门 | Sudo GATE 2020 Mock II(2019年1月10日)|第51章

概述

在计算机科学中，门（Gate）是一种基本的电子元件，其具有输入和输出。通过组合这些门及其输入输出，可以构建出更加复杂的电路，从而实现计算机程序的基本操作。

常见逻辑门类型

以下是一些常见逻辑门及其基本逻辑功能：

1. 与门（AND gate）：输出为1当且仅当所有输入都为1。
2. 或门（OR gate）：输出为1当且仅当任意输入为1。
3. 非门（NOT gate）：输出为1当且仅当输入为0。
4. 异或门（XOR gate）：输出为1当且仅当两个输入不同时为1。

门的组合

通过组合怎样的门可以实现更加复杂的逻辑运算呢？以下是一些常见的门组合方法：

1. 串联（AND gate + NOT gate）：实现与非运算。
2. 并联（OR gate + NOT gate）：实现或非运算。
3. 两个与门和一个或门的组合：实现三输入与运算。

门的实现

门可以通过许多不同的方式来实现，包括使用晶体管、集成电路和逻辑继电器。

以下是一些具体的实现方式：

1. 使用晶体管：在现代集成电路中使用最广泛的方式。
2. 使用逻辑继电器：这种方式已经过时，但是它现在被用于模拟计算机的早期版本的电路。
3. 使用集成电路：现代的计算机通过大量的集成电路来实现门的功能。这种方式不仅更为可靠，同时还有效减少了物理体积和能源开支。

总结

门是计算机中最基本元素之一。通过组合一些基本的逻辑门可以实现复杂的运算。而门可以通过各种方式实现，其中晶体管和集成电路是现代计算机中最常见的实现方式。

# 与门实现
def AND_GATE(x, y):
    if x == 1 and y == 1:
        return 1
    return 0

# 或非门实现
def OR_NOT_GATE(x, y):
    if x == 0 or y == 0:
        return 1
    return 0

# 三输入与运算
def THREE_INPUT_AND(x, y, z):
    return AND_GATE(AND_GATE(x, y), z)