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邏輯門及其工作原理

技術專題

邏輯門及其工作原理


邏輯門及其工作原理

邏輯門是我們用來處理”1 0 的組件。您可以將它們組合起來創建構建塊,如觸發器、加法器等。您可以使用它來構建計算器、Arduinos,甚至智能手機和計算機!

下面,您將找到邏輯門的概述、它們的邏輯門符號以及它們的工作原理。

非門/逆變器

最簡單的邏輯門是非門。它需要一位作為輸入 (A)。它將輸入中沒有的內容作為輸出 (Y) 提供。因此,如果輸入為 1,則其輸出為 0。如果輸入為 0,則其輸出為 1。它也稱為反相器。

如果您想在電路中使用非門,例如可以使用CMOS IC

輸入 (A)

輸出 (Y)

0

1

1

0

非門真值表

與門

AND 門接受兩個(或更多)輸入,如果所有輸入都是 1,則輸出 1。否則,輸出 0

如果要在電路中使用它,CMOS IC 4081包含 4 個與門。

真值表低于,但你真正需要記住的是,與門上輸入一個需要1和輸入B供出1

輸入 A

輸入 B

輸出 Y

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

與門真值表

或門

或門接受兩個(或更多)輸入,如果任何輸入為 1,則輸出 1。否則,輸出 0

如果要在電路中使用它,CMOS IC 4071包含 4 個或門。

真值表如下,但您真正需要記住的是,或門需要在輸入 A或輸入 B上輸入 1才能輸出 1

輸入 A

輸入 B

輸出 Y

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

或門真值表

與非門

與非(或非與)門的工作方式與與門相反。就像 AND 門在其輸出上有一個 NOT 門:

如果要在電路中使用與非門,CMOS IC 4011包含 4 個與非門。

你會在下面找到真值表。但您需要記住的是,與非門的唯一輸出為 0 的時間是兩個輸入均為 1 時。

輸入 A

輸入 B

輸出 Y

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

與非門真值表

或非門

或非(或非或)門以與或門相反的方式運行。這就像一個或門在其輸出上有一個非門。

如果要在電路中使用 NOR 門,CMOS IC 4001包含 4 NOR 門。

你會在下面找到真值表。但是您需要記住的是,或非門的唯一輸出為 1 的情況是兩個輸入均為 0 時。

輸入 A

輸入 B

輸出 Y

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

或非門真值表

異或門

如果 XOR(或異或)門的兩個輸入不相等,則其輸出 1。您會在CMOS IC 4070 中找到四個 XOR 門。

輸入 A

輸入 B

輸出 Y

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

異或門真值表

異或門

如果 XNOR(或異或)門的兩個輸入相等,則其輸出 1。它基本上就像一個異或門,輸出端有一個反相器。您會在CMOS IC 4077 中找到四個 XNOR 門。

輸入 A

輸入 B

輸出 Y

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

1

異或門真值表

在電路中使用邏輯門

邏輯門可以用晶體管構建,通常以集成電路 (IC) 的形式出現。

有兩個經典的IC系列,包含很多相同的功能;7400 系列和 4000 系列。

7400 系列是最古老的系列。4000 系列是作為 7400 的低功耗和更通用的選項推出的。但今天,7400 系列存在多個系列,其中一些具有與 4000 系列相似的特性。

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