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电路怎么样做逻辑运算

来源:火狐娱乐app    发布时间:2024-03-05 01:54:21

  布尔对传统逻辑学进行数字化,创立一门新的学科:逻辑代数(人们习惯成为布尔代数)。在布尔代数里,用字母来表示一个命题,用1代表命题为线代表命题为假。如果A命题是线

  在逻辑学中,如果各个支命题是并列关系,称为“联言命题”,通常用“而且”来连接。为了表示这种逻辑关系,布尔代数使用“×”这个符号。这样,一个联言命题可以表示成:

  如果支命题都为假,推理结果是假,表示为: A × B = 0 × 0 = 0

  如果支命题不全为假,推理结果是假,表示为:A × B = 0 × 1 = 1 × 0 = 0

  如果支命题都真,推理结果为真,表示为:A × B = 1 × 1 = 1

  的符号化分析》中系统化的阐述了逻辑系统和电路通断之间的关系。如果用X代表一个普通开关组成的电路,那么,X=1就表示开关合上;X=0表示开关打开,如图 2-1(a)。

  联言命题演算相当于两个开关X和Y的串联,如图 2-1(b)所示,只有当两个开关都接通的时候,整个电路才是通的;两个都断开,或者其中任何一个断开,整个电路是断开的。选言命题演算相当于两个开关的并联,如图 2-1(c)所示,两个开关只要任何一个接通,或者两个同时接通,整个电路就被接通;只有两个开关同时断开,整个电路才是断开的。

  中的开关的闭合与断开,能控制电路的状态(通电为1,不通电为0)来实现逻辑运算。但这里还有一个很大的问题,电路中的开关不能用手操作,如果用手去操作,逻辑电路就无法扩大规模和提高效率,不能够实现自动化,不会有现代大规模

  的出现。幸好,我们找到一种用一个电路来控制另一个电路开关的方法,设计出”开关电路“。

  为了实现这样的功能,我们在开关电路中引入“继电器”。如图 2-3是一个简单的继电器的例子,图中开关、

  组成电路A,当电路通电时,金属柱具有磁吸功能,吸引“街铁臂”向电磁铁靠拢。能想象,如果“街铁臂”是另一个电路B中的开关触头的话,只要位置设计合理,能够达到电路B中的开关被闭合的效果。图中电路A就是一个继电器的原理图。

  在介绍完开关电路等知识的基础上,我们终于能介绍用电路实现“非”、“而且”、“或者”的逻辑运算。

  首先我们进一步把图 2-4的图简化成示意图(图 2-5)。图中当A电路中开关闭合(机电设施正常工作)的时候,继电器J吸引F电路的开关打开,F电路的负载(喇叭)不工作;当A电路开关打开(机电设施异常造成电路无

  我们对电路的表现方式做进一步的简化,使得在后面进一步解释的时候更加简介明了。

  有了上面的基础,我们大家可以很容易的看懂“与门”的电路结构图(图 2-10),输出电路F有两个开关分别对应A、B两个输入电路的继电器J1、J2,当A电路通电时,J1对应的开关闭合,当B电路通电时,J2对应的开关闭合。因为F电路的两个开关是串联,所以只有当A、B电路同时通电(输入1)的时候,F电路通电(输出1)。发现F和A、B的逻辑关系如表 2-4。表达式是:F = A • B

  “或门”的电路结构图(图 2-12),F电路是一个并联电路,两个开关处于并联电路的两个支路上,也就是说这两个开关,至少有一个闭合,F电路就是通路。同上节所述,两个开关分别由A、B电路的继电器J1、J2控制,则,F和A、B的逻辑关系如表 2-5。表达式是:F = A + B 。

  本章主要介绍了电路怎么样做逻辑运算,从数字逻辑的布尔代数讲到用电路怎么来实现简单的逻辑运算,并最终阐述了“非”、“与”、“或”、“异或”四个基础逻辑运算,设计了非门、与门、或门、异或门四个基础电路。在此预告这几个门的重要性,后面复杂的集成电路或者芯片的设计,几乎都是由此类简单的门电路来实现。