门| Sudo GATE 2020 Mock II(2019年1月10日)|第65章

摘要

本章主要介绍门电路的概念、分类和应用，以及门电路中最基本的门——与门、或门和非门等。

门电路概述

门电路是数字电路的基础，它是由多个逻辑门和输入/输出扇出衔接而成的。门电路通常用于构成运算器和寄存器等组件，然后根据所需的功能选择门电路的电路元器件来建立数字电路系统。

门电路分类

门电路根据其逻辑功能分为七种基本类型：AND（与）、OR（或）、NOT（非）、NAND（与非）、NOR（或非）、XOR（异或）、XNOR（同或）。这些逻辑门有一个或多个输入和一个输出，它们按照不同的布尔代数运算来实现逻辑功能。

三种基本的门电路

与门（AND Gate）

与门有两个或多个输入和一个输出，仅当所有输入均为1时，输出才为1。与门是最基本的门之一。

或门（OR Gate）

或门有两个或多个输入和一个输出，仅当至少有一个输入为1时，输出才为1。

非门（NOT Gate）

非门有一个输入和一个输出，输出始终与输入相反。也称为反相器。

应用场景

门电路由于极其简单，被广泛应用于各种数字电路设计。例如，在计算器、微处理器、计算机内存以及各种计算机控制系统中，门电路都扮演着不可或缺的角色。

代码示例

下面是使用Python语言实现的与门、或门和非门的代码示例：

# 与门（AND Gate）
def AND_gate(inputs):
    output = 1
    for i in inputs:
        if i == 0:
            output = 0
            break
    return output
 
# 或门（OR Gate）
def OR_gate(inputs):
    output = 0
    for i in inputs:
        if i == 1:
            output = 1
            break
    return output
 
# 非门（NOT Gate）
def NOT_gate(input):
    return 1 - input