数字电子中的正逻辑和负逻辑

---

在数字电子学中，逻辑或逻辑函数是指遵循控制逻辑语句规则的函数。逻辑是通过使用开关网络来实现的，其中开关网络是由有限数量的开关互连而设计的。

示例 - 令“y”为逻辑函数，则可以表示为：

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

其中，x_i表示逻辑网络或开关网络的输入，y是网络的输出。

逻辑函数还有一个相关术语，即真值表。真值表用于测试逻辑网络的性能。关于逻辑系统，另一个重要点是它们只接受两个值，即 0 和 1。这里，0（二进制零）表示电路的断开状态，而 1（二进制一）表示逻辑电路的接通状态。因此，在逻辑网络的真值表中，条目使用 0 和 1 进行填写。

逻辑函数的常见示例包括 OR、AND、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR 等。使用这些函数，我们也可以实现更复杂的逻辑函数。

数字电子中的逻辑分为两种类型：

• 正逻辑
• 负逻辑

现在，让我们详细讨论正逻辑和负逻辑。

如上所述，在数字系统中，与运算相关的变量只能具有两个值，即 0 和 1。其中，0 和 1 分别表示系统的断开（逻辑低）和接通（逻辑高）状态。

什么是正逻辑？

在数字电子系统中，如果使用信号的高值（电压或电流）来表示逻辑 1，而使用信号的低值（电压或电流）来表示逻辑 0，则称为正逻辑系统。

正逻辑的脉冲波形表示如图 1 所示。在正逻辑的情况下，0 伏电平表示逻辑 0（逻辑低），而 +VCC 伏电平表示逻辑 1（逻辑高）。

在通用形式中，正逻辑表示为：

$$\mathrm{更高电压 = 逻辑高}$$

$$\mathrm{更低电压 = 逻辑低}$$

正逻辑示例 - 考虑一个 NPN 晶体管。如果晶体管处于断开状态，则其输出将处于 +VCC，表示逻辑 1（高）状态。另一方面，如果晶体管处于接通状态，则其输出将为 0 伏，表示逻辑 0（低）状态。

什么是负逻辑？

在数字电子系统中，如果使用信号的高值（电压或电流）来表示逻辑 0，而使用信号的低值（电压或电流）来表示逻辑 1，则称为负逻辑系统。

负逻辑的脉冲波形表示如图 2 所示。在负逻辑的情况下，-VCC 伏电平表示逻辑 0（逻辑低），而 0 伏电平表示逻辑 1（逻辑高）。

在通用形式中，负逻辑表示为：

$$\mathrm{更高电压 = 逻辑低 (0)}$$

$$\mathrm{更低电压 = 逻辑高 (1)}$$

负逻辑示例 - 考虑一个 PNP 晶体管。如果晶体管处于断开状态，则其输出将处于 -VCC 伏，表示逻辑 0（低）状态。另一方面，如果晶体管处于接通状态，则其输出将为 0 伏，表示逻辑 1（高）状态。

注意 - 有趣的是，正逻辑中的 OR 门等效于负逻辑中的 AND 门，反之亦然。类似地，正逻辑中的 NOR 门等效于负逻辑中的 NAND 门，反之亦然。

结论

所有数字系统都使用二进制数系统。因此，所有数字电子系统都具有两种状态，即高和低，其中高由二进制 1 表示，低由二进制 0 表示。

根据系统响应，数字逻辑分为两种类型，即正逻辑和负逻辑。在正逻辑中，高电压电平用于表示逻辑 1，低电压电平用于表示逻辑 0。另一方面，在负逻辑中，高电压电平表示逻辑 0，低电压电平表示逻辑 1。