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技術(shù)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 和 0 的組件。您可以將它們組合起來創(chuàng)建構(gòu)建塊，如觸發(fā)器、加法器等。您可以使用它來構(gòu)建計算器、Arduinos，甚至智能手機(jī)和計算機(jī)！
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(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。它也稱為反相器。
如果您想在電路中使用非門，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。
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輸入 A |
輸入 B |
輸出 Y |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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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。
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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 |
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。
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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 個 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。
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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 |
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。
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輸入 A |
輸入 B |
輸出 Y |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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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。
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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 |
異或門真值表
在電路中使用邏輯門
邏輯門可以用晶體管構(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。