门 | Sudo GATE 2020 Mock III(2019年1月24日)|第64章

简介

在计算机科学中，“门”(Gate)是一个用于接收一个或多个输入值并产生一个输出值的逻辑电路元件。门可以使用任何布尔函数来实现，并且用于构建更复杂的电路。

在本文中，我们将介绍不同类型的门以及它们的实现方式。我们也将看到如何使用门来构建更复杂的电路。

基本门

以下是几种基本门的类型及其真值表：

NOT门

NOT门只有一个输入和一个输出。如果输入为0，则输出为1；如果输入为1，则输出为0。

| 输入 | 输出 | |------|------| | 0 | 1 | | 1 | 0 |

AND门

AND门有两个输入和一个输出。当且仅当两个输入都为1时，输出为1；否则输出为0。

| 输入1 | 输入2 | 输出 | |-------|-------|------| | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 0 | | 1 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 1 |

OR门

OR门有两个输入和一个输出。当且仅当两个输入都为0时，输出为0；否则输出为1。

| 输入1 | 输入2 | 输出 | |-------|-------|------| | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 1 | | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 1 |

XOR门

XOR门有两个输入和一个输出。当且仅当两个输入值不同时，输出为1；否则输出为0。

| 输入1 | 输入2 | 输出 | |-------|-------|------| | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 1 | | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 0 |

组合逻辑

在组合逻辑中，将不同类型的门组合以实现更复杂的电路。

复合交换器

下图是一个由AND、OR和NOT门组成的两路复合交换器。由于实现真值表需要太多的行，因此不在此处列出。但是，您可以通过将对应的门的真值表结合来计算每个输出的值。

加法器

下图展示了一个由三个异或门和两个与门组成的2位全加器电路。

它将两个二进制数字作为输入，并产生一个输出，该输出是这两个数字的和。您可以通过用真值表测试电路来验证它是否正确。

总结

在本文中，我们介绍了不同类型的门以及组合它们以实现更复杂的数字电路的方法。这些门包括NOT、AND、OR和XOR门。我们还介绍了复合交换器和加法器等组合门。

掌握这些基本概念对于理解数字电路和编写更加高级的计算机程序都非常重要。