逻辑电路

逻辑电路是一种离散信号的传递和处理，以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。分组合逻辑电路和时序逻辑电路。前者由最基本的“与门”电路、“或门”电路和“非门”电路组成，其输出值仅依赖于其输入变量的当前值，与输入变量的过去值无关—即不具记忆和存储功能；后者也由上述基本逻辑门电路组成，但存在反馈回路—它的输出值不仅依赖于输入变量的当前值，也依赖于输入变量的过去值。由于只分高、低电平，抗干扰力强，精度和保密性佳。广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面。最基本的有与电路、或电路和非电路。

中文名：逻辑电路

外文名：LogicGates

构成：由门电路构成

分类：逻辑电路和时序逻辑电路

原理：以二进制为原理

应用：计算机、数字控制、通信

1、基本释义

逻辑电路是指完成逻辑运算的电路。这种电路，一般有若干个输入端和一个或几个输出端，当输入信号之间满足某一特定逻辑关系时，电路就开通，有输出;否则，电路就关闭，无输出。所以，这种电路又叫逻辑门电路，简称门电路。

主要包括内容有数字电子技术（几种逻辑电路）、门电路基础（半导体特性，分立元件、TTL集成电路CMOS集成门电路）、组合逻辑电路（加法器、编码器、译码器等集成逻辑功能）时序逻辑电路（计数器、寄存器）以及数模和模数转换。

2、基本的逻辑电路——门电路

简单的逻辑电路通常是由门电路构成，也可以用三极管来制作，例如，一个NPN三极管的集电极和另一个NPN三极管的发射极连接，这就可以看作是一个简单的与门电路，即：当两个三极管的基极都接高电平的时候，电路导通，而只要有一个不接高电平，电路就不导通。

常见的门电路如下所示：

非门：利用内部结构，使输入的电平变成相反的电平，高电平（1）变低电平（0），低电平（0）变高电平（1）。

与门：利用内部结构，使输入两个高电平（1），输出高电平（1），不满足有两个高电平（1）则输出低电平（0）。

或门：利用内部结构，使输入至少一个输入高电平（1），输出高电平（1），不满足有两个低电（0）输出高电平（1）

与非门：利用内部结构，使输入至多一个输入高电平（1），输出高电平（1），不满足有两个高电平（1）输出高电平（1）。

或非门：利用内部结构，使输入两个输入低电平（0），输出高电平（1），不满足有至少一个高电平（1）输出高电平（1）。

异或门：当输入端同时处于低电平（0）或高电平（1）时，输出端输出低电平（0），当输入端一个为高电平（1），另一个为低电平时（0），输出端输出高电平（1）。

同或门：当输入端同时输入低电平（0）或高电平（1）时，输出端输出高电平（1），当输入端一个为高电平（1），另一个为低电平时（0），输出端输出低电平（0）。

3、分类

逻辑电路是执行基本逻辑操作的电路，它们在电子数字计算机中被大量运用。这些基本的逻辑操作是“与”、“或”、“非”以及由它们组成的复合动作。逻辑电路按其工作性质可分为组合电路和时序电路两大类。

组合逻辑电路

任何时刻输出信号的逻辑状态仅取决于该时刻输入信号的逻辑状态，而与输入信号和输出信号过去状态无关的逻辑电路。由于组合逻辑电路的输出逻辑状态与电路的历史情况无关，所以它的电路中不包含记忆性电路或器件。门电路是组合逻辑电路的基本单元。当前组合逻辑电路都已制成标准化、系列化的中、大规模集成电路可供选用。

时序逻辑电路

任何时刻的输出状态不仅与该时刻的输入有关，而且还与电路历史状态有关的一种数字逻辑电路。时序逻辑电路具有记忆输入信息的功能，由于它的引入使得数字系统的应用大大增强。常用的有计数器、寄存器和脉冲顺序分配器等。

也可以按照原件对逻辑电路进行分类，例如：电阻-晶体管逻辑电路、二极管-晶体管逻辑电路、发射极功能逻辑电路、发射极耦合逻辑电路、高阈值逻辑电路、集成注入逻辑电路、晶体管-晶体管逻辑电路。

4、组合逻辑电路分析方法

在asic设计和pld设计中组合逻辑电路设计的最简化是很重要的，在设计时常要求用最少的逻辑门或导线实现。在asic设计和pld设计中需要处理大量的约束项，值为1或0的项却是有限的，提出组合逻辑电路设计的一种新方法。与逻辑表示只有在决定事物结果的全部条件具备时，结果才发生的因果关系。输出变量为1的某个组合的所有因子的与表示输出变量为1的这个组合出现、所有输出变量为0的组合均不出现，因而可以表示输出变量为1的这个组合。

组合逻辑电路的分析分以下几个步骤：

（1）有给定的逻辑电路图，写出输出端的逻辑表达式；

（2）列出真值表；

（3）通过真值表概括出逻辑功能，看原电路是不是最理想，若不是，则对其进行改进。