单片机原理和应用——第一章 计算机基础03.pptVIP

1.3 逻辑代数与数字电路 1.3.1 逻辑代数 1.3.2门电路 * * * * 主 编 陈建铎 副主编 宋彩利 康 磊 冷冬梅 制 作 安强萍 科 学 出 版 社 第一章 计算机基础 第二章 存储器 第三章 MCS-51单片机的组成原理 第四章 指令系统 第五章 汇编语言程序设计 第六章 单片机的开发与使用 第七章 模拟通道技术 第八章 单片机应用系统的设计 第九章 8098单片机的组成与指令系统特点 第十章 16位DSP单片机的组成与特点 1.3.1 逻辑代数 1.3.2门电路 1.3.3 触发器 1.3.4 组合逻辑电路 1.3.5 时序逻辑电路 逻辑代数是在1849年由英国著名数学家乔治.布尔(Geroge Boole)创立，所以也称为布尔代数，是进行逻辑电路分析与设计的重要数学工具。它有自己的变量和运算规则，其变量用英文字母表示，取值只有0和1，因此称为逻辑变量或布尔变量。 逻辑运算只有“与”、“或”、“非”三种；以后，人们又增添了“异或”和“同或”；各逻辑变量之间的关系，称为逻辑关系。 逻辑运算可用专门的运算符表示，用这些运算符把各个逻辑变量连接起来的数学式称为逻辑表达式。逻辑代数也被称为开关代数。 数字电路则是用来实现某种逻辑功能的电路，也是构成计算机所必不可少的基本电路。 1．“与”运算（AND） “与”运算也称为逻辑乘或逻辑积，运算符有“?”或“∧”或“∩”，均读为“与”。关系式F=A?B、F=A∧B、F=A∩B均表示F等于A“与”B。运算如下： 0∧1=0 例如 1100∧1011=1000 0∧0=0 1∧0=0 1∧1=1 如图1.3所示，只有两个开关都闭合时电灯才亮；若有一个或两个都断开时，电灯熄灭。象这种电灯与开关之间就是逻辑“与 ”的关系，即F=A?B，如表1.4所示，这种表称为真值表。 1000 1011 1100 ù 对于三变量的逻辑“与”运算，表达式为F=A?B?C。 2．“或”运算（OR） “或”运算也称为逻辑加或逻辑和，运算符有“+”或“∨”或“∪”，均读为“或”。关系式F=A+B、F=A∨B、F=A∪B均表示F等于A“或”B。运算如下: 0∨0=0 例如 1100∨1011=1000 0∨1=1 1∨0=1 1∨1=1 图1.3 开关A、B串联控制 ? F A B 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 F A B 1101 1001 1100 ∨ 表1.4 逻辑“与”真值表 表1.4(2) 如图1.4所示，只要两个开关中有一个闭合，或者两个都闭合时，电灯就亮；只有两个都断开时，电灯熄灭。象这种电灯与开关之间就是逻辑“或 ”的关系，即F=A+B，其真值表如表1.5所示。 图1.4 开关A、B并联控制 ? F A B 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 F A B 表1.5逻辑“或 ”真值表 对于三变量的逻辑 “或”运算，表达式为F=A+B+C。 3．“非”运算（NOT） “非”运算也称为“反相”运算或“求反”，运算符为“ˉ”，称为“非”号。它是参加运算的数为1时，结果为0；参加运算的数为0时，结果为1。关系式F= A 表示F等于A的“非”，或者对A“求反”。运算如下： =1 =0 例如 设X=1001，则 =0110 如图1.5所示，只有开关A断开时电灯才亮，若A闭合、电灯熄灭。象这样电灯与开关之间就是逻辑“非”的关系，F= ，真值表如表1.6所示。 X — A — 1 — 0 — 图1.5 开关A与电灯并联 ? F A R 1 0 0 1 F A 4．“异或”运算（XOR） 逻辑“异或”亦称为按位加或者模2加，使用的运算符为?。它是两个逻辑数位的值相同时，结果为0，否则为1。关系式F=A?B表示F等于A“异或”B。运算如下: 0?0=0 例如 1100?1010=0110 0?1=1 1?0=1 1?1=