用NOR门实现与门



与门是一种基本的逻辑门,它执行二进制乘法,即只有当所有输入都处于高电平或逻辑1状态时,它才会输出高电平或逻辑1。另一方面,或非门是一种通用逻辑门。因此,或非门可以用来实现任何其他类型的逻辑门。

在深入探讨仅使用或非门实现与门之前,让我们先讨论一下与门和或非门的基本原理。

什么是与门?

与门是一种基本的逻辑门。与门可以有两个或两个以上的输入,但只有一个输出。如果与门的任何一个输入处于低电平或逻辑0状态,则与门输出低电平(逻辑0),否则输出高电平(逻辑1)。因此,只有当与门的所有输入都处于高电平或逻辑1状态时,与门的输出才为高电平或逻辑1状态。

与门也被称为“全有或全无门”。图1显示了双输入与门的逻辑符号。

Implementation of AND Gate From NOR Gate 1

如果变量A和B是与门的输入,Y是与门的输出变量,则与门的输出方程由下式给出:

$$\mathrm{Y \: = \: A\cdot B}$$

其中,“.”(点)符号表示与运算。读作“Y等于A与B”。

与门的真值表

显示与门输入和输出之间关系的表格称为与门的真值表。以下是与门的真值表:

输入 输出
A B Y = A · B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

什么是或非门?

或非门是一种通用逻辑门,因为它可以用来实现任何其他类型的逻辑门。

或非的意思是“非或”。也就是说,或门的输出被取反或反相。因此,或非门是或门和非门的组合,即:

$$\mathrm{或非门 \: = \: 或门 \: + \: 非门}$$

或非门是一种逻辑门,只有当它的所有输入都为低电平(逻辑0)时,它的输出才为高电平(逻辑1),即使它的任何一个输入变为高电平(逻辑1),它也会输出低电平(逻辑0)。图2显示了双输入或非门的逻辑符号。

Implementation of AND Gate From NOR Gate 2

如果变量A和B是输入变量,Y是或非门的输出变量,则或非门的输出由下式给出:

$$\mathrm{Y \: = \: \overline{A \: + \: B} \: = \: (A \: + \: B)'}$$

读作“Y等于A加B的整体取反”。

或非门的真值表

以下是或非门的真值表:

输入 输出
A B Y = A · B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

现在,让我们讨论一下如何用或非门实现与门。

用NOR门实现与门

如上所述,或非门是一种逻辑门,因此我们可以用它来实现与门。图3显示了仅用或非门实现与门的方案。

Implementation of AND Gate From NOR Gate 3

因此,要从或非门实现与门,我们需要3个或非门。其中,前两个或非门用于对输入变量A和B取反,第三个或非门用于产生等效于与运算的输出。

输出方程

前两个或非门的输出为:

$$\mathrm{Y_{1} \: = \: \bar{A}}$$

$$\mathrm{Y_{2} \: = \: \bar{B}}$$

第三个或非门的输出为:

$$\mathrm{Y \: = \: \overline{\bar{A} \: + \: \bar{B}} \: = \: \bar{\bar{A}} \cdot \bar{\bar{B}} \: = \: A \cdot B} $$

这是与门的输出。因此,图3中所示的用或非门实现的逻辑电路等效于与门。

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