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基础逻辑门电路

基础逻辑门电路是数字电路中最基本的单元，它们通过对输入信号执行特定逻辑运算，产生输出信号。

常见的基础逻辑门电路包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和同或门 。

与门（AND Gate）

逻辑功能：仅当所有输入都为高电平（逻辑 1）时，输出才为高电平（逻辑 1）；

只要有一个输入为低电平（逻辑 0），输出即为低电平（逻辑 0），可概括为 “全 1 出 1，有 0 出 0”。

符号：在国家标准符号中，与门通常是一个矩形，输入端在左侧，输出端在右侧，且有 “&” 符号标识 。

真值表：假设两个输入为 A 和 B，输出为 Y ，则真值表如下：

应用场景：在计算机的 CPU 中，地址译码电路常用与门实现。当多个地址信号同时满足特定条件时，才选中对应的存储单元。

或门（OR Gate）

逻辑功能：只要有一个或多个输入为高电平（逻辑 1），输出就为高电平（逻辑 1）；

只有当所有输入都为低电平（逻辑 0）时，输出才为低电平（逻辑 0），即 “有 1 出 1，全 0 出 0”。

符号：国家标准符号也是矩形，输入端在左，输出端在右，标识为 “≥1” 。

真值表：对于两个输入 A 和 B，输出 Y 的真值表：

应用场景：在报警系统中，多个传感器（如烟雾传感器、温度传感器）只要有一个检测到异常，就触发报警信号，这里可使用或门实现。

非门（NOT Gate）

逻辑功能：将输入信号的电平状态取反，输入为高电平（逻辑 1）时，输出为低电平（逻辑 0）；

输入为低电平（逻辑 0）时，输出为高电平（逻辑 1） 。

符号：国家标准符号为一个三角形，输出端有一个小圆圈表示取反 。

真值表：若输入为 A，输出为 Y ，则：

应用场景：在数字电路中，常用来产生与原信号相反的控制信号，如在计数器中，对计数脉冲进行取反操作，实现特定的计数逻辑。

与非门（NAND Gate）

逻辑功能：先对输入信号执行与运算，然后将结果取反。即只要有一个输入为低电平（逻辑 0），输出就为高电平（逻辑 1）；

只有当所有输入都为高电平（逻辑 1）时，输出才为低电平（逻辑 0），也就是 “有 0 出 1，全 1 出 0”。

符号：与门符号输出端加上一个小圆圈表示取反 。

真值表：对于两个输入 A 和 B，输出 Y ：
| A | B | Y |
| ---- | ---- | ---- |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |

应用场景：由于与非门可以通过不同连接方式实现其他逻辑门功能，因此在数字电路设计中广泛应用，如构建触发器等时序逻辑电路。

或非门（NOR Gate）

逻辑功能：先对输入信号执行或运算，然后将结果取反。

即只有当所有输入都为低电平（逻辑 0）时，输出才为高电平（逻辑 1）；只要有一个输入为高电平（逻辑 1），输出就为低电平（逻辑 0），即 “全 0 出 1，有 1 出 0”。

符号：或门符号输出端加上一个小圆圈表示取反 。

真值表：两个输入 A 和 B，输出 Y ：

应用场景：可用于构建数字比较器，比较两个二进制数的大小。

异或门（XOR Gate）

逻辑功能：当两个输入信号不同时，输出为高电平（逻辑 1）；

当两个输入信号相同时，输出为低电平（逻辑 0），即 “不同出 1，相同出 0”。

符号：国家标准符号为一个矩形，标识为 “=1” 。

真值表：对于输入 A 和 B，输出 Y ：

应用场景：常用于数据校验电路，如奇偶校验，通过异或运算判断数据中 1 的个数的奇偶性 。

同或门（XNOR Gate）

逻辑功能：当两个输入信号相同时，输出为高电平（逻辑 1）；当两个输入信号不同时，输出为低电平（逻辑 0），即 “相同出 1，不同出 0”，是异或门的反逻辑。

符号：异或门符号输出端加上一个小圆圈表示取反 。

真值表：输入 A 和 B，输出 Y ：

应用场景：在数字通信中，用于判断两个信号是否一致，如在一些同步电路中。

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