门| GATE CS 2008 |第36章

本文主要介绍了GATE CS2008中的第36章，该章节涉及到计算机科学中的门电路。

门电路是用于数字电路中的基本电子设备，被广泛应用于各种数字逻辑电路和处理器芯片中。在此章节中，我们将深入了解门电路的种类、逻辑表达式和功能图，以及如何将它们组合成更复杂的数字电路。

门电路种类

门电路包括以下种类：

• 与门(AND Gate)： 当所有的输入都为1时，输出才是1。否则，输出为0。
• 或门(OR Gate)： 当任意一个输入为1时，输出就是1。只有当所有的输入都为0时，输出才是0。
• 非门(NOT Gate)： 输入为1时，输出为0；输入为0时，输出为1。
• 异或门(XOR Gate)： 只有一个输入为1时，输出才是1。否则，输出为0。
• 与非门(NAND Gate)： 当所有的输入都为1时，输出为0。否则，输出为1。
• 或非门(NOR Gate)： 当所有的输入都为0时，输出为1。否则，输出为0。
• 异或非门(XNOR Gate)： 只有一个输入为0时，输出才是1。否则，输出为0。

逻辑表达式和功能图

每个门电路都有一个逻辑表达式和对应的功能图。举个例子，一个2输入的AND门电路：

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

其逻辑表达式为：$Z = A \cdot B$

对应的功能图为：

组合电路和时序电路

门电路可以组合成更复杂的数字电路，如加法器、计数器和存储器等。它们可以被分为两类：组合电路和时序电路。

组合电路只取决于其输入，而与时间无关。它们的输出只能由输入决定，而不能存储状态。相反，时序电路除了输入外，还有存储元件和时钟信号的作用。它们可以存储先前的输出状态，从而实现更复杂的功能。

结论

门电路是数字电路中重要的基本元素，它们构成了数字电路的基础。掌握门电路的种类、逻辑表达式和功能图，以及如何将它们组合成更复杂的数字电路是非常重要的。