1:数理逻辑1:逻辑门的介绍
1.1 逻辑门(logical gate)(只有单一输入的逻辑门)
单一输入的逻辑门这个非常简单。
1.1.1YES gate(是门)
是门的含义就是你只要有输入,那么我就有输出,你只要没有输入,我就没有输出。
这个就是是门(YES gate)
输入 | 输出 |
1 | 1 |
0 | 0 |
这个1与0能可以想象成一个高电压一个低电压的形式,1为高电压而0为低电压。
输入一个高电压输出一个高电压,而输入一个低电压,输出一个低电压。同样输入一个低电压,输出一个低电压。
1.1.2 NOT gate (非门)
第二个逻辑门的话就是非门
非门的含义也很清楚,我需要全部取反。
输入 | 输出 |
0 | 1 |
1 | 0 |
但是这里有一个反常识的点,我低电压进去为啥是高电压出来呢?这里面一定有啥东西,这个是晶体管的功能,在这里并不细讲。
接下去的呢,便是双输入逻辑门
2.2双输入逻辑门(2input logical gate)
在这个双输入逻辑门中首先来介绍一下与门
2.2.1AND gate(与门)
在这里就有两个输入的渠道了,同样先来看一下真值表。注意在这个图中左边是输入的部分,然后标为输入A与输入B,然后输出使用Y 表示。
输入 | 输入 | 输出 |
A | B | Y |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
与是啥意思,就是要满足所有才能输出高电位的,不然全是低电位的,在真值表中只有最后一行才显示出来高电位。不然的话全是低电位。
2.2.2OR gate(或门)
或门,或代表或者,也就是说输入值中只要有一个是高电位就行,同样与之前一样,一个输入代表的是A 然后一个输入代表的是B 然后输出是Y。
输入 | 输入 | 输出 |
A | B | Y |
0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 |
在这个真值表中,只要有一个输入的是高电位,那么输出的一定是高电位。
2.2.3XOR gate(异或门)
输入 | 输入 | 输出 |
A | B | out |
0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 |
输入与输出的关系是这样的。
2.3组合逻辑门
这些逻辑门是通过一些逻辑门组合而成,因为有些逻辑门使用的多从而进行整理总结。
2.3.1NAND (与非门)
与非门这个名字就能知道是与门与非门之间的结合,(not gate与and gate的结合)
首先它的真值表是
输入 | 输入 | 输出 |
A | B | Y |
0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 |
这个结果与and gate(与门)完全相反,所以我们通过这个思路来画一下这个与非门的结构
首先进入与门,输出来的东西经过非门然后实现为啥所有的值与与门的完全相反
同理
2.3.2NOR(或非门)
或非门与与非门是一个含义,或非门的真值表是与或门完全相反的。所以结构与上面那个是一样的无非是一个and gate换成了or gate这样的情况。
这个就是或非门的图像,真值表是
输入 | 输入 | 输出 |
A | B | Y |
0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 |
与与门的完全相反,所以或非门与上面的结构应该是一样的,或非门就是使用了一个或门与非门的结合体。
这个就是或非门两个逻辑门的结合。
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