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📜  门| Sudo GATE 2020 Mock I(2019 年 12 月 27 日)|问题 18(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:58:34.198000             🧑  作者: Mango

门(Gate)是一个非常常见的电子元件,用于控制数字电路中的信号流。它通常有两个输入端(Input),一个输出端(Output)和一个控制端(Control)。当控制信号为1时,Gate将第一个输入信号传递到输出端;当控制信号为0时,Gate将第二个输入信号传递到输出端。门可以被用于构建各种数字电路,比如加法器、多路复用器和寄存器等。

常见的门
  • NOT门:控制端只有一个,当控制信号为0时输出1,否则输出0。
  • AND门:有两个输入端和一个控制端,当两个输入信号都为1时输出1,否则输出0。
  • OR门:有两个输入端和一个控制端,当两个输入信号都为0时输出0,否则输出1。
  • XOR门:有两个输入端和一个控制端,当两个输入信号相同时输出0,不同时输出1。
  • NAND门:其输出与AND门相反,就是当两个输入信号都为1时输出0,否则输出1。
  • NOR门:其输出与OR门相反,就是当两个输入信号都为1时输出0,否则输出1。
门的实现

门可以用多种方法实现,比如使用晶体管、反相器、返写器等。其中晶体管是最常用的实现方法,因为它们易于控制和操作,而且非常可靠和经济。

以下是一个基于两个二极管和一个电阻的NAND门的实现代码片段:

#include <Arduino.h>

#define IN1 8
#define IN2 9
#define OUT 10

void setup() 
{
  pinMode(IN1, INPUT);
  pinMode(IN2, INPUT);
  pinMode(OUT, OUTPUT);
}

void loop() 
{
  int input1 = digitalRead(IN1);
  int input2 = digitalRead(IN2);
  
  if(input1 == HIGH && input2 == HIGH)
  {
    digitalWrite(OUT, LOW);
  }
  else
  {
    digitalWrite(OUT, HIGH);
  }
}

以上代码中,IN1和IN2分别代表两个输入端,OUT代表输出端。当IN1和IN2都为HIGH时,输出LOW,否则输出HIGH。

应用

门被广泛应用于数字电路中,可以用于实现各种逻辑功能,比如加法、多路复用、数字信号处理等。门还可以被用于保护电路和实现信号隔离等。在计算机科学中,门也被用于实现各种算法和数据结构,比如排序、图遍历、哈希表等。