单片机入门之数字电路学习

单片机是一种可编程的数字电路芯片。数字电路是单片机的基础，单片机是数字电路的发展。有一定的数字电路基础，可以帮助我们理解单片机的原理，可以帮助我们快速学习单片机技术。

1.数字信号：

电路中的信号分为模拟信号和数字信号，模拟信号是随着时间连续变化的信号，数字信号在时间和数值上不是连续的。

在数字电路中，常见的数字信号只有“0”和“1”两个状态。在电压为5V的电路中，2.4V以上表示高电平（逻辑1），0.8V以下表示低电平（逻辑0）。

一般地，我们把正逻辑表示为：高电平=1，低电平=0；负逻辑表示为：高电平=0，低电平=1。

单片机在工作的时候它所能认识的只有高低电平所组成的信息，也就是数字信号。

2.逻辑门电路

二极管

二极管是一个PN结，是一种半导体器件。二极管有整流和开关作用，具有单向到导电性，电流只能从正极流向负极，反向则截止。

开关二极管在电路中随着电压变化在“开”与“关”之间转换，在数字电路就是“1”和“0”的转换。

在数字电路中，用逻辑1表示真，逻辑0表示假。

与门电路

上图电路中两个串联开关控制一个灯泡，只有两个开关都闭合时，灯泡才会被点亮。两个开关同时闭合是条件，灯泡被点亮是结果，这就是一个“与”逻辑关系。

开关在实际电路中用晶体管代替，就成了具有逻辑功能的数字电路了。

上图中的电路状态为：

对应的逻辑符号：

逻辑表达式：Y=AB，特点：有0输出0，全1输出1。

或门电路

同样，我们用一个电路来表示“或门”电路：

两个并联开关A、B同时控制一个小灯泡。“或”逻辑，当条件有一个以上为“真”时，逻辑结论就为“真”。也就是当至少有一个开关闭合时，灯泡就被点亮。开关闭合是条件，灯泡被点亮是结果，这就是一个“或”逻辑关系。

上图电路状态为：

对应的逻辑符号：

逻辑表达式：Y=A+B，特点：有输出1，全0输出0。

非门电路

电路图表示：

当开关断开时，灯被点亮；当开关闭合时灯熄灭。“非”逻辑：只有当条件不满足时，事件才会发生。

对应的电路状态为：

对应的逻辑符号：

逻辑表达式：Y=!A(感叹号表示“非”)，特点：单输入，单输出，有0输出1，有1输出0。

其他逻辑门

“与”，“或”，“非”是数字电路三种基本逻辑门，由这三种逻辑门组合而成的逻辑门称为复合逻辑门，最常用的有“与非门”和“或非门”两种。

与非门

“与非门”顾名思义由 “与门”和“非门”构成 ：

“与非门”逻辑符号：

真值表：

逻辑表达式：Y=!(AB)(感叹号表示“非”)，特点：全1输出0，有0输出1。

或非门

“或非门”由“或门”和“非门”组成：

“或非门”逻辑符号：

真值表：

逻辑表达式：Y=!(A+B)(感叹号表示“非”)，特点：有1输出0，全0输出1。

好了，门电路部分先到这里，更复杂的逻辑门电路也就是由这几种基本的门电路组合而成，这里就不展开介绍了，有兴趣的朋友可以自行去找资料学习。