发布时间 : 星期日 文章第2章 逻辑门更新完毕开始阅读
第二章 逻辑门 25
图2-41 TTL驱动门与CMOS负载门的连接
自测练习：
1. 最流行的数字IC是（ ）和（ ）集成电路。 2. 字母TTL代表（ ）， 3. 字母CMOS代表（ ）。
4. （ ）TTL子系列传输延时最短？（ ）TTL子系列功耗最小？ 5. CMOS门电路比TTL门电路的集成度（ ）、带负载能力（ ）、功耗
（ ）。 6. 对于TTL集成电路，如用万用表测得某输出端电压为2V，则输出电平为： (a) 高电平 (b) 低电平 (c) 既不是高电平也不是低电平 7. 对于TTL集成电路，3V输入为（ ）输入。 (a) 禁止 (b) 高电平 (c) 低电平 8. 对于TTL集成电路，0.5V输入为（ ）输入。
(a) 禁止 (b) 高电平 (c) 低电平
9. 输入信号经多级门传输到输出端所经过的门越多，总的延迟时间就（ ）。 10. 扇出系数N越大，说明逻辑门的负载能力（ ）（强，弱 ）。 11. 功耗极低是（ ）数字IC系列的显著特点。 (a) CMOS (b) TTL
12. （ ）集成电路的特点是具有很好的抗干扰能力。 (a) CMOS (b) TTL
13. 所有TTL子系列的（ ）特性都相同。 (a) 速度 (b) 电压 14. TTL集成电路中，（ ）子系列速度最快。 15. 下列（ ）不是TTL集成电路。
(a) 74LS00
(b) 74AS00
(c) 74HC00
(d) 74ALS00
26 数字电子技术
本章小结
1. 逻辑门是数字系统的“构造块”，是一种“判决”电路。根据输入电平的组合情况，逻
辑门产生可预测的输出电平。 2. 逻辑运算中的三种基本运算是与、或、非运算，与其对应的表示方式是逻辑符号、逻辑表达式和真值表。基本逻辑运算是构成复合逻辑运算的基础。
3. 只有当所有输入都是高电平时，与门的输出才是高电平。只要有一个或多个输入为高
电平时，或门的输出就是高电平。非门（反相器）产生的输出电平正好与输入电平相反。
4. 常用的复合逻辑运算有与非运算、或非运算、异或及同或运算，其中的与非、或非运
算是通用运算。利用这些简单的逻辑关系可以组成更复杂的逻辑运算。 5. 与非门等价于在与门后接一个反相器（即非门）。或非门等价于在或门后接一个反相器
（即非门）。 6. 只有当所有输入都是高电平时，与非门的输出才是低电平。只有当所有输入都是低电平时，或非门的输出才是高电平。
7. 与非门可用来实现任一种基本和复合逻辑运算；或非门同样可做到这一点。 8. 异或门的表达式为F?AB?AB，仅当输入A和B处于相反的逻辑电平时，输出F才
变为高电平。
9. 同或（异或非）门的表达式为F?AB?AB，仅当输入A和B处于相同逻辑电平时，
输出F才变为高电平。
10. 把集电极开路输出线连接到一起能实现“线与”功能。把三态输出连接在一起可以允许多个器件共用一条数据总线，在这种情况下，某一时刻只允许一个器件驱动总线。 11. 各种类型的逻辑门都是以集成电路（IC）形式提供的。主要的数字集成电路系列是TTL和CMOS系列。
12. TTL系列集成电路采用双极型晶体管制造，这种系列提供有许多SSI逻辑门和MSI器件。
13. CMOS集成电路利用互补MOSFET制造。由于它具有低功耗和较高的速度及集成度高
等特点，CMOS技术已经占领了市场。
14. 当许多器件连接在一起时，知道给定的输出能驱动多少个输入而不降低其性能至关重
要。能驱动同类输入端的个数称为扇出系数。 15. 对数字IC的理解重点在于它们的输出与输入之间的逻辑关系和外部电气特性。其性能
参数主要包括：直流电源电压、输入 / 输出逻辑电平、传输延迟、扇出系数、功耗等。其特性包括：集成块类型、引脚逻辑图和符号。
16. TTL系列和CMOS系列存在不同的特点和电压差别，除了兼容系列外，两者不能直接
相连，当两者同处于一个系统中时就需要考虑接口问题。
第二章 逻辑门 27
参考文献
[1] R.L.托克海姆[美]编著，陈文楷，徐萍萍译. 数字原理. 北京：科学出版社，2002。 [2] Thomas L.Floyd[美]编著. Digital Fundamentals (Seventh Edition) (英文影印版). 北京：科
学出版社，2003。
[3] John M. Yarbrough[美]编著，李书浩，仇广煜等译. 数字逻辑应用与设计. 北京：机械工业出版社，2000年。
[4] 康华光编. 电子技术基础（数字部分）. 北京：高等教育出版社，2000年。
专业词汇汉英对照
晶体管-晶体管逻辑（TTL）：Transistor-Transistor Logic CMOS：Complementary Metal-Oxide Semiconductor 求反：Complement
双列直插式封装（DIP）：Dual in-line Package 扇出系数：Fan out 集成电路（IC）：Integrated Circuit 反相：Inversion 反相器：Inverter
逻辑电平：Logic level
金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 与门：AND gate
与非门：NAND gate 或非门：NOR gate 非门：NOT gate
集电极开路门（OC）：Open Collector Gate 或门：OR gate
功耗：Power Dissipation 传输延时：Propagation delay 表面贴焊技术（SMT）：Surface-Mount Technology 真值表：Truth Table
三态门（TS）：Three State Gate 线与：Wired-AND
异或门（XOR）：Exclusive OR Gate 异或非门（XNOR）：Exclusive NOR Gate
28 数字电子技术
习题
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
说明下列表达式对应的逻辑运算的名称，并指出其变量数。 (a) F?AB (b) F?A?B?C (c) F?ABCD 上题中各表达式对应的逻辑门类型分别是什么？
对于下列输入变量，分别写出其对应的与、或逻辑表达式 (a) A，B (b) A，B，C (c) A，B，C，D
如果与门有两个输入，分别为A和B，则对应于下列各种输入组合，求其输出。 (a) A=1，B=0 (b) A=1，B=1 (c) A=0，B=0 (d) A=0，B=1 如果与门有3个输入，分别为A、B和C，则对应于下列各种输入组合，求其输出。 (a) A=1，B=0，C=1 (b) A=0，B=1，C=0 (c) A=1，B=1，C=1 (d) A=1，B=0，C=1
如果或门有3个输入，分别为A、B和C，则对应于下列各种输入组合，求其输出。 (a) A=1，B=0，C=1
(b) A=0，B=1，C=0
(c) A=1，B=1，C=1
(d) A=1，B=0，C=1
下面给出了逻辑门输入的个数，分别确定其输入状态组合的数目。
2.6
2.7
(a) 2 (b) 3 (c) 4 (d) 5
2.8 下面给出了逻辑门输入状态组合数目，分别确定其输入的个数。 2.9
(a) 8 (b) 16 (c) 32 列出下列问题的真值表。
(d) 64
(a) 有A、B、C三个输入信号，如果三个输入信号均为1或其中两个信号为0时，输出信号Y=1；其余情况下，输出信号Y=0。
(b) 有A、B、C、D四个输入信号，当四个输入信号出现偶数个0时，输出为1；其余情况下，输出为0；
2.10 求出习题2.10图中逻辑电路图的逻辑表达式。
习题2.10图
2.11 列出习题2.10图中逻辑电路图的真值表。
2.12 使用反相器、与门和或门，实现逻辑表达式Y?ABC?ABC?ABC，并画出电路图。 2.13 两种开关电路如习题2.13图（a）（b）所示，写出反映F和A、B、C之间逻辑关系
的真值表、关系式和逻辑图。若A、B、C变化规律如图（c）所示，试画出F1、F2
的波形图。