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转速表常见问题

常见问题编号 FAQ-0908

BCD输出与正逻辑/负逻辑

逻辑表达式与真值表

逻辑学是一门试图通过条理清晰的方式来阐明事物的学科,逻辑代数(布尔代数)便是其中之一。在逻辑代数中,所有现象都被分为“真”和“假”两种状态,并通过它们的组合来思考事物的本质。作为真假对象的现象被称为变量,用 A、B、C 等字母表示。此外,这些变量所取的值,即“真”用 1 表示,“假”用 0 表示。逻辑变量的组合被称为逻辑表达式,用于构建这些表达式的基本函数有三种:逻辑乘(AND 运算)、逻辑加(OR 运算)和否定。你可能听说过“取 AND”或“取 OR”等说法,指的就是这种逻辑表达式。将逻辑表达式的变量及其结果以 1 和 0 的形式列成的表称为真值表。以逻辑乘为例说明真值表:当某个区域存在变量 A 和 B 时,如果其元素满足“是 A 并且(AND)是 B”,则称该元素为“A 和 B 的逻辑乘”。

<表1>逻辑或的真值表

 

A B A・B
1 1 1
1 0 0
0 1 0
0 0 0

(注)当 A 和 B 均为真时,A·B 为 1,其他组合情况下为 0

 

数字IC电路中的逻辑表达式与正逻辑、负逻辑

在数字IC电路中,一个信号或一条信号线例如在 5 V 时被视为 H 电平(高电平,以下记作 H),在 0 V 时被视为 L 电平(低电平,以下记作 L)。换句话说,由于一个信号(变量)以 H 或 L 中的某一个电平输出,因此可以将 1(真)对应为 H,将 0(假)对应为 L 来理解。将之前的表1用数字IC电路的信号电平表示,则如表2和表3所示。

<表2>与门(AND)真值表(正逻辑)

A B A・B
H H H
H L L
L H L
L L L

 

<表3>与门真值表(负逻辑)

A B A・B
L L L
L H H
H L H
H H H

 

如表2所示,将 H 设为 1(真)、L 设为 0(假)的情况称为“正逻辑”;反之,如表3所示,将 L 设为 1(真)、H 设为 0(假)的情况称为“负逻辑”。

 

正逻辑、负逻辑与 BCD 输出

BCD 输出信号通过被称为二进制编码的十进制(BCD:Binary Coded Decimal)的 4 根信号线的 H、L 组合来表示 0 到 9 的十进制数。4 根线分别作为二进制的 4 位,从低位开始分配给 2 0(=1)、2 1(=2)、2 2(=4)、2 3(=8)各电平。这就是通常所说的 1、2、4、8 的由来。例如,以二进制表示为 1001 的数值,在十进制中为 1×2 3+ 0×2 2+ 0×2 1+ 1×2 0=9。表 4 显示了 BCD 码的真值表。

<表4> BCD 码(二进制编码的十进制数)真值表

十进制   2阶进化 十进制  
  第1位(2 3) 第1位(2 2) 第1位(2 1) 第1位(2 0)
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1

注:在二进制组合中,虽然可以考虑 1111 这个数值,但在二进制编码的十进制(BCD)中,不存在大于 9 的值,因此会报错(有些系统会将 9 以上的值分配给 A、B、--- F 等字母)。

 

表4显示的是1位数字的情况,因此如果要用BCD码表示4位十进制数,则需要通过4位 × 4个信号 = 16个信号(16根信号线)来表示。

 

查看 BCD 输出的目录规格时,会看到正逻辑和负逻辑的表述。标记为正逻辑时,如上述第 (2) 项所示,真值取为 H(高电平,例如 5 V)。此外,标记为负逻辑时,则表示将真值取为 L(低电平,例如 0 V)进行输出。此外,BCD 输出电路中有时会采用开集电极输出电路,在开集电极中,最终输出电路使用晶体管,根据该晶体管动作(ON)或不动作(OFF),有时会使用“导通(ON)”和“截止(OFF)”这两个词,导通为 L,截止为 H。因此,在开集电极中,需要注意导通(L)、截止(H)与正负逻辑之间的关系来进行信号交换。

 

下表以“开”(ON 表示)和“关”(-- 表示)的形式,展示了 5 位 BCD 码在集电极开路输出负逻辑下的真值表。请参考。

转换BCD输出

请在下栏文本框中忽略小数点,输入半角数值,然后按 [转换] 按钮。
输出的位显示在下表中。
再次输入时,请按 [复位] 按钮后再输入。

位数 104 103 102 10 1
查看
1
2
4
8

上次更新时间:2009-07-21