门| Sudo GATE 2020 Mock II（2019 年 1 月 10 日）|问题 19

在计算机科学中，我们经常听到“门”这个概念。门在实现数字逻辑电路方面有着重要的作用。本文将介绍门的类型以及它们在电路设计中的用途。

门的类型

1. 与门（AND Gate）

与门是门的最常见类型之一。它具有两个或多个输入和一个输出。当所有输入都为1时，输出为1，否则输出为0。与门的符号为“&”。以下是一个两个输入的AND门的真值表。

| 输入1 | 输入2 | 输出 | |-------|-------|------| | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 0 | | 1 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 1 |

2. 或门（OR Gate）

或门也是门的一种。它也是一个具有两个或多个输入和一个输出的电路。当其中一个或多个输入为1时，输出为1，否则输出为0。或门的符号为“|”。以下是一个两个输入的OR门的真值表。

| 输入1 | 输入2 | 输出 | |-------|-------|------| | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 1 | | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 1 |

3. 非门（NOT Gate）

非门只有一个输入和一个输出。当输入为0时，输出为1，否则输出为0。它的符号是“¬”。以下是一个NOT门的真值表。

| 输入 | 输出 | |------|------| | 0 | 1 | | 1 | 0 |

4. 与非门（NAND Gate）

与非门是AND门和NOT门的组合。它具有两个或多个输入和一个输出。当所有输入都为1时，输出为0，否则输出为1。与非门的符号为“|_”。以下是一个两个输入的NAND门的真值表。

| 输入1 | 输入2 | 输出 | |-------|-------|------| | 0 | 0 | 1 | | 0 | 1 | 1 | | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 0 |

5. 或非门（NOR Gate）

或非门是OR门和NOT门的组合。它也具有两个或多个输入和一个输出。当其中一个或多个输入为1时，输出为0，否则输出为1。或非门的符号为“|~”。以下是一个两个输入的NOR门的真值表。

| 输入1 | 输入2 | 输出 | |-------|-------|------| | 0 | 0 | 1 | | 0 | 1 | 0 | | 1 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 0 |

门的应用

门在电路设计中有着广泛的应用。例如，它们可以用于构建各种数字逻辑电路，如加法器、减法器、计数器等。门也可以用于构建内存、寄存器以及各种处理器。

以下是一个使用AND和OR门构建的加法器电路的例子。

          _ _
  A  ___|   |___
      |       |
  B  ___| AND   |
      |       | OR  S
      |_______|___|
            |
  C ________|

在上图中，A和B是两个输入，S是输出，C是进位。当A和B都是1时，AND门将返回1，OR门将为S设置1。当A和B都是0时，AND门返回0，OR门将S设置为0。当A或B中有一个为1时，AND门将返回0，OR门将S设置为1，C将被设置为0。

结论

门是电路设计的基础，计算机中的所有数字逻辑电路都是使用门构建的。熟悉门的类型以及它们的应用对理解电路设计非常有帮助。