圖1所示,我們將一個與門和一個非門以這樣的方式連接起來。
所謂與非運算,就是先進行與運算,然後對結果再進行非運算。與非門可以用圖2所示的兩種符號來表示,其中邏輯門後的小圓圈表示非運算。
與非運算的真值表如圖3所示。
從真值表中可以看出,兩個輸入只要有一個為0,輸出就為1;只有當兩個輸入都為1時,輸出才為0。可以總結為「全1出0,有0出1」。這和與運算的結果剛好相反。其邏輯表達式為L=(A·B)'。(由於中輸入公式時上面的橫線會出現錯誤,所以這里非運算的橫線用一撇代替)
2.或非
我們將一個或門和一個非門以圖4的形式連接起來。
所謂或非運算,就是先進行與運算,再對結果進行非運算。或非門可以用圖5所示的兩種符號來表示,其中邏輯門後的小圓圈表示非運算。
或非運算的真值表如圖6所示。
從真值表中可以得知,當輸入都為0時,輸出為1;輸入中只要有一個為1,輸出就為0。可以總結為「全0出1,有 1出0」。這和或運算的結果剛好相反。其邏輯表達式為L=(A+B)'。
3.異或
要實現異或運算,我們需要用到異或門。異或門的符號如圖7所示。
在矩形符號中,用「=1」來表示異或運算。其邏輯關系是:當A、B相同時,輸出L為0;當A、B不同時,輸出L為1。於是我們可以得到它的真值表,如圖8所示。
異或運算的邏輯表達式為:L=A'B+AB'=A⊕B。中間的加號帶圓圈表示的就是異或運算。
異或運算也可以用與、或、非運算的組合來表示,將與、或、非門如圖9所示連接起來就可以實現。
先用兩個非門得到A'和B',然後再通過兩個與門,得到A'B和AB',最後再通過一個或門,就可以得到A'B+AB'。
4.同或
要實現同或運算,需要使用同或門,符號如圖10所示。
在矩形符號中,用「=」來表示同或運算。其邏輯關系是:當A、B相同時,輸出L為1;當A、B不同時,輸出L為0。這和異或運算的邏輯關系剛好相反。
同或的「=」和異或的「=1」比較容易混淆。可以用這樣的方法來區分:因為異或如果輸出為1,輸入有且僅有一個是1,所以用「=1」來表示異或;而同或輸出為1,則需要兩個輸入相同,所以用「=」來表示同或。
我們可以得到同或運算的真值表,如圖11所示。
同或運算的邏輯表達式為:L=AB+A'B'=A⊙B。中間的一個點帶圓圈表示的就是同或運算。
同或運算同樣可以用與、或、非三種運算的組合來實現,在這里就不再舉例。
在前面學習的邏輯門中,輸出只有0、1兩種狀態。現在,介紹一種比較特殊的門電路,即三態門。在三態門中,輸出可以有三種狀態,分別為0、1、Z。Z指的是輸出為高阻態,意味著輸入和輸出之間是斷開的,即三態門的輸入和輸出之間像一個開關斷開一樣。三態門的邏輯符號如圖12所示。
其中,A為輸入端,L為輸出端,EN為 控制信號輸入端 ,也稱為 使能端 。它起到了控制輸入和輸出的作用。在這里EN是高電平使能的。三態門的真值表如圖13所示。
表中X表示A的值可以是0,也可以是1。當EN=1,L=A;當EN=0,L=Z。
我們還可以在三態門的使能端和輸出端上加上小圓圈,來實現反相,以構成不同形式的三態門。
以上就是本文的全部內容,下一篇我將會介紹邏輯代數的基本定律,這一知識將在分析復雜的邏輯代數式中起到很大的作用。