《迷人的8051单片机》----2.5模拟与数字( 三 ) _逻辑

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与使用开关来实现逻辑运算的原理相同，在数字电路中，完成数字或逻辑运算的方法是使用不同种类的逻辑门或微处理器。逻辑门（Logic Gates，又称为“数字逻辑电路基本单元”）通常是拥有一个或多个输入端及一个输出端的单元数字模块。当代表两种信号的高低电平在通过逻辑门后，可以产生高电平或者低电平的信号。高、低电平分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的“1”和“ 0”，从而实现逻辑运算。按照实现逻辑功能的不同，逻辑门可以分成与门、或门、非门、异或门等，任何复杂的逻辑电路都可以由若干个逻辑门组成。逻辑门及其表示符号详见表2-1 。
1. 或门
或门又称“或电路”，是执行“或”运算的基本逻辑门电路。“或”运算的逻辑关系是：如果几个条件中有一个条件得到满足，某事件就会发生。或门通常有多个输入端和一个输出端。只要输入端中有一个为高电平（逻辑1），输出就为高电平（逻辑1）；只有当所有的输入全为低电平时，输出才为低电平。
2. 与门
与门又称“与电路”，是执行“与”运算的基本逻辑门电路。与门通常有多个输入端和一个输出端。“与”运算的逻辑关系是：当所有的输入同时为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平（逻辑1），否则输出为低电平（逻辑0）。
3. 非门
非门又称“反相器”，只有一个输入端和一个输出端。非门逻辑符号中输出端的圆圈代表反相的意思。当非门的输入端为高电平（逻辑1）时，输出端为低电平（逻辑0）；当其输入端为低电平（逻辑0）时，输出端为高电平（逻辑1）。也就是说，非门的输入端和输出端的电平状态总是反相的。
4. 与非门
与非门是与门和非门的结合，先进行与运算，再进行非运算。与非门有两个输入端和一个输出端。当输入端中有1个或1个以上是低电平（逻辑0）时，输出为高电平（逻辑1）；只有当所有输入是高电平时，输出才是低电平。
5. 或非门
或非门是实现逻辑或非运算功能的门电路，有多个输入端和一个输出端。其运算逻辑是：只有当所有输入端为低电平（逻辑0）时，输出端为高电平（逻辑1）。也可以理解为任意输入端为高电平（逻辑1）时，输出端为低电平（逻辑0）。
6. 异或门
异或门是数字逻辑中实现逻辑“异或”的逻辑门，有多个输入端和一个输出端。异或门的作用是将两路信号进行比较，判断是否相同。当两路输入信号不同，即一个为高电平（逻辑1）、一个为低电平（逻辑0）时，异或门的输出端为高电平（逻辑1）。反之，当两个输入端信号相同时，即同时为高电平或者低电平时，异或门的输出端为低电平。
7. 同或门
同或门也称为“异或非门”，有2个输入端和1个输出端。当2个输入端中有且只有一个是低电平（逻辑0）时，输出为低电平（逻辑0）。当输入电平相同时，输出为高电平（逻辑1）。

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本章回顾
本章主要介绍的二极管、晶体管、场效应晶体管和集成电路等电子元器件都是基于半导体材料制成的，重点是掌握好各种元器件的功能、表示符号及使用方法。以单片机为核心构成的嵌入式产品，其电路大多是模拟与数字电路的混合体，因此学习本章内容也是在为设计单片机的接口电路做准备。