嵌入式测试学习第 15 天:逻辑门基础:与或非、简单逻辑电路

逻辑门基础:与或非、简单逻辑电路

  • 一、先认识:什么是逻辑门
  • 二、非门(反相器)最简单
    • [1. 实物实拍](#1. 实物实拍)
    • [2. 电路符号](#2. 电路符号)
    • [3. 逻辑规则](#3. 逻辑规则)
    • [4. 真值表](#4. 真值表)
    • [5. 通俗理解](#5. 通俗理解)
    • [6. 嵌入式用途](#6. 嵌入式用途)
  • [三、与门 AND](#三、与门 AND)
    • [1. 实物实拍](#1. 实物实拍)
    • [2. 逻辑口诀](#2. 逻辑口诀)
    • [3. 真值表](#3. 真值表)
    • [4. 生活举例](#4. 生活举例)
    • [5. 测试用途](#5. 测试用途)
  • [四、或门 OR](#四、或门 OR)
    • [1. 实物实拍](#1. 实物实拍)
    • [2. 逻辑口诀](#2. 逻辑口诀)
    • [3. 真值表](#3. 真值表)
    • [4. 通俗理解](#4. 通俗理解)
    • [5. 嵌入式用途](#5. 嵌入式用途)
  • 五、三种门一句话速记
  • 六、真实简易逻辑电路
    • [1. 按键+逻辑门控制LED实物电路](#1. 按键+逻辑门控制LED实物电路)
    • [2. 实操测试方法](#2. 实操测试方法)
    • [3. 常见电路故障](#3. 常见电路故障)
  • 七、总结

一、先认识:什么是逻辑门

逻辑门 = 数字电路最基础开关元件

只识别 高电平1、低电平0

用来做判断、组合信号,单片机内部、电路板电路全由逻辑门组成

电平规则(统一标准)

高电平 = 通电 = 逻辑 1

低电平 = 断电 = 逻辑 0


二、非门(反相器)最简单

1. 实物实拍

常用芯片:74HC04 六反相器

整块贴片芯片,电路板最常见逻辑门芯片

2. 电路符号

输入A → 圆圈输出

作用:取反

3. 逻辑规则

输入0 → 输出1

输入1 → 输出0

4. 真值表

输入A 输出
0 1
1 0

5. 通俗理解

你开灯我关灯,完全相反

按键高电平进来,非门直接变成低电平出去

6. 嵌入式用途

信号反向、电平翻转、按键电平修正


三、与门 AND

1. 实物实拍

常用芯片:74HC08 四二输入与门

2. 逻辑口诀

全1才出1,有0就出0

两个输入必须全部为高电平,输出才是高电平

3. 真值表

A B 输出
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

4. 生活举例

两把钥匙同时插好,门才能打开
两个条件全部满足才生效

5. 测试用途

双重条件触发、设备双重保护开关


四、或门 OR

1. 实物实拍

常用芯片:74HC32 或门芯片

2. 逻辑口诀

有1就出1,全0才出0

任意一个输入是高电平,输出就是高电平

3. 真值表

A B 输出
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

4. 通俗理解

两个开关任意一个按下,灯就亮

5. 嵌入式用途

多按键唤醒设备、多路信号触发


五、三种门一句话速记

  1. 非门:相反(0变1,1变0)
  2. 与门:全都满足才生效
  3. 或门:任意满足就生效

六、真实简易逻辑电路

1. 按键+逻辑门控制LED实物电路

  • 两个按键作为输入信号
  • 接入与门 / 或门
  • 最终输出驱动LED灯亮灭

与门

逻辑:两键同时按,LED 才亮

芯片:74HC08(14 脚 5V、7 脚 GND)

输入:两个按键,分别接 1、2 脚

输出:3 脚 → 220Ω 电阻 → LED 正极 → GND

或门

逻辑:任意一键按下,LED 就亮

芯片:74HC32(14 脚 5V、7 脚 GND)

输入:两个按键,分别接 1、2 脚

输出:3 脚 → 220Ω 电阻 → LED 正极 → GND
非门:单按键控 LED

逻辑:按键松开亮、按下灭(反相)

芯片:74HC04(14 脚 5V、7 脚 GND)

输入:按键接 1 脚(上拉 5V)

输出:2 脚 → 220Ω 电阻 → LED 正极 → GND

2. 实操测试方法

  1. 万用表测量输入端电平 0/1
  2. 对照逻辑规则判断输出是否正确
  3. 不符合规则 = 逻辑门损坏、电路虚焊

3. 常见电路故障

  • 输入正常,输出不变 → 逻辑门烧坏
  • 电平抖动 → 上拉电阻缺失
  • 高低电平识别错误 → 供电电压不稳

七、总结

  1. 数字电路所有运算,底层只有 与、或、非
  2. 单片机内部运算、判断、条件判断全靠逻辑门实现
  3. 硬件故障很多都是逻辑电平逻辑错误
  4. 测试思路:给定输入电平 → 判断输出是否符合门电路规则

非门取反,与门双全,或门任一

高1低0,对照真值表直接测硬件

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