第二章　数字电路基础和计算机中的逻辑部件

本章主要内容

数字逻辑电路基础

基本逻辑门和布尔代数知识基础

组合逻辑电路及其应用

时序逻辑电路及其应用

现场可编程器件及其应用

晶体二极管及其单方向导电特性

　　通常情况下，可把一些物体划分成导体（双向导电）和绝缘体（不导电）两大类。在这两类物体的两端有电压存在时，会出现有电流流过或无电流流过物体的两种不同情形。人们也可以制作出另外一类物体，使其同时具备导体和绝缘体两种特性，其特性取决于在物体两端所施加电压的方向，当在一个方向上有正的电压（例如 0.7V）存在时，可以允许电流流过（如图所示），此时该物体表现出导体的特性；
　　而在相反的方向上施加一定大小的电压时，该物体中不会产生电流，表现出绝缘体的特性，即该物体只能在单个方向上导电，这样的物体被称为半导体。制作出的器件被称为二极管。

晶体三极管和反相器电路

在半导体的基体上，经过人工加工，可以生产出三极管，它类似于2个背向相连接的二极管，有3个接线端，分别被称为集电极、基极和发射极，其特性是： 　　输入电平 = 0.7 V,三级管导通，使输出电平为 0 V ； 　　输入电平 = 0 V,三级管截止，使输出电平 > 4 V ； 　　这已经构成了反相器线路，完成逻辑取反功能。

本章主要内容

数字逻辑电路基础

基本逻辑门和布尔代数知识基础

组合逻辑电路及其应用

时序逻辑电路及其应用

现场可编程器件及其应用

与非门和或非门

与非门： 2 路输入都高，输出才为低； 或非门：任何一路输入为高，输出都为低
（原1个三极管变成串接的2个三极管）	（原1个三极管变成并行的2个三极管）
当然，也可以制作并使用不带反相功能的 与门 和 或门 电路。

逻辑运算与数字逻辑电路

　　数字逻辑电路是实现数字计算机的物质基础。最基本的逻辑电路：与门，或门，非门；用它们可以组合出实现任何复杂的逻辑运算功能的电路。
　　最基本的逻辑运算有：与运算，或运算，非运算，正好可以选用与门、或门、非门来加以实现。
　　逻辑关系是可以采用数学公式来表示和运算的，此数学工具就是布尔代数，又称逻辑代数。
　　例如，A = B * C + E * /F； A为输出（运算结果）， B 、C、E、F为输入， * 、+、 / 分别代表与、或、非运算符；运算符的优先级：非运算最高，与运算次之，或运算最低。
　　这一逻辑运算功能，显然可以用 与门、或门、非门来实现。

逻辑功能的表示和等效电路

逻辑功能可以选用布尔代数式表示， 卡诺图表示， 真值表表示，或者用线路逻辑图表示。下图是非门、与门、或门等的图形符号：

真值表和逻辑表达式的对应关系

	1.用或逻辑汇总真值表中全部输出为 1 的逻辑。 2.用与逻辑写出真值表中每一横行中输出为 1 的逻辑表达式； 3.不必理睬那些输出为 0的各行的内容，它们已经隐含在通过 1、2 两步写出的表达式中。

基本定理和常用公式，逻辑化简