在数字电路中,广泛使用着各种基本逻辑门电路,如与门、或门、非门、与非门、或非门等等。这些电路的输入和输出电位之间有着确定的关系。如图1所示的非门,当输入端为高电位时,晶体管BG导通,输出端就接近于0伏(低电位);反过来,当输入为0伏时,晶体管BG截止,于是输出高电位。只要工作情况正常,输入、输出电位之间的这种关系就不会改变。人们在把这些基本逻辑单元电路组成逻辑系统时,必须把电位的高低用逻辑变量来表示,这样才能把该系统的逻辑功能化成逻辑代数的形式,以便进行变换和化简。电位有高低之分,而每个逻辑变量则有两个值,即0和1。因此可以用0和1代表电位的高低。通常我们规定高电位是逻辑“1”,低电位是逻辑“0”。这是一种人为的规定,也可以反过来把高电位定为逻辑“0”,低电位定为逻辑“1”。为了区别,一般都把前一种规定称为“正逻辑”,而把后一种规定称为“负逻辑”。

下面我们看看在这两种不同的规定下,各种门电路的逻辑关系会有什么变化。还是先看看图1所示的非门。因为在图1中输入为高电位时,输出为低电位,因此按正逻辑来说它的输入为1、输出为0;而按负逻辑来说,它就成为输入为0、输出为1了。一个与门(见图2)按正逻辑工作的真值表如表1a所示。如果改换为负逻辑工作,就应该把原来的0换成1,原来的1换成0。经过变换后发现,它成为“或”的逻辑关系了,如表1b所示。由此可见,一个按正逻辑工作的与门在改为按负逻辑工作时,就变成了一个或门。同样,一个按正逻辑工作的或门(见图3)如果改成按负逻辑工作,就变成了一个与门,如表2。几种门电路按正逻辑和负逻辑工作时的逻辑功能见表3。





逻辑上的正负规定本来是人为的,它并不影响电路的工作状态,从完成一定的逻辑功能来看,用哪一种规定都可以。但无论什么规定,总是合理和方便才好。所以像TTL、HTL等这些以+5伏、+15伏电源工作的集成化门电路,用高电位作逻辑1是比较自然和方便的,所以定为正逻辑。而某些MOS集成电路因为用的是负电源,所以用负逻辑较为合适。
一般情况下,一个系统一旦选定了一种逻辑,系统内所有的电路都应该服从这个规定,不能随意改变,否则会引起逻辑功能上的混乱。如果一个正逻辑系统中,必须有部分电路按负逻辑工作,那么就应加以说明。国家标准规定按负逻辑工作的门电路要用半个空心箭头标出来,如图4就是在正逻辑系统中按负逻辑工作的与门符号。(俞鹤飞)
