Grundlegende logic gates
Es gibt sieben grundlegende logic gates: UND, ODER, XOR, NICHT, NAND, NOCH, und XNOR.
UND | ODER | XOR | NOT | NAND | NOR/XNOR
Das AND-Gate wird so genannt, weil, wenn 0 als „false“ und 1 als „true“ bezeichnet wird, das Gate genauso wirkt wie der logische „und“ Operator. Die folgende Abbildung und Tabelle zeigen die Schaltungssymbole und Logikkombinationen für an UND Gate., (Im Symbol befinden sich die Eingangsklemmen links und die Ausgangsklemme rechts.) Der Ausgang ist „true“, wenn beide Eingänge „wahr.“Andernfalls ist die Ausgabe „false“.“Mit anderen Worten, der Ausgang ist nur dann 1, wenn beide Eingänge eins UND zwei 1 sind.,
AND gate
| Input 1 | Input 2 | Output |
| 1 | ||
| 1 | ||
| 1 | 1 | 1 |
The OR gate gets its name from the fact that it behaves after the fashion of the logical inclusive „or.,“Der Ausgang ist „true“, wenn einer oder beide Eingänge „true“ sind.“Wenn beide Eingaben „false“ sind, ist die Ausgabe „false“.“Mit anderen Worten, damit die Ausgabe 1 ist, müssen mindestens die Eingabe eins ODER zwei 1 sein.,3ab953754″>
The XOR ( exclusive-OR ) gate acts in the same way as the logical „either/or.,“Die Ausgabe ist „true“, wenn entweder, aber nicht beide, der Eingänge „true“ sind.“Die Ausgabe ist „false“, wenn beide Eingaben“ false „oder wenn beide Eingaben „true“ sind.“Eine andere Möglichkeit, diese Schaltung zu betrachten, besteht darin, zu beobachten, dass der Ausgang 1 ist, wenn die Eingänge unterschiedlich sind, aber 0, wenn die Eingänge gleich sind.,
XOR gate
| Input 1 | Input 2 | Output |
| 1 | 1 | |
| 1 | 1 | |
| 1 | 1 |
A logical inverter, sometimes called a NOT gate to differentiate it from other types of electronic inverter devices, has only one input., Es kehrt den logischen Zustand um. Wenn der Eingang 1 ist, ist der Ausgang 0. Wenn der Eingang 0 ist, dann ist der Ausgang 1.
Inverter or NOT gate
| Input | Output | |
| 1 | ||
| 1 |
Das NAND gate arbeitet als AND gate gefolgt von einem NOT gate., Es wirkt wie die logische Operation “ und “ gefolgt von Negation. Die Ausgabe ist „false“, wenn beide Eingaben „true“ sind.“Andernfalls ist die Ausgabe „true“.,“
NAND gate
| Input 1 | Input 2 | Output |
| 1 | ||
| 1 | 1 | |
| 1 | 1 | |
| 1 | 1 |
The NOR gate is a combination OR gate followed by an inverter. Its output is „true“ if both inputs are „false.,“Andernfalls ist die Ausgabe „false“.,“
NOR gate
| Input 1 | Input 2 | Output |
| 1 | ||
| 1 | ||
| 1 | ||
| 1 | 1 |
The XNOR (exclusive-NOR) gate is a combination XOR gate followed by an inverter., Die Ausgabe ist „true“, wenn die Eingänge gleich sind, und“ false“, wenn die Eingänge unterschiedlich sind.,
XNOR gate
| Input 1 | Input 2 | Output |
| 1 | ||
| 1 | ||
| 1 | ||
| 1 | 1 | 1 |
Complex operations can be performed using combinations of these logic gates., Theoretisch gibt es keine Begrenzung für die Anzahl der Tore, die in einem einzigen Gerät angeordnet werden können. In der Praxis ist jedoch die Anzahl der Tore begrenzt, die in einen bestimmten physischen Raum gepackt werden können. Arrays von Logikgattern finden sich in digitalen ICs. Mit fortschreitender IC-Technologie nimmt das erforderliche physikalische Volumen für jedes einzelne Logikgatter ab und digitale Geräte gleicher oder kleinerer Größe können immer kompliziertere Vorgänge mit immer höheren Geschwindigkeiten ausführen.,
Zusammensetzung der Logikgatter
Hohe oder niedrige binäre Bedingungen werden durch verschiedene Spannungspegel dargestellt. Der logische Zustand einer Klemme kann und tut dies im Allgemeinen häufig, wenn die Schaltung Daten verarbeitet. In den meisten Logikgattern beträgt der niedrige Zustand ungefähr null Volt (0 V), während der hohe Zustand ungefähr fünf Volt positiv ist (+5 V).
Logikgatter können aus Widerständen und Transistoren oder Dioden bestehen. Ein Widerstand kann üblicherweise als Pull-up-oder Pull-Down-Widerstand verwendet werden., Pull-Up-und Pull-Down-Widerstände werden verwendet, wenn nicht verwendete Logikgattereingänge zum Anschluss an eine Logikebene 1 oder 0 vorhanden sind. Dies verhindert ein falsches Schalten des Tors. Pull-up widerstände sind verbunden zu Vcc (+5 V), und pull-down widerstände sind verbunden zu boden (0 V).
Häufig verwendete Logikgatter sind TTL und CMOS. TTL oder Transistor-Transistor-Logik-ICs verwenden NPN-und PNP-Typ Bipolar Junction Transistoren. CMOS oder komplementäres Metalloxid-Silizium-ICs werden aus Feldeffekttransistoren vom MOSFET-oder JFET-Typ hergestellt., TTL-Ics können üblicherweise als Chips der 7400-Serie bezeichnet werden, während CMOS-ICs häufig als Chips der 4000-Serie gekennzeichnet sind.