單片機是一種可編程的數(shù)字電路芯片。數(shù)字電路是單片機的基礎(chǔ)，單片機是數(shù)字電路的發(fā)展。有一定的數(shù)字電路基礎(chǔ)，可以幫助我們理解單片機的原理，可以幫助我們快速學習單片機技術(shù)。

1.數(shù)字信號：

電路中的信號分為模擬信號和數(shù)字信號，模擬信號是隨著時間連續(xù)變化的信號，數(shù)字信號在時間和數(shù)值上不是連續(xù)的。

在數(shù)字電路中，常見的數(shù)字信號只有“0”和“1”兩個狀態(tài)。在電壓為5V的電路中，2.4V以上表示高電平（邏輯1），0.8V以下表示低電平（邏輯0）。

一般地，我們把正邏輯表示為：高電平=1，低電平=0；負邏輯表示為：高電平=0，低電平=1。

單片機在工作的時候它所能認識的只有高低電平所組成的信息，也就是數(shù)字信號。

2.邏輯門電路

二極管

二極管是一個PN結(jié)，是一種半導體器件。二極管有整流和開關(guān)作用，具有單向到導電性，電流只能從正極流向負極，反向則截止。

開關(guān)二極管在電路中隨著電壓變化在“開”與“關(guān)”之間轉(zhuǎn)換，在數(shù)字電路就是“1”和“0”的轉(zhuǎn)換。

在數(shù)字電路中，用邏輯1表示真，邏輯0表示假。

與門電路

上圖電路中兩個串聯(lián)開關(guān)控制一個燈泡，只有兩個開關(guān)都閉合時，燈泡才會被點亮。兩個開關(guān)同時閉合是條件，燈泡被點亮是結(jié)果，這就是一個“與”邏輯關(guān)系。

開關(guān)在實際電路中用晶體管代替，就成了具有邏輯功能的數(shù)字電路了。

上圖中的電路狀態(tài)為：

對應的邏輯符號：

邏輯表達式：Y=AB，特點：有0輸出0，全1輸出1。

或門電路

同樣，我們用一個電路來表示“或門”電路：

兩個并聯(lián)開關(guān)A、B同時控制一個小燈泡。“或”邏輯，當條件有一個以上為“真”時，邏輯結(jié)論就為“真”。也就是當至少有一個開關(guān)閉合時，燈泡就被點亮。開關(guān)閉合是條件，燈泡被點亮是結(jié)果，這就是一個“或”邏輯關(guān)系。

上圖電路狀態(tài)為：

對應的邏輯符號：

邏輯表達式：Y=A+B，特點：有輸出1，全0輸出0。

非門電路

電路圖表示：

當開關(guān)斷開時，燈被點亮；當開關(guān)閉合時燈熄滅?！胺恰边壿嫞褐挥挟敆l件不滿足時，事件才會發(fā)生。

對應的電路狀態(tài)為：

對應的邏輯符號：

邏輯表達式：Y=!A(感嘆號表示“非”)，特點：單輸入，單輸出，有0輸出1，有1輸出0。

其他邏輯門

“與”，“或”，“非”是數(shù)字電路三種基本邏輯門，由這三種邏輯門組合而成的邏輯門稱為復合邏輯門，最常用的有“與非門”和“或非門”兩種。

與非門

“與非門”顧名思義由 “與門”和“非門”構(gòu)成 ：

“與非門”邏輯符號：

真值表：

邏輯表達式：Y=!(AB)(感嘆號表示“非”)，特點：全1輸出0，有0輸出1。

或非門

“或非門”由“或門”和“非門”組成：

“或非門”邏輯符號：

真值表：

邏輯表達式：Y=!(A+B)(感嘆號表示“非”)，特點：有1輸出0，全0輸出1。

好了，門電路部分先到這里，更復雜的邏輯門電路也就是由這幾種基本的門電路組合而成，這里就不展開介紹了，有興趣的朋友可以自行去找資料學習。