用與非門實現或門



與非門是一種通用邏輯閘,可以用它來實現任何邏輯閘。閱讀本教程,瞭解如何使用與非門實現或門。在進入實現部分之前,讓我們簡要概述一下或門和與非門。

什麼是或門?

或門是一種基本的邏輯閘。或門可以接受兩個或兩個以上的輸入,但只輸出一個輸出。如果任何一個輸入處於高電平(邏輯1)狀態,則或門輸出高電平(邏輯1);否則,輸出低電平(邏輯0)。因此,只有當所有輸入都處於低電平(邏輯0)狀態時,或門的輸出才為低電平(邏輯0)。

或門也被稱為“任意或全部門”“包含或門”。圖1顯示了雙輸入或門的邏輯符號。

Implementation of OR Gate From NAND Gate 1

或門的輸出方程

如果A和B是輸入變數,Y是輸出變數,則或門的輸出方程為:

$$\mathrm{Y \: = \: A \: + \: B}$$

其中,“+”符號表示或運算。讀作Y等於A或B。

或門的真值表

顯示邏輯閘輸入和輸出之間關係的表稱為真值表。以下是或門的真值表:

輸入 輸出
A B Y = A + B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

什麼是與非門?

與非門是一種通用邏輯閘。通用邏輯閘是指可以用來實現任何邏輯表示式或任何其他型別邏輯閘的邏輯閘。

與非門基本上是兩個基本邏輯閘(即與門和非門)的組合,即:

$$\mathrm{與非邏輯 \: = \: 與邏輯 \: + \: 非邏輯}$$

與非門是一種邏輯閘,當所有輸入都為高電平時,其輸出為低電平(邏輯0);當任何一個輸入為低電平(邏輯0)時,其輸出為高電平(邏輯1)。因此,與非門的操作與與門相反。圖2顯示了雙輸入與非門的邏輯符號。

Implementation of OR Gate From NAND Gate 2

與非門的輸出方程

如果A和B是輸入變數,Y是與非門的輸出變數,則其輸出由下式給出:

$$\mathrm{Y \: = \: \overline{A \: \cdot \: B} \: = \: (A \: \cdot \: B)'}$$

讀作“Y等於A·B的非”。

與非門的真值表

以下是與非門的真值表:

輸入 輸出
A B Y = (A·B)'
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

現在,讓我們討論如何用與非門實現或門。

用與非門實現或門

與非門是一種通用門,因此可以用它來實現或門。圖3顯示了使用與非門實現或門的方案。

Implementation of OR Gate From NAND Gate 3

圖3所示的與非電路等效於或門。它也稱為帶氣泡的與非門,帶氣泡的與非門在操作上等效於或門。

使用與非門實現或門的原理

為了用與非門實現或門,我們首先對輸入A和B取反。這是透過上圖3中的與非門1和2完成的。然後,將這些反向輸入,即A'和B',應用於一個與非門(與非門3)。因此,我們得到:

$$\mathrm{Y \: = \: \overline{\bar{A} \: \cdot \: \bar{B}}}$$

利用德摩根定律,我們有:

$$\mathrm{Y \: = \: \bar{\bar{A}} \: + \: \bar{\bar{B}} \: = \: A \: + \: B}$$

這是或門的輸出方程。因此,圖3中的與非門邏輯電路等效於或門。

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