翁德沃彭：
- 介绍
- 逻辑门
- 组合电路和汽车应用
内嵌：
现代机动车辆的信息处理大部分（或不完全）是数字化的。 数字信息由电压组成，其中是/否或开/关是根据电压电平形成的。 在里面 接口电子器件 位于 A/D 转换器（模拟/数字）上，其中传感器电压被转换为由 XNUMX 和 XNUMX 组成的数字信息。
在数字电子学中，我们谈论逻辑 1 或逻辑 0。电压处于 TTL 电平（晶体管晶体管逻辑）。
- 是或开启： 逻辑1：5伏特
- 否或关闭： 逻辑0：0伏特
ECU 上的基本电子电路包含许多创建逻辑电路的 IC。 这些逻辑电路包含逻辑门，可以由CPU硬件或软件控制。
逻辑门：
ALU（算术逻辑单元）是 ECU 中微处理器的核心部分。 ALU 执行算术和逻辑运算。 ALU 还检查要执行的程序的下一个命令位于存储器中的位置。
ALU 包含通常由硅半导体构成的逻辑门。 逻辑门可以使用二进制代码在几纳秒内执行操作； 8 和 16 的组合。 这给出了由两个选项组成的命令：开或关、导电或非导电。 根据计算机架构，多个命令在 ALU 中同时处理，并共同形成 32、XNUMX 或 XNUMX 位的“字”。 字是单个数据寄存器中存储的最大数据量。 这是处理器一次可以处理的数据量。
ALU 中发生以下基本操作：
- 向左或向右移动一个或多个位位置（移位）
- 对两个字进行算术运算，例如加法或相加（add）；
- 对数据执行逻辑运算（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）。
下图将 ALU 显示为符号（左）以及将操作从 A 和 B（传入）转换为 R（传出）的 IEC 符号。
我们在右侧 ALU 中看到的“非”、“或”和“与”门是用于执行逻辑运算的最常见的门。 除了这三个基本端口之外，还有其他端口。 我们将在本页稍后再讨论这一点。 通过“非”、“或”和“与”门，可以对输入结果进行预编程。 通过将诸如是/否或真/假之类的答案置于手刹警告灯上的电路，可以基于两个输入来激活该灯。
- 是否拉了手刹？
- 制动液储液罐的液位是否正确？
如果一个或两个答案都可以回答“是”，则警告灯被激活。 本页后面还有更多示例。
下表显示了这三个基本端口。 在本页中，我们主要使用英文名称（AND 而不是 EN），以免给读者造成任何混淆，但这两种名称当然都是正确的。 这同样适用于符号（IEC 和 ANSI）。 我们使用IEC符号，但在美国文献中我们主要看到ANSI符号。 以下内容也适用：不要将它们混合并使用一种类型的符号。
表下方给出了每个门的属性的解释，真值表显示了哪些输入会产生 0 或 1 的输出。
下面是三个门的符号和真值表的解释，显示了不同输入组合的输出。
与门：
与门（荷兰语：AND Gate）可以有多个输入，但始终只有一个输出。 在图像中我们看到输入 a 和 b。 可以在两个输入上相互独立地设置 1 或 0。 如果输入（a 和 b）均为 1，则输出 (Q) 变为 1。 在所有其他情况下，输出 Q 为 0。
- 通过与门的两个输入（在本例中为输入 A 和 B），有四种可能的电路来生成输出。 这些显示在与门图像右侧的真值表中。
- 四个输入有 16 种可能性；
- 八个输入甚至有 256 种可能性。
或门：
或门（荷兰语：OF 门）也可以有多个输入，只有一个输出。 对于“或”门，如果两个输入之一为 1，或者两个输入均为 1，则输出为 1。
非门：
非门（荷兰语：NOTgate）的作用相当于一个反相器，只有一个输入和一个输出。 输入信号反转：当输入信号为1时，输出信号变为0，反之亦然。
除了提到的电路（AND、OR和NOT）之外，我们还知道许多衍生逻辑电路。 通过这些电路，我们可以将前面讨论的两个电路组合成一个电路。
与非门：
非与门是一个与门后跟一个非门。 如果多个输入均为 1，则输出为 1。 只有当所有输入均为 1 时，输出才为 0。这与前面讨论的与门正好相反。
或非门：
非或门（Non-OR gateway）是一个或门后面跟着一个非门。 它可以有多个输入，但只有一个输出。 在此电路中，只有当两个输入均为 1 时，输出才会为 0。
异或门：
异或门是一种当只有一个输入为 1 时输出为 1 的门。 当两个输入具有相同的逻辑状态时，输出变为 0。异或门永远不会有两个以上的输入。
同或端口：
异或门配备有非门，这使其成为异异或门。 输出在异或门处反转。
对于每个 IC，连接电源和接地以实现闭合电路非常重要。 两个端口还必须接收电压以防止浮动测量。 需要上拉和下拉电阻来正确切换输入和输出。 如果没有这些电阻，端口可以保持“活动”状态，但不受控制。 那么端口就不可靠了。
组合电路和汽车应用：
通过将一个 IC 的输出连接到另一 IC 的输入，可以将数字 IC 连接在一起。 通过这些组合，可以制作为任何所需输入组合产生所需输出组合的电路。 当多个 IC 连接在一起时，我们称之为组合电路。 为了了解组合电路，下面给出了汽车技术示例。
灯光报警电路:
组合电路的一个实际例子是灯光警告电路。 当车外灯亮起时关闭点火开关并打开车门，必须通过蜂鸣器向驾驶员发出警告。 与门用于三个输入信号。 如上一节所述，AND 门的所有输入必须为 1，才能在输出上获得 1 并激活蜂鸣器。 如果与门的三个输入之一为 0，则输出保持为 0，并且蜂鸣器保持关闭状态。
- 灯开关：当开关关闭时，输入a将显示0。 当停车灯或近光灯打开时，该值变为 1；
- 点火锁：当点火锁打开时，输入 b 上出现 1。 当点火开关关闭时，结果为 0。在这种情况下，非门将 0 反转为 1，以获得与门的正确信号。
- 门开关：门打开时，信号切换至接地。 就像点火开关一样，“与”门必须将 0 反转为 1 才能正常工作。
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