数字电路——门电路和触发器

( 1 )门电路

门电路可以看成是数字逻辑电路中最简单的元件。目前有大量集成化产品可供选用。
最基本的门电路有 3 种:非门、与门和或门。非门就是反相器,它把输入的 0 信号变成 1 , 1 变成 0 。这种逻辑功能叫“非”,如果输入是 A ,输出写成 P=A 。与门有 2 个以上输入,它的功能是当输入都是 1 时,输出才是 1 。这种功能也叫逻辑乘,如果输入是 A 、 B ,输出写成 P=A·B 。或门也有 2 个以上输入,它的功能是输入有一个 1 时,输出就是 1 。这种功能也叫逻辑加,输出就写成 P=A + B 。 把这三种基本门电路组合起来可以得到各种复合门电路,如与门加非门成与非门,或门加非门成或非门。
是它们的图形符号和真值表。此外还有与或非门、异或门等等。
数字集成电路有 TTL 、 HTL 、 CMOS 等多种,所用的电源电压和极性也不同,但只要它们有相同的逻辑功能,就用相同的逻辑符号。而且一般都规定高电平为 1 、低电平为 0 。

( 2 )触发器

触发器实际上就是脉冲电路中的双稳电路,它的电路和功能都比门电路复杂,它也可看成是数字逻辑电路中的元件。目前也已有集成化产品可供选用。常用的触发器有 D 触发器和J—K 触发器。D 触发器有一个输入端 D 和一个时钟信号输入端CP ,为了区别在 CP 端加有箭头。它有两个输出端,一个是 Q 一个是 Q ,加有小圈的输出端是 Q 端。另外它还有两个预置端 R D 和 S D ,平时正常工作时要 R D 和 S D 端都加高电平 1 ,如果使 R D =0 ( S D 仍为 1 ),则触发器被置成 Q=0 ;如果使 S D =0 ( R D =1 ),则被置成 Q=1 。因此 R D 端称为置 0 端, S D 端称为置 1 端。 D 触发器的逻辑符号见图 2 ,
图中Q 、 D 、 SD 端画在同一侧; Q 、R D 画在另一侧。R D 和 SD 都带小圆圈,表示要加上低电平才有效。D 触发器是受 CP 和 D 端双重控制的, CP 加高电平1 时,它的输出和 D 的状态相同。如 D=0 , CP 来到后, Q=0 ;如 D=1 , CP 来到后, Q=1 。 CP

脉冲起控制开门作用,如果CP=0 ,则不管 D 是什么状态,触发器都维持原来状态不变。这样的逻辑功能画成表格就称为功能表或特性表,见图 2 。表中 Q n+1 表示加上触发信号后变成的状态, Qn 是原来的状态。“ X ”表示是 0 或 1 的任意状态。有的 D 触发器有几个 D 输入端: D 1 、D 2 „ 它们之间是逻辑与的关系,也就是只有当 D 1 、D 2 „ 都是 1 时,输出端 Q 才是 1 。

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