与非门
与非门(英語:)是数字逻辑中实现逻辑与非的逻辑门。若输入均为高电平(1),则输出为低电平(0);若输入中至少有一个为低电平(0),则输出为高电平(1)。与非门是一种通用的逻辑门,因为任何布尔函数都能用与非门实现。
基本逻辑閘 | |
緩衝 | 非 |
或 | 或非 |
异或 | 同或 |
蘊含 | 蘊含非 |
输入 A B | 输出 A NAND B | |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
使用特定逻辑电路的数字系统利用了与非门的函数完备性(功能完备性)。复杂的逻辑表达式常以其他逻辑函数表示,如与、或、非,而将表达式改写为用逻辑与非表示的式子可以节约成本,因为使用与非门实现电路能使电路结构更为紧凑。
与非门并不仅限於2输入,可以是多输入,这时当输入全为高电平时,输出为低电平;若有任意一个输入为低电平,则输出为高电平。这些门电路不再是简单的二进制运算器,而是可作为n元运算器使用的门电路。代数中,这些门电路可以用函数NAND(a, b, ..., n)表示,等价於NOT(a AND b AND ... AND n)。
概述
输入 A B | 输出 A NAND B | |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
下列包括逻辑门的3种符号:形状特征型符号(ANSI/IEEE Std 91-1984)、IEC矩形国标符号(IEC 60617-12)和不再使用的DIN符号(DIN 40700)。其他的逻辑门符号见逻辑门符号表。
表达式 | 符号 | 功能表 | 继电器逻辑 | |||||||||||||||||
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ANSI/IEEE Std 91-1984 | IEC 60617-12 | DIN 40700 | ||||||||||||||||||
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硬件描述和引脚分配
与非门是基本的门电路,因此常用於晶体管-晶体管逻辑(TTL)和CMOS集成电路。
TTL版本
反及閘是TTL中最基本、電路最簡單的多輸入邏輯閘,在TTL電路中扮演重要角色。 7400內含四組2輸入反及閘,是TTL編號中排在第一的型號。
实现
与非门具有函数完备性,因此其他的逻辑功能(与、非等)都可以仅用与非门来实现。一个完整的处理器可以只用与非门制作出来。在使用多发射极晶体管的TTL集成电路中,与非门需要的晶体管也少於其他任何门电路。
与非逻辑
运算 | 实现 |
---|---|
NOT x | x NAND x |
x AND y | (x NAND y) NAND (x NAND y) |
x NAND y | x NAND y |
x OR y | (x NAND x) NAND (y NAND y) |
x NOR y | ((x NAND x) NAND (y NAND y)) NAND ((x NAND x) NAND (y NAND y)) |
x XOR y | (x NAND (y NAND y)) NAND ((x NAND x) NAND y) |
((x NAND y) NAND y)) NAND ((x NAND y) NAND x)) | |
x XNOR y | (x NAND y) NAND ((x NAND x) NAND (y NAND y)) |
≡ x ⇔ y | |
x ⇒ y | x NAND (y NAND y) |
x ⇐ y | (x NAND x) NAND y |
x ⇔ y | (x NAND y) NAND ((x NAND x) NAND (y NAND y)) |
≡ x XNOR y | |
重言式 | (x NAND x) NAND x |
矛盾式 | ((x NAND x) NAND x) NAND ((x NAND x) NAND x) |
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