一文看懂与门或门非门和组合逻辑门电路逻辑符号功能表,逻辑表达式

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在数字电路中，门电路是数字电路的基本单元，很多复杂的数字电路都是由这些基本的单元组成的。最基本的门电路是与门、或门、非门。这3种基本的逻辑门电路通过相互组合，还能组合出与非门、或非门、同或门、异或门等。

门电路是这样的一种电路，它的输入输出只有两种状态，要么是0，要么是1，通常是这样规定的，1为高电平，0为低电平。门电路是逻辑电路，它规定输入的信号要满足某种逻辑关系时，才会有信号输出。
1、与门
与门电路能实现“与”逻辑关系，与门有两个以上的输入端，一个输出端，与门电路的逻辑符号如下图1所示。与门电路可以由上图2的二极管和电阻器电路实现。
              
图1 与门电路符号                  图2 与门电路图

与门电路的输入端都输入1(高电平)时，输出端Y才会输出1，否则输出端Y输出0。

图3 与门电路应用

例如，在上图中，与门电路输入0和1，假设电源电压为+5V，那5V就是高电平，0V是低电平，只要其中任意一个二极管导通，输出端Y就会被钳位为0.2V(低电平)。

图4 与门：全1出1，有0出0

只有当两个二极管截止时，输出端Y才输出5V(高电平)，这就是与门。与门电路用数学表达式可以表示为：与门逻辑表达式：Y=AB

我们可以把输入输出有可能的取值用一个表(真值表)列出来：

图5 与门真值表

真值表是用来表示输入输出之间全部可能状态的表格，在数字电路分析过程当中经常使用，在真值表中可以看出输入输出全部有可能的取值。

2、或门
或门电路能实现“或”逻辑关系，或门电路的逻辑符号如下图6所示。或门电路可由图7的电路实现。
            
图6 或门电路符号                   图7 或门电路
或门电路的输入端只要有一个为1(高电平)时，输出端Y就会输出1；当输入端都为0时，输出端Y输出0。

图8 或门电路的应用

例如，在图8中，当输入低电平(0V)时，两个二极管截止，输出端为低电平。

图9 或门电路的应用

而当输入端的输入任意一个为高电平(1)时，就会有一个二极管导通，输出端Y就会钳位为高电平(4.8V)，这就是或门，或门电路用数学表达式可以表示为：或门逻辑表达式：Y=A+B

或门电路真值表是这样的：

图10 或门电路真值表

3、非门
非与门电路能实现“非”逻辑关系，非门只有一个输入端，一个输出端，非门电路的逻辑符号如图11所示。
           
图11 非门电路的逻辑符号             图12 非门电路

非门电路可以由图12的三极管电路来实现，当非门电路输入高电平(1)时，输出端会输出低电平(0)。

图13 非门电路的应用

如上图所示，图13的三极管是NPN型三极管，当输入端输入0V时(低电平)，三极管就会进入截止状态，输出端就会5V(高电平)。

图14 非门：0出1,1出0

而当输入端如果输入5V时(高电平)，三极管会进入饱和状态，集电极和发射极压降很小，就像是开关闭合，所以输出端Y为低电平。

图15 非门真值表
如果对三极管放大、饱和、截止三种工作状态还不太明白的朋友，可以阅读一下三极管3种工作状态，昌晖仪表只能帮你到这了！

4、与非门、或非门、同或门、异或门
文章上面是最基本的三种逻辑门电路，当这三种门电路之间进行相互组合，还能组成其它与非门、或非门、同或门、异或门等门电路。

图16 组合逻辑电路

如下图所示，当与门和非门进行组合时，就成了与非门。
           
图17 与非门电路                                  图18 与非门真值表

如下图所示，当或门和非门进行组合时，就成了或非门。
            
图19 或非门电路                               图20 或非门真值表

而当四个与非门进行相互组合时，可以组合成异或门电路，如下图所示。

图21 异或门电路


图22 异或门真值表
异或门的特点是：同为0，异为1。也就是说当两个输入都为0或者都为1时，输出就为0；而当两个输入一个是0，另一个是1时，输出就为1。

当三个与非门和一个与门进行组合时，可以组合成同或门电路，如下图所示。

图23 同或门电路


图24 同或门真值表

同或门的特点是：同为1，异为0。也就是说当两个输入都为0或都为1时，输出才为1，如果两个输入一个是0，另一个是1时则输出为0。

没想到吧，就三个与、或、非门组合起来还能玩出这么多花样！当然，除了上面这几个电路，与门、或门、非门经过组合还能出来其它的组合逻辑电路。

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这图解相单生动，浅显易懂，以前还有点半知半解的