该 逻辑门是数字电子学的基础. 因此，它们非常重要，如果您想开始使用它们，您应该知道它们是什么、它们是如何构成的以及它们的功能。 因此，您可以使用市场上存在的具有此类门的系列芯片，以便您可以开始使用这种逻辑来制作自己的项目。
这些门，结合其他 电子元器件，即使是像这样的盘子 Arduino的, 他们可以给创客带来很多乐趣 你可以亲眼看到。
什么是逻辑门？
该 逻辑门 它们是实现数字电子电路的数字逻辑的基本要素。 这些门根据其输入的状态在其输出上提供低 (0) 或高 (1) 电压信号。 他们一般有一个出口和两个入口，但也可能有超过2个入口的门。 此外，还有反相门或非门等特性，它只有一个输入和一个输出。
由于这些布尔输入和输出，您可以获得 基本二元逻辑运算，如加法、乘法、求反等。
如何实施？
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- TTL 中的与非门
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- CMOS中的与非门
逻辑门不仅可以以一种方式实现。 事实上，这就是为什么有不同的 逻辑家庭. 这些系列中的每一个都将使用不同的电子元件以一种方式实现门。
通过 例子如果芯片使用 TTL，则栅极将由双极晶体管组成，而 CMOS 逻辑仅基于 MOSFET 晶体管。 除了这两个通常最流行的家族外，还有其他的，如BiCMOS（结合双极和CMOS晶体管）、RTL（电阻器和双极晶体管）、DTL（二极管和晶体管）、ECL、IIL等。
没有一个家庭比另一个好得多，这将取决于应用程序。 但尽管如此， CMOS 它是CPU、MCU、GPU、内存等高级电路中使用最多的一种。 对于其他更简单的电路，找到 TTL 也很常见。
应用
这些逻辑门的应用是无穷无尽的。 使用这些必不可少的“砖块”，您可以构建 多种数字电路. 从一个简单的加法器，到一个复杂的 CPU，通过您可以想象的许多其他电路。 事实上，您每天使用的许多系统，例如您的 PC、电视、手机等，都有数十亿个逻辑门。
Un 实际例子 逻辑门的应用就是这个简单的加法器，你可以在上图中看到。 这是一个非常简单的电路，它能够在其输入中添加两位（A 和 B）以给出总和结果，以及进位，即你带走的东西......你可以看到它会得到的结果在下表中给出：
| A | B | 总和 | 携带 | 二进制结果 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 00 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 01 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 01 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 10 |
如果你看这个表，如果你在二进制中加 0 + 0 它给你 0，如果你加 1 + 0 它是 1，但是如果你加 1 + 1 它会得到 2，这在二进制系统中对应于 10。
逻辑门的类型
至于 逻辑门的类型，你有很多，尽管最常用的是以下（带有它们的真值表）：
- 缓冲区（是）： 它被称为缓冲区或直接门，因为它的输出将与它的输入具有相同的状态。 尽管它看起来毫无用处，但在许多逻辑电路中，它通常用作电流放大器或电压跟随器。
| 条目 | 产量 |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | 1 |
- 非（逆变器）： 是逻辑否定 (¬ o ')，也就是说，它反转其输出的位。
| 条目 | 产量 |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
- 和 (Y): 这个另一个门执行其输入的二进制位的乘积函数（·）。 也就是说，这就像将 A 和 B 相乘。因此，任何乘以零都是零，如果两个输入都是 1，它只会给它的输出一个。 因此它的名字是 1 AND 1。
| A | B | S |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
- 金子）： 这个另一个门执行逻辑加法运算（+）。 也就是说，它的输出之一或另一个，或两者都必须为 1 才能使其输出为 1。当两者都为 0 时，输出也为 0。
| A | B | S |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
- XOR（或独占）： 此异或执行布尔函数 A'B + AB '，其符号为
. 在这种情况下，如果它的两个输入相等，则输出为 0。如果它们不同，则为 1。
| A | B | S |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
- NAND（Y 否定）： 是取反的逻辑积，即 AND 的逆。 这就像在 AND 输出上使用 NOT 来反转输出位。 因此，结果是：
| A | B | S |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
- NOR（或拒绝）： 否定的逻辑和，或相同的，一个 OR 与其否定的输出，导致 OR 的逆。
| A | B | S |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
- XNOR（独占 NOR）： 这就像将二进制补码应用于异或门。 即执行AB+A'B'操作。 A 次 B 添加到 A 次 B 被拒绝。 因此，输出将类似于反向异或的输出：
| A | B | S |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
NOR 和 NAND 都是两个最有趣的门，因为它们被称为 通用逻辑门. 也就是说，您只能使用它们制作电路来表示任何其他类型的逻辑门。 这很重要，因为如果您购买带有这些门的芯片，您就可以拥有所有功能。 例如，如果 NOR 的两个输入被桥接，或者 NAND 相当于一个 NOT。 你在这里有更多的等价物：
功能：electronics-tutorials.ws
Te 我建议要了解更多信息，请谷歌一个带有任何门的简单电路。 并找出它的作用，做一种“逆向工程”，沿着输入和输出的线路，根据给输出的输入查看每条线路的状态。
通过 例子如果您查看上图，即带有 NAND 门的 OR 的等价图，您会看到它由两个输出桥接的 NAND 门组成，并且两个输出都进入另一个 NAND。 请记住以下几点：
- 如果你去NAND真值表，你会看到当它的两个输入为0时输出为1，当它的两个输入为1时输出为0。
- 由于它们是桥接的，如果输入为 1（一个同时输入），则结果为 0。当输入为 0（均为 1）时，输出将为 XNUMX，这相当于一个 NOT。
- 因此，对于位 A 和 B，我们有两个 NOT。因此，在它们的输出中，我们将有 A '和 B'。
- 这两个否定进入最后一个 NAND，它将执行这两个位的逆逻辑乘积。
- 根据逻辑定律，这等于直和，即 A + B。 因此，最终结果就像是一个 OR ...
逻辑门芯片系列 - 何处购买
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- 逻辑门DIP芯片
-
- 芯片内部图
在专门从事电子产品的商店中，您可以 买便宜的筹码 使用逻辑门开始在您的项目中使用。 这些芯片不是单个逻辑门，但它们允许您拥有多个逻辑门，以便您可以根据需要链接它们的输入和输出。 例如，在上图中的图表中，您可以看到具有 4 个与非门的 DIP 芯片的典型引脚排列。 此外，它还具有两个电源引脚（Vcc 和 GND).
这是一些 购买建议:
- 没有找到产品。.
- Huaban：具有通用与非门的 30 芯片套件.
- Zebulon：120 CMOS 芯片套件.
OTROS RECURSOS
为了更多地了解如何实现这些门以及如何开始使用它们创建电路，您可以使用这些 递补 我有什么建议：
- SimuIDE 软件 能够用门模拟这些电路的操作。 它是免费的、开源的、跨平台的。
- 在线二进制计算器 （您也可以在二进制模式下使用操作系统的计算器）。
- 没有找到产品。.
- 数字逻辑电路书：从设计到实验.
Arduino 的数字逻辑
其他资源 如果你已经有了，你手里还有什么？ 一盘 Arduino UNO 在你手中的是 使用 Arduino IDE 创建草图 模拟这些逻辑功能，例如，使用模拟门输出的 LED 以更直观的方式查看结果。 例如，将 LED 放在引脚 7 上并使用 8 和 9 作为输入 A 和 B：
int pinOut = 7;
int pinA = 8;
int pinB = 9;
void setup()
{
pinMode(pinOut, OUTPUT);
pinMode(pinA, INPUT);
pinMode(pinB, INPUT);
}
void loop()
{
boolean pinAState = digitalRead(pinA);
boolean pinBState = digitalRead(pinB);
boolean pinOutState;
//AND
pinOutState =pinAState & pinBState;
digitalWrite(pinOut, pinOutState);
}
如您所见，此处使用了 AND (&) 函数，但您可以将 // AND 行下的那行代码替换为其他代码以使用 其他逻辑功能:
//OR pinOutState = pinAState | pinBState; //NOT pinOutState = !pinAState; //XOR pinOutState = pinAState ^ pinBState; //NAND pinOutState = !(pinAState & pinBState); //NOR pinOutState = !(pinAState | pinBState); //XNOR pinOutState = !(pinAState ^ pinBState);