IEC_逻辑符号.ppt

数字逻辑与数字电路 附录C 二进制逻辑单元的图形符号 1.概述 在实际应用中，同一个二进制逻辑元件有几种不同的画法。因而有必要介绍和学习逻辑元件图形符号的有关知识，以便于能够读懂用不同符号绘制的逻辑图，并且掌握使用国际标准和国家标准规定的二进制逻辑图形符号绘图的方法。 在逻辑电路技术发展的历史上，出现过一些不同形式的逻辑元件图形符号。其中图C-1所示的是一种在外国文献中十分常见的逻辑符号──“特异形符号”，它采用特定形 状的图形符号来区分不同的逻辑功能。 虽然这种以形状区分功能的图形符号目前仍有大量的使用，但是当所表示的逻辑系统比较复杂时，就显现出它的不足之处了。为此出现了标准化的二进制逻辑元件图形符号，并得到了越来越多的应用。 目前逻辑元件图形符号的标准，有由国际电工委员会制定的IEC标准，以及由美国电气电子工程师协会制定的IEEE标准。我国采用的是与IEC标准完全相同的国家标准，其中常用门电路的图形符号如图C-2所示。 IEC标准化逻辑符号的基本形状均为一个方框，框内用各种符号、说明等来表示特定的逻辑功能。 对于图C-2a的“与门”符号而言，其意义为：当所有输入为1时，输出才为1。 对于图C-2b的“或门”符号而言，其意义为：当所有输入为1的数目大于等于1时，输出才为1。 对于图C-2c的“缓冲器”符号而言，其意义为：当输入为1时，输出才为1。 对于图C-2d的“非门”符号而言，其意义为：在缓冲器基础上逻辑信号反相。 对于图C-2g的“异或门”符号而言，其意义为：当输入为1的数目等于1时，输出才为1。 对于图C-2h的“同或门”符号而言，其意义为：当所有输入信号相等时，输出才为1。 IEC标准的二进制逻辑符号具有十分明显的优点，它是一种功能强大的符号语言，能够很好地描述二进制逻辑元件的逻辑功能。 二进制逻辑元件的IEC标准能够直接由符号给出逻辑元件的功能信息，而不再依赖元件的真值表和原理图。从而能够使我们通过元件符号直接把握元件的功能和特性。 下面我们对二进制逻辑元件的图形符号国家标准进行介绍。 2.GB/T 4728．12-1996《电气简图用图形符号 第12部分：二进制逻辑元件》简介 （1）术语 1）逻辑状态 逻辑电路中的逻辑变量只能有两个取值0和1，它们对应于电路中具体的两种不同的物理状态。我们将这两种不同的状态称之为逻辑状态，通常也称0状态和1状态。 0状态和1状态的与物理状态的具体对应关系，依逻辑约定而定。 2）逻辑电平 在逻辑电路中是用电位的高低来表示和区分两种不同的逻辑状态的。然而，一般不用具体的电位大小来表示逻辑状态，而是将代数值较多的电位称为高电平，并用H表示；将代数值较少的电位称为低电平，并用L表示。这就是逻辑电平的概念。 3）内部逻辑状态和外部逻辑状态 为了更好地表达逻辑功能和简化叙述，引入了内部逻辑状态和外部逻辑状态两个术语。 内部逻辑状态是指符号框内部输入、输出的逻辑状态。 外部逻辑状态是指符号框外部输入、输出的逻辑状态。 4）“逻辑非”符号体系和“极性”符号体系 存在两种体系来表示逻辑元件符号输入、输出物理量与其内部逻辑状态之间的对应关系。一种是“逻辑非”符号体系，另一种是“极性”符号体系。 在“逻辑非”符号体系中，图形符号只有带逻辑非符号和不带逻辑非符号的输入和输出。这种体系直接表示输入、输出内部逻辑状态和外部逻辑状态之间的关系；而外部逻辑状态和物理量之间的对应关系，是用正逻辑和负逻辑的逻辑约定加以规定的。因此，这种体系也称为单一逻辑约定。 “逻辑非”符号为输入、输出线上的靠近符号框的小圆圈。 “极性指示”符号为输入、输出线上的靠近符号框的小三角形。 有极性指示符时，表示内部的逻辑状态的0和外部逻辑H电平相对应，内部的逻辑状态的1和外部逻辑L电平相对应。 而没有极性指示符时，表示内部的逻辑状态的1和外部逻辑H电平相对应，内部的逻辑状态的0和外部逻辑L电平相对应。 按照规定，在同一逻辑图上，“逻辑非”符号和“极性”符号不能同时出现，但在“极性”符号体系中的内部连接允许出现“逻辑非”符号。 分别用“逻辑非”符号体系和“极性”符号体系绘制逻辑符号的例子，如下图(图C-3)所示。 图中符号框内部的x、y、z、w、v均表示内部逻辑状态。图a中的a、b、c、d、e表示外部的逻辑状态。图b中的a、b、c、d、e表示外部的逻辑电平。 5）逻辑约定 正逻辑约定——用物理量正的较多值（H电平）对应逻辑1状态；用物理量正的较少值（L电平）对应逻辑0状态。 负逻辑约定——用物理量正的较少值（L电平）对应逻辑1状态；用物理量正的较多值（H电平）对应逻辑0状态。 在符号框内只存在逻辑状态而没有逻辑电平概念。在极性符号体系中，符号框外只有逻辑电平概念而没有逻辑状态概念。 在逻辑非符号体系中，符