數位電子中的正邏輯和負邏輯

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在數位電子學中，邏輯或邏輯函式是指遵循控制邏輯語句規則的函式。邏輯是透過使用開關網路來實現的，其中開關網路是由有限數量的開關互連而設計的。

示例 - 令“y”為邏輯函式，則可以表示為：

$$\mathrm{Y = f\left ( x_{i} \right ) }$$

其中，x_i表示邏輯網路或開關網路的輸入，y是網路的輸出。

邏輯函式還有一個相關術語，即真值表。真值表用於測試邏輯網路的效能。關於邏輯系統，另一個重要點是它們只接受兩個值，即 0 和 1。這裡，0（二進位制零）表示電路的斷開狀態，而 1（二進位制一）表示邏輯電路的接通狀態。因此，在邏輯網路的真值表中，條目使用 0 和 1 進行填寫。

邏輯函式的常見示例包括 OR、AND、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR 等。使用這些函式，我們也可以實現更復雜的邏輯函式。

數位電子中的邏輯分為兩種型別：

• 正邏輯
• 負邏輯

現在，讓我們詳細討論正邏輯和負邏輯。

如上所述，在數字系統中，與運算相關的變數只能具有兩個值，即 0 和 1。其中，0 和 1 分別表示系統的斷開（邏輯低）和接通（邏輯高）狀態。

什麼是正邏輯？

在數字電子系統中，如果使用訊號的高值（電壓或電流）來表示邏輯 1，而使用訊號的低值（電壓或電流）來表示邏輯 0，則稱為正邏輯系統。

正邏輯的脈衝波形表示如圖 1 所示。在正邏輯的情況下，0 伏電平表示邏輯 0（邏輯低），而 +VCC 伏電平表示邏輯 1（邏輯高）。

在通用形式中，正邏輯表示為：

$$\mathrm{更高電壓 = 邏輯高}$$

$$\mathrm{更低電壓 = 邏輯低}$$

正邏輯示例 - 考慮一個 NPN 電晶體。如果電晶體處於斷開狀態，則其輸出將處於 +VCC，表示邏輯 1（高）狀態。另一方面，如果電晶體處於接通狀態，則其輸出將為 0 伏，表示邏輯 0（低）狀態。

什麼是負邏輯？

在數字電子系統中，如果使用訊號的高值（電壓或電流）來表示邏輯 0，而使用訊號的低值（電壓或電流）來表示邏輯 1，則稱為負邏輯系統。

負邏輯的脈衝波形表示如圖 2 所示。在負邏輯的情況下，-VCC 伏電平表示邏輯 0（邏輯低），而 0 伏電平表示邏輯 1（邏輯高）。

在通用形式中，負邏輯表示為：

$$\mathrm{更高電壓 = 邏輯低 (0)}$$

$$\mathrm{更低電壓 = 邏輯高 (1)}$$

負邏輯示例 - 考慮一個 PNP 電晶體。如果電晶體處於斷開狀態，則其輸出將處於 -VCC 伏，表示邏輯 0（低）狀態。另一方面，如果電晶體處於接通狀態，則其輸出將為 0 伏，表示邏輯 1（高）狀態。

注意 - 有趣的是，正邏輯中的 OR 門等效於負邏輯中的 AND 門，反之亦然。類似地，正邏輯中的 NOR 門等效於負邏輯中的 NAND 門，反之亦然。

結論

所有數字系統都使用二進位制數系統。因此，所有數字電子系統都具有兩種狀態，即高和低，其中高由二進位制 1 表示，低由二進位制 0 表示。

根據系統響應，數字邏輯分為兩種型別，即正邏輯和負邏輯。在正邏輯中，高電壓電平用於表示邏輯 1，低電壓電平用於表示邏輯 0。另一方面，在負邏輯中，高電壓電平表示邏輯 0，低電壓電平表示邏輯 1。