📅 最后修改于: 2023-12-03 15:28:38.782000 🧑 作者: Mango
本章是 GATE CS 2021 套装2 中的第64章，主要介绍了计算机系统中门电路的概念和实现方式。门电路是计算机系统中最基本的电路之一，它能够实现逻辑运算和数据处理。本章主要包括以下内容：
门电路是由多个逻辑门组成的电路，每个逻辑门都能够实现一种基本的逻辑运算，如与门、或门、非门等。通过不同类型的逻辑门的组合，可以实现各种复杂的逻辑运算和数据处理。
逻辑门是由多个晶体管、二极管或其他逻辑元器件组成的电路，它能够实现逻辑运算，并将逻辑结果输出。逻辑门的输入和输出都是开关量信号，可分为数字电路和模拟电路两种类型。
根据逻辑运算的不同，门电路可分为以下几种类型：
其中，与门、或门、非门是比较基本的门电路类型，其他门电路都是由它们组合而成。
与门表示逻辑与运算，只有当所有输入信号都为 true（1）时，输出信号才为 true（1）。其符号为“&”或“ ∧”。
或门表示逻辑或运算，只有当任意一个输入信号为 true（1）时，输出信号才为 true（1）。其符号为“|”或“∨”。
非门表示逻辑非运算，对输入信号进行取反操作，即 true（1）变为 false（0），false（0）变为 true（1）。其符号为“~”或“¬”。
异或门表示逻辑异或运算，只有当输入信号不同时，输出信号才为 true（1）。其符号为“⊕”。
同或门表示逻辑同或运算，只有当输入信号相同时，输出信号才为 true（1）。其符号为“XNOR”。
与非门表示逻辑与非运算，对与门的输出信号进行取反操作。当所有输入信号都为 true（1）时，输出信号为 false（0）。其符号为“NAND”。
或非门表示逻辑或非运算，对或门的输出信号进行取反操作。当任意一个输入信号为 true（1）时，输出信号为 false（0）。其符号为“NOR”。
多路选择器（MUX）表示多个数据输入信号经过选择后输出一个数据的运算电路。
门电路的实现方式比较多，常见的实现方式有：
逻辑芯片是一种常见的门电路实现方式，通过将多个逻辑门集成在一个芯片上，可以实现多种逻辑运算。逻辑芯片常见的代表是 TTL（Transistor-Transistor Logic）芯片和 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）芯片。
布尔代数是一种数学方法，可以将逻辑运算抽象出来，并通过简单的符号表示逻辑运算。通过布尔代数的运算规则，可以快速计算复杂的逻辑运算。
逻辑网络是通过多个逻辑门的链接实现的电路。通过逻辑网络的设计，可以实现各种不同的逻辑运算和数据处理。
可编程逻辑器件（PLD）是一种可以根据实际需要编程的电路，通过编程可以实现各种逻辑运算和数据处理。常见的 PLD 类型有可编程逻辑阵列（PLA）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）等。
门电路在计算机系统中有着广泛的应用，常见的应用案例有：
总的来说，门电路是计算机系统的基础，它的应用涉及到了计算机系统中的各个方面。了解门电路的基本概念以及其类型和实现方式，对于软件工程师和硬件工程师来说都是非常有帮助的。