门 | GATE CS 2013 | 第33章

简介

本文是GATE CS 2013考试中第33章的复习笔记，主要介绍了计算机科学中的“门”（Gate）以及与之相关的逻辑电路。

“门”是指一种完成逻辑运算的基本电子设备，可以组合成各种逻辑电路，实现复杂的逻辑功能。

常见的门类型

与门（AND Gate）

与门是最简单的逻辑门之一，其输出仅在所有输入均为“1”时才为“1”，否则为“0”。用符号表示为：

   ____   
A |    |  
  | AND|_ Y
B |____|

或门（OR Gate）

或门也是常用的逻辑门之一，其输出仅在所有输入均为“0”时才为“0”，否则为“1”。用符号表示为：

   ____   
A |    |  
  | OR |_ Y
B |____|

非门（NOT Gate）

非门是一种特殊的逻辑门，其只有一个输入，输出与其输入相反。用符号表示为：

   ____   
A |    |  
  | NOT|_ Y
  |    |

异或门（XOR Gate）

异或门也是常用的逻辑门之一，其输出仅在输入中有一个“1”时才为“1”，否则为“0”。用符号表示为：

   ____   
A |    |  
  | XOR|_ Y
B |____|

逻辑电路

逻辑电路是由以上几种基本门按照一定的规则组合而成的，可以实现各种复杂的逻辑功能。比如下图所示的半加器（Half Adder）：

   ____    ____   
A |    |  |    |  
  |    |--| XOR|_ S
B |____|  |____|
            
   ____   
   |    |  
   | AND|-- C
   |____|

半加器用于实现低位加法操作。其中，输入A和B是待相加的两个二进制位，输出S为低位的加法结果，C为进位标志。

总结

本文介绍了逻辑门及其组合形成的逻辑电路，逻辑电路可以实现复杂的逻辑运算。了解逻辑门的种类及其组合方式对理解计算机中的逻辑运算及其实现非常有帮助。