门 | GATE-CS-2007 | 第40章

在计算机科学领域，门是指能够执行一个逻辑操作的电路元件。它们可以用于设计各种计算和控制电路。

常见类型的门

与门（AND Gate）

AND门是一种逻辑门，它只有在所有输入都是1时输出才为1。AND门的符号是“&”。

以下是一个AND门的真值表：

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

或门（OR Gate）

OR门是一种逻辑门，它只有在至少有一个输入为1时输出才为1。OR门的符号是“|”。

以下是一个OR门的真值表：

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

非门（NOT Gate）

NOT门是一种逻辑门，它只有在输入为0时输出才为1，否则输出为0。NOT门的符号是“!”或“¬”。

以下是一个NOT门的真值表：

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

组合逻辑电路

组合逻辑电路是由逻辑门和线路组成的电路，它的输出只取决于输入信号的状态。

以下是一个简单的组合逻辑电路，它将两个四位二进制数相加：

// 输入
input [3:0] a;
input [3:0] b;

// 输出
output [3:0] sum;

// 逻辑
wire c;
wire [3:0] s;

xor s0(a[0], b[0], c);
xor s1(a[1], b[1], s0);
xor s2(a[2], b[2], s1);
xor s3(a[3], b[3], s2);
assign sum = {c, s3};

时序逻辑电路

时序逻辑电路是由逻辑门、线路和存储元件（如触发器和寄存器）组成的电路，它的输出不仅取决于输入信号的状态，还取决于先前的状态。

以下是一个简单的时序逻辑电路，它说明了时钟信号如何控制一个触发器：

// 输入
input d;
input clk;

// 输出
output q;

// 触发器
reg q;

// 逻辑
always @(posedge clk) begin
    q <= d;
end

assign q = q;

以上就是关于门和逻辑电路的基础知识，希望可以对程序员有所帮助。