门 | GATE CS 2020 |第64章

本文是GATE CS 2020 第64章，讲述的是门的相关知识。

什么是门？

门是数字电路中的基本组成单元，可以对输入数据进行逻辑操作，然后输出结果。具体来说，门有以下几个特点：

• 输入端和输出端都是二进制，即逻辑电平为0或1。
• 门可以执行多种逻辑操作，例如与、或、非、异或等。
• 门可以组合在一起形成更为复杂的数字电路。

常见的逻辑门类型

AND门

AND门是一种逻辑门，其中两个或更多输入必须是高电平，才能得到高电平输出。AND门的逻辑符号表示为“&”，例如A&B表示将A和B的输入值进行AND运算，得到输出值。因此，“A&B=1”表示当A和B都为1时，输出为1，否则输出为0。

A | B | A&B
---|---|---
0  | 0 | 0
0  | 1 | 0
1  | 0 | 0
1  | 1 | 1

OR门

OR门是一种逻辑门，其中两个或更多输入必须是低电平，才能得到低电平输出。OR门的逻辑符号表示为“|”，例如A|B表示将A和B的输入值进行OR运算，得到输出值。因此，“A|B=1”表示当A和B有至少一个为1时，输出为1，否则输出为0。

A | B | A|B
---|---|---
0  | 0 | 0
0  | 1 | 1
1  | 0 | 1
1  | 1 | 1

NOT门

NOT门是一种逻辑门，只有一个输入值。该门将输入值进行逆运算，并将结果作为输出。因此，NOT门的输出始终与其输入相反。NOT门的逻辑符号表示为“~”，例如~A表示A的逆运算，即当A为1时，输出为0，反之亦然。

A | ~A
--|---
0 | 1
1 | 0

XOR门

XOR门是一种逻辑门，用于执行异或（异或）运算。如果输入的两个值不同，则XOR门会输出逻辑高电平。否则，输出为逻辑低电平。XOR门的逻辑符号表示为“^”，例如A^B表示将A和B进行异或运算，得到输出值。因此，“A^B=1”表示当A和B不同时，输出为1，否则输出为0。

A | B | A^B
--|---|----
0 | 0 | 0
0 | 1 | 1
1 | 0 | 1
1 | 1 | 0

门的组合

门可以组合在一起形成更为复杂的数字电路。例如，可以使用AND门和NOT门来构建NAND门（非AND门），这是一个只有在其所有输入都是高电平时才输出低电平的逻辑门。这种门可以用于构建其他所有逻辑门，包括AND、OR和XOR。通过不同种类的门的组合，可以构建出数字逻辑电路。

结论

门是数字电路中的基本组成单元，可以对输入数据进行逻辑操作，然后输出结果。AND、OR、NOT和XOR是最基本的门类型，可以组合在一起形成更为复杂的数字电路。这些数字电路可以被用来执行各种任务，包括计算、控制和通讯等。