使用NAND門的基本邏輯門

 行業(yè)動(dòng)態(tài)     |      2023-09-06 09:31:05    |      作者

邏輯門主要有三種類型,即 AND 門、OR 門和 NOT 門。每種邏輯門都有自己不同的邏輯功能。因此,在這些基本邏輯門的幫助下,我們可以得到任何邏輯函數(shù)或任何布爾或其他邏輯表達(dá)式。

基本邏輯門的真值表:

了解每個(gè)邏輯門的功能對(duì)熟悉轉(zhuǎn)換非常重要。

1.NOT 邏輯門:

這種邏輯門是數(shù)字邏輯電路中最簡單的一種。該邏輯門只有兩個(gè)端子,一個(gè)用于輸入,另一個(gè)用于輸出。門的輸入是二進(jìn)制數(shù),即只能是 1 或 0。邏輯門輸出端的輸出總是與輸入端相反,也就是說,如果輸入端為 1,則輸出端為 0,反之亦然。

可能出現(xiàn)的級(jí)數(shù)由 2a 計(jì)算得出(輸入數(shù)由 "a "計(jì)算得出)。

NOT 柵極的真值表如下 -NOT 柵極真值表

NOT Gate Truth Table

2.AND 邏輯門

這種邏輯門由兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端組成。這種邏輯門的工作原理是,當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)輸入端都是二進(jìn)制 1 時(shí),我們才會(huì)在輸出端得到二進(jìn)制 1。如果任一輸入端為二進(jìn)制 0,則輸出端為二進(jìn)制 0。

可能的相位數(shù) = 2n =22 = 4。

AND 門的真值表如下 -AND 門 - 真值表

AND Gate - Truth Table

3.OR 邏輯門

與 AND 邏輯門一樣,OR 邏輯門也是一種基本邏輯門,它有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。如果任一輸入端處于低電平階段,即二進(jìn)制 0,那么輸出端將為高電平,即二進(jìn)制 1。如果只有兩個(gè)輸入端都處于二進(jìn)制低電平階段,則輸出將是二進(jìn)制低電平。

可能的相位數(shù) = 2n =22 = 4。

OR 門真值表如下 -OR 門 - 真值表

OR Gate - Truth Table

4. NAND 門:

NAND 邏輯門是 NOT 邏輯門和 AND 邏輯門的組合。因此,NAND 門由 AND 門和反相門組成。這些門的工作原理是,只有當(dāng)兩個(gè)輸入端都處于二進(jìn)制低電平狀態(tài)(即 0)時(shí),我們才能在門的輸出端得到二進(jìn)制 1;而如果任何一個(gè)輸入端處于二進(jìn)制高電平狀態(tài)(即 1),那么我們得到的輸出將是二進(jìn)制低電平狀態(tài)(即 0)。

NAND 邏輯門的表達(dá)式和真值表如下所示

NAND Gate - Truth Table

將 NAND 門轉(zhuǎn)換為其他基本門:

1. 用 NAND 門構(gòu)建 NOT 門:

用 NAND 柵極構(gòu)建 NOT 柵極

Construction of NOT Gate with NAND Gate

我們只需要一個(gè)輸入端,因此 NAND 門的兩個(gè)輸入端都被短路,如上圖所示。現(xiàn)在,當(dāng)我們在輸入端輸入二進(jìn)制 1 時(shí),由于 NAND 邏輯門的特性,輸出端將得到 0,這可以從 NAND 邏輯門的真值表中看出。

2.使用 NAND 門構(gòu)建 AND 門:

使用 NAND 邏輯門構(gòu)建 NOT 邏輯門

Construction of NOT Gate with NAND Gate

3.使用 NAND 邏輯門構(gòu)建 OR 邏輯門:

使用 NAND 柵極構(gòu)建 OR 柵極

Construction of OR Gate with NAND Gate

在熟悉這些之前,我們應(yīng)該先熟悉摩根定理,它指出積的補(bǔ)數(shù)等于補(bǔ)數(shù)之和。

(AB) ̄ = A ̄ + B ̄ —- EQ 1

如上圖所示,使用了兩個(gè) NAND 門,每個(gè)門的輸入端都很短,因此輸出為 = A ̄B ̄

現(xiàn)在將此輸出給另一個(gè) NAND 門,得到的輸出為-Equation

所需元件

集成電路

CD7402 - 1

R1 (1K) - 1

LED - 1