Chapter3 Logic Gates
基本逻辑门
1. 与门 (AND Gate)

- 逻辑功能: 当所有输入都为高电平(1)时,输出才为高电平(1);否则输出为低电平(0)。
- 布尔表达式: 对于两个输入 A 和 B,输出 Q 可以表示为: 或
- 真值表:
输入 A 输入 B 输出 Q (A · B) 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
2. 或门 (OR Gate)

- 逻辑功能: 当至少一个输入为高电平(1)时,输出就为高电平(1);只有所有输入都为低电平(0)时,输出才为低电平(0)。
- 布尔表达式: 对于两个输入 A 和 B,输出 Q 可以表示为:
- 真值表:
输入 A 输入 B 输出 Q (A + B) 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
3. 非门 (NOT Gate / Inverter)

- 逻辑功能: 输出与输入的状态相反。如果输入为高电平(1),输出为低电平(0);如果输入为低电平(0),输出为高电平(1)。非门只有一个输入。
- 布尔表达式: 对于输入 A,输出 Q 可以表示为: 或
- 真值表:
输入 A 输出 Q () 0 1 1 0
扩展逻辑门
4. 与非门 (NAND Gate)

- 逻辑功能: 相当于与门(AND)后面接一个非门(NOT)。只有当所有输入都为高电平(1)时,输出才为低电平(0);否则输出为高电平(1)。NAND 门是一种“通用”逻辑门,因为可以用它组合出其他所有逻辑门。
- 布尔表达式: 对于两个输入 A 和 B,输出 Q 可以表示为: 或
- 真值表:
输入 A 输入 B 输出 Q () 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
5. 或非门 (NOR Gate)

- 逻辑功能: 相当于或门(OR)后面接一个非门(NOT)。只有当所有输入都为低电平(0)时,输出才为高电平(1);否则输出为低电平(0)。NOR 门也是一种“通用”逻辑门。
- 布尔表达式: 对于两个输入 A 和 B,输出 Q 可以表示为: 或
- 真值表:
输入 A 输入 B 输出 Q () 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0
6. 异或门 (XOR Gate - Exclusive OR)

- 逻辑功能: 当两个输入不相同时(一个为 1,一个为 0),输出为高电平(1);当两个输入相同时(都为 0 或都为 1),输出为低电平(0)。常用于实现加法器、奇偶校验等。
- 布尔表达式: 对于两个输入 A 和 B,输出 Q 可以表示为: 或
- 真值表:
输入 A 输入 B 输出 Q () 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0
7. 同或门 (XNOR Gate - Exclusive NOR)

- 逻辑功能: 相当于异或门(XOR)后面接一个非门(NOT)。当两个输入相同时(都为 0 或都为 1),输出为高电平(1);当两个输入不相同时(一个为 1,一个为 0),输出为低电平(0)。也称为等价门(Equivalence Gate),常用于比较两个比特是否相等。
- 布尔表达式: 对于两个输入 A 和 B,输出 Q 可以表示为: 或
- 真值表:
输入 A 输入 B 输出 Q () 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1