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技术专题
逻辑门及其工作原理(lǐ)
逻辑门及其工作原理(lǐ)
逻辑门是我们用(yòng)来“处理(lǐ)”1 和 0 的组件。您可(kě)以将它们组合起来创建构建块，如触发器、加法器等。您可(kě)以使用(yòng)它来构建计算器、Arduinos，甚至智能(néng)手机和计算机！
下面，您将找到逻辑门的概述、它们的逻辑门符号以及它们的工作原理(lǐ)。
非门/逆变器
最简单的逻辑门是非门。它需要一位作為(wèi)输入 (A)。它将输入中没有(yǒu)的内容作為(wèi)输出 (Y) 提供。因此，如果输入為(wèi) 1，则其输出為(wèi) 0。如果输入為(wèi) 0，则其输出為(wèi) 1。它也称為(wèi)反相器。
如果您想在電(diàn)路中使用(yòng)非门，例如可(kě)以使用(yòng)CMOS IC 。
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输入 (A) |
输出 (Y) |
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0 |
1 |
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1 |
0 |
非门真值表
与门
AND 门接受两个（或更多(duō)）输入，如果所有(yǒu)输入都是 1，则输出 1。否则，输出 0。
如果要在電(diàn)路中使用(yòng)它，CMOS IC 4081包含 4 个与门。
真值表低于，但你真正需要记住的是，与门上输入一个需要1和输入B供出1。
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输入 A |
输入 B |
输出 Y |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
与门真值表
或门
或门接受两个（或更多(duō)）输入，如果任何输入為(wèi) 1，则输出 1。否则，输出 0。
如果要在電(diàn)路中使用(yòng)它，CMOS IC 4071包含 4 个或门。
真值表如下，但您真正需要记住的是，或门需要在输入 A或输入 B上输入 1才能(néng)输出 1。
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输入 A |
输入 B |
输出 Y |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
或门真值表
与非门
与非（或非与）门的工作方式与与门相反。就像 AND 门在其输出上有(yǒu)一个 NOT 门：
如果要在電(diàn)路中使用(yòng)与非门，CMOS IC 4011包含 4 个与非门。
你会在下面找到真值表。但您需要记住的是，与非门的唯一输出為(wèi) 0 的时间是两个输入均為(wèi) 1 时。
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输入 A |
输入 B |
输出 Y |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
与非门真值表
或非门
或非（或非或）门以与或门相反的方式运行。这就像一个或门在其输出上有(yǒu)一个非门。
如果要在電(diàn)路中使用(yòng) NOR 门，CMOS IC 4001包含 4 个 NOR 门。
你会在下面找到真值表。但是您需要记住的是，或非门的唯一输出為(wèi) 1 的情况是两个输入均為(wèi) 0 时。
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输入 A |
输入 B |
输出 Y |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
0 |
或非门真值表
异或门
如果 XOR（或异或）门的两个输入不相等，则其输出 1。您会在CMOS IC 4070 中找到四个 XOR 门。
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输入 A |
输入 B |
输出 Y |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
异或门真值表
异或门
如果 XNOR（或异或）门的两个输入相等，则其输出 1。它基本上就像一个异或门，输出端有(yǒu)一个反相器。您会在CMOS IC 4077 中找到四个 XNOR 门。
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输入 A |
输入 B |
输出 Y |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
异或门真值表
在電(diàn)路中使用(yòng)逻辑门
逻辑门可(kě)以用(yòng)晶體(tǐ)管构建，通常以集成電(diàn)路 (IC) 的形式出现。
有(yǒu)两个经典的IC系列，包含很(hěn)多(duō)相同的功能(néng)；7400 系列和 4000 系列。
7400 系列是最古老的系列。4000 系列是作為(wèi) 7400 的低功耗和更通用(yòng)的选项推出的。但今天，7400 系列存在多(duō)个系列，其中一些具有(yǒu)与 4000 系列相似的特性。