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邏輯閘與真值表

邏輯閘根據預定的規則,將輸入值 0 和 1 對映到輸出。 邏輯表(或真值表)是一種用於全面比較所有可能輸入組合的表格。

相關實驗:邏輯閘 →
邏輯閘
邏輯閘實驗場景 →

意義與機制

AND 輸出 1 當兩個輸入均為 1;OR 輸出 1 當至少一個輸入為 1。NOT 反轉其輸入。

如果將一個邏輯閘的輸出作為另一個邏輯閘的輸入,則可以建立更復雜的邏輯功能。透過組合 NAND 門,可以構建 NOT、AND 和 OR 運算。

關係與條件

如果輸入是 n 個元素,則可能的二進位輸入組合的數量是 2ⁿ。透過比較每個組合的輸出,我們可以驗證具有不同形狀的電路的邏輯等價性。

實際的 0 和 1 定義了允許的電壓範圍。 在實驗中使用的邏輯,排除了傳輸延遲、噪聲以及中間電壓,並且環路連線被單獨處理。

觀察實驗中需要注意的事物

將 NAND 邏輯閘組合,可以產生 NOT、AND 和 OR 邏輯功能。

這是一個 0/1 組合邏輯電路,沒有延遲或中間電壓。 循環連線是錯誤的。預設的連線模式取代了自由拖動,並且也支援鍵盤操作。請使用這個模擬,不要用實際電源或插座進行復制。

關鍵關係與符號

AND: A·B · OR: A+B · NOT: ¬A · NAND: ¬(A·B)

符號及公式中使用的單位
符號含義單位
A, B二進位輸入0 或 1
¬, ·, +NOT, AND, 和 OR 運算邏輯運算子

透過範例確認

當兩個 NAND 輸入端都連線到 A 時,輸出是什麼?

NOT A

常見誤解

  • 邏輯運算子“或”(OR) 包含兩個元素都為 1 的情況,這與日常意義中的“恰好兩個中的一個”不同。

透過實驗探索這個概念

參考文獻

OpenStax · 物理學:大學教材,第二卷 (英文版)