门 | Sudo GATE 2021的测验|第41章

本次测验考察的是“门（Gate）”相关的知识。门是组成数字电路的基本单元，负责实现逻辑运算。本次测验会涉及到以下门类型：

• 与门（AND Gate）
• 或门（OR Gate）
• 非门（NOT Gate）
• 异或门（XOR Gate）
• 与非门（NAND Gate）
• 或非门（NOR Gate）

与门（AND Gate）

与门（AND Gate）的逻辑运算为“且（and）”，即当所有输入信号都为 1 时，输出信号才为 1。用数学符号表示为：$a\cdot b$。

实现与门的代码片段如下：

def and_gate(a, b):
    """
    AND Gate Implementation
    """
    if a == 1 and b == 1:
        return 1
    else:
        return 0

或门（OR Gate）

或门（OR Gate）的逻辑运算为“或（or）”，即当输入信号中至少有一个为 1 时，输出信号为 1。用数学符号表示为：$a + b$。

实现或门的代码片段如下：

def or_gate(a, b):
    """
    OR Gate Implementation
    """
    if a == 1 or b == 1:
        return 1
    else:
        return 0

非门（NOT Gate）

非门（NOT Gate）的逻辑运算为“非（not）”，即将输入信号取反。用数学符号表示为：$\overline{a}$。

实现非门的代码片段如下：

def not_gate(a):
    """
    NOT Gate Implementation
    """
    if a == 1:
        return 0
    else:
        return 1

异或门（XOR Gate）

异或门（XOR Gate）的逻辑运算为“异或（exclusive or）”，即当输入信号中有且仅有一个为 1 时，输出信号为 1。用数学符号表示为：$a \oplus b$。

实现异或门的代码片段如下：

def xor_gate(a, b):
    """
    XOR Gate Implementation
    """
    if a != b:
        return 1
    else:
        return 0

与非门（NAND Gate）

与非门（NAND Gate）的逻辑运算为“非且（not and）”，即当输入信号中有至少一个不为 1 时，输出信号为 0。用数学符号表示为：$\overline{a\cdot b}$。

实现与非门的代码片段如下：

def nand_gate(a, b):
    """
    NAND Gate Implementation
    """
    if a == 1 and b == 1:
        return 0
    else:
        return 1

或非门（NOR Gate）

或非门（NOR Gate）的逻辑运算为“非或（not or）”，即当所有输入信号都为 0 时，输出信号为 1。用数学符号表示为：$\overline{a + b}$。

实现或非门的代码片段如下：

def nor_gate(a, b):
    """
    NOR Gate Implementation
    """
    if a == 0 and b == 0:
        return 1
    else:
        return 0

以上就是本次测验门相关知识的介绍和实现代码。在数字电路的设计中，各种门类型的组合比较复杂，需要不断的练习和实践才能熟练掌握。