單片機是一種可編程的數字電路芯片。數字電路是單片機的基礎,單片機是數字電路的發展。有一定的數字電路基礎,可以幫助我們理解單片機的原理,也可以幫助我們快速學習單片機技術。
1.數字信号:電路中的信号分為模拟信号和數字信号,模拟信号是随着時間連續變化的信号,數字信号在時間和數值上不是連續的。
在數字電路中,常見的數字信号隻有“0”和“1”兩個狀态。在電壓為5V的電路中,2.4V以上表示高電平(邏輯1),0.8V以下表示低電平(邏輯0)。一般地,我們把正邏輯表示為:高電平=1,低電平=0,;負邏輯表示為:高電平=0,低電平=1。單片機在工作的時候它所能認識的隻有高低電平所組成的信息,也就是數字信号。
2.邏輯門電路>二極管
二極管是一個PN結,是一種半導體器件。二極管有整流和開關作用,二極管具有單向導電性,電流隻能從正極流向負極,反向則截止。
開關二極管在電路中随着電壓變化在“開”與“關”之間轉換,在數字電路就是“1”和“0”的轉換。
在數字電路中,用邏輯1表示真,邏輯0表示假。
>與門電路
上圖電路中兩個串聯開關控制一個燈泡,隻有兩個開關都閉合時,燈泡才會被點亮。兩個開關同時閉合是條件,燈泡被點亮是結果,這就是一個“與”邏輯關系。開關在實際電路中用晶體管代替,就成了具有邏輯功能的數字電路了。
圖中的電路狀态為:
對應的邏輯符号:
邏輯表達式:Y=AB,特點:有0輸出0,全1輸出1。
>或門電路
同樣,我們用一個電路來表示或門電路:
兩個并聯開關A、B同時控制一個小燈泡。“或”邏輯,當條件有一個以上為“真”時,邏輯結論就為“真”。也就是說當有至少一個開關閉合時,燈泡就被點亮。開關閉合是條件,燈泡被點亮是結果,這就是一個“或”邏輯關系。
上圖電路狀态為:
對應的邏輯符号:
邏輯表達式:Y=A B,特點:有輸出1,全0輸出0。
>非門電路
電路圖表示:
當開關斷開時,燈被點亮;當開關閉合時燈熄滅。“非”邏輯:隻有當條件不滿足時,事件才會發生。
對應的電路狀态為:
對應的邏輯符号:
邏輯表達式:Y=!A(上劃線打不出來,用感歎号表示,知道的兄弟煩請告知一下),特點:單輸入,單輸出,有0輸出1,有1輸出0。
>其他邏輯門“與”,“或”,“非”是數字電路三種基本邏輯門,由這三種邏輯門組合而成的邏輯門稱為複合邏輯門,最常用的有與非門和或非門兩種。
“與非門”顧名思義由與門和非門構成:
與非門邏輯符号:
真值表:
邏輯表達式:Y=!(AB)(同樣感歎号表示上劃線),特點:全1輸出0,有0輸出1。
>或非門
“或非門”由或門和非門組成:
“或非門”邏輯符号:
真值表:
邏輯表達式:Y=!(A B),特點:有1輸出0,全0輸出1。
更複雜的邏輯門電路也就是由這幾種基本的門電路組合而成,這裡就不展開介紹了,有興趣的朋友可以自行去找資料學習。
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好了,門電路部分先到這裡,有錯誤歡迎請指出。關注我,下期更精彩。
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