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技術(shù)專(zhuān)題
邏輯門(mén)及其工作原理
邏輯門(mén)及其工作原理
邏輯門(mén)是我們用來(lái)“處理”1 和 0 的組件。您可以將它們組合起來(lái)創(chuàng)建構(gòu)建塊，如觸發(fā)器、加法器等。您可以使用它來(lái)構(gòu)建計(jì)算器、Arduinos，甚至智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)！
下面，您將找到邏輯門(mén)的概述、它們的邏輯門(mén)符號(hào)以及它們的工作原理。
非門(mén)/逆變器
最簡(jiǎn)單的邏輯門(mén)是非門(mén)。它需要一位作為輸入 (A)。它將輸入中沒(méi)有的內(nèi)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(chēng)為反相器。
如果您想在電路中使用非門(mén)，例如可以使用CMOS IC 。
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輸入 (A) |
輸出 (Y) |
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0 |
1 |
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1 |
0 |
非門(mén)真值表
與門(mén)
AND 門(mén)接受兩個(gè)（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(gè)與門(mén)。
真值表低于，但你真正需要記住的是，與門(mén)上輸入一個(gè)需要1和輸入B供出1。
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輸入 A |
輸入 B |
輸出 Y |
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0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
與門(mén)真值表
或門(mén)
或門(mén)接受兩個(gè)（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(gè)或門(mén)。
真值表如下，但您真正需要記住的是，或門(mén)需要在輸入 A或輸入 B上輸入 1才能輸出 1。
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輸入 A |
輸入 B |
輸出 Y |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
或門(mén)真值表
與非門(mén)
與非（或非與）門(mén)的工作方式與與門(mén)相反。就像 AND 門(mén)在其輸出上有一個(gè) NOT 門(mén)：
如果要在電路中使用與非門(mén)，CMOS IC 4011包含 4 個(gè)與非門(mén)。
你會(huì)在下面找到真值表。但您需要記住的是，與非門(mén)的唯一輸出為 0 的時(shí)間是兩個(gè)輸入均為 1 時(shí)。
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輸入 A |
輸入 B |
輸出 Y |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
與非門(mén)真值表
或非門(mén)
或非（或非或）門(mén)以與或門(mén)相反的方式運(yùn)行。這就像一個(gè)或門(mén)在其輸出上有一個(gè)非門(mén)。
如果要在電路中使用 NOR 門(mén)，CMOS IC 4001包含 4 個(gè) NOR 門(mén)。
你會(huì)在下面找到真值表。但是您需要記住的是，或非門(mén)的唯一輸出為 1 的情況是兩個(gè)輸入均為 0 時(shí)。
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輸入 A |
輸入 B |
輸出 Y |
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0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
0 |
或非門(mén)真值表
異或門(mén)
如果 XOR（或異或）門(mén)的兩個(gè)輸入不相等，則其輸出 1。您會(huì)在CMOS IC 4070 中找到四個(gè) XOR 門(mén)。
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輸入 A |
輸入 B |
輸出 Y |
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0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
異或門(mén)真值表
異或門(mén)
如果 XNOR（或異或）門(mén)的兩個(gè)輸入相等，則其輸出 1。它基本上就像一個(gè)異或門(mén)，輸出端有一個(gè)反相器。您會(huì)在CMOS IC 4077 中找到四個(gè) XNOR 門(mén)。
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輸入 A |
輸入 B |
輸出 Y |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
異或門(mén)真值表
在電路中使用邏輯門(mén)
邏輯門(mén)可以用晶體管構(gòu)建，通常以集成電路 (IC) 的形式出現(xiàn)。
有兩個(gè)經(jīng)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(xiàng)推出的。但今天，7400 系列存在多個(gè)系列，其中一些具有與 4000 系列相似的特性。