逻辑门是数字电路的基础。各种多姿多彩的逻辑门组合在一起,形成了数字电路的大千世界。实际上,逻辑门反映的是逻辑代数的几种基本运算,只要你能够实现这样的逻辑代数规则,你就能够用其他设备来实现逻辑门的功能,看! 我们首先通过分析一个标准的与门来了解逻辑代数的基本流程:对于一个与门来说,它的输出取决于与门的输入状态,当与门的两个输入端都为“1”的时候,其输出端才能为“1”。而我们将所有的状态都列成一个表格的话,我们就得到了与门的真值表。而最简单的逻辑运算有三种:与、或和非。数字逻辑的世界正是由这三种简单的逻辑构成的。 典型的晶体管逻辑门电路我们在数字电路的课本上能够看到,在此不再赘述。可有一些逻辑门,你还真的未必见过! 继电器制作的逻辑门 Andrew Kingsolver用继电器制作了一套逻辑运算的基本电路。由于继电器有着常开和常闭触点,并可以通过外部供电来控制其状态,因此也能组成一定规模的逻辑电路。过去的很多工业控制的应用上即采用这样的继电器逻辑电路。 电子管制作的逻辑门 晶体管统治电子世界是我们所熟知的事实,那么在晶体管出现之前,是什么构成了我们的电子世界呢?是电子管。世界上第一台电子计算机ENIAC就是使用电子管逻辑电路组成的,占用了一栋大厦大小的ENIAC的运算速度要远远的慢于现在的最慢的计算机,但比起继电器逻辑电路来说,这已经非常快速了。 上面是用电子管来实现NOR逻辑门的简化电路,它仅在两个输入为0时输出1。当两个输入逻辑都为低时,由于电流流向地,所以输出端没有输出。而当电压施加到两个栅极时,管基本上是无穷大阻抗,电流流向输出端。 除了电子的设备以外,我们能够拿来实现逻辑运算的东西还不只这些。任何东西都能够用来表示逻辑运算。比如: 用乐高制成的逻辑门 用木头制成的加法器 而最逆天的是什么呢? 使用扫雷制成的逻辑门,看看它实现的是什么逻辑函数? 答案:与门(z=x OR y) |
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