在数字逻辑电路中为什么采用二进制?它有哪些优点?

核心提示由于二进制数中的0和1与开关电路中的两个状态对应,因此,二进制数在数字电路中应用十分广泛二进制只有0和1两个数码,可分别表示数字信号的高电平和低电平,使得数字电路结构简单,抗干扰能力强,便于集成化,通用性强设计一个二输入、三输出的组合逻辑电

由于二进制数中的0和1与开关电路中的两个状态对应,因此,二进制数在数字电路中应用十分广泛二进制只有0和1两个数码,可分别表示数字信号的高电平和低电平,使得数字电路结构简单,抗干扰能力强,便于集成化,通用性强

设计一个二输入、三输出的组合逻辑电路

数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲,但这些脉冲是用来表示二进制数码的,例如用高电平表示“ 1 ”,低电平表示“ 0 ”。声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲,它们被称为数字信号。能处理数字信号的电路就称为数字电路。

这种电路同时又被叫做逻辑电路,那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义,例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力,所以才把它叫做逻辑电路。由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点,因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。一般家电产品中,如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。

数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字,使用的是独特的图形符号。数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路,它们都是以晶体管和电阻等元件组成的,但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们,而不画出它们的具体电路,也不管它们使用多高电压,是 TTL 电路还是 CMOS 电路等等。按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图,它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。

数字电路中有关信息是包含在 0 和 1 的数字组合内的,所以只要电路能明显地区分开 0 和 1 , 0 和 1 的组合关系没有破坏就行,脉冲波形的好坏我们是不大理会的。所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能,较少考虑它的电气参数性能等问题。也因为这个原因,数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等,还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等,这些也都与放大振荡电路不同。

门电路和触发器

先列出真值表

A B F1F2F3

0 0 0 0 1

0 1 0 1 0

1 0 1 0 0

1 1 0 0 1

经卡诺图或者目测可知

F1=AB'

F2=A'B

F3=A同或B(打不出那个符号)

这样你在左边先画AB两个输入,然后画两个双输入的与门,每个与门的其中一个输入端画一个小圈,表示这个输入在这里取反。画完两个这样的与门之后(暂且称为甲乙),甲与门的带圈的输入连接到B,不带圈的连接A,那么甲的输出就是F1了,乙的输入跟甲相反,输出是F2。最后画一个同或门,严谨一点的话画个异或门加个非门,输入接AB,输出是F3

 
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