计算机实现原理专题--逻辑门

        该专题是“编码”一书的学习笔记，经过笔记的形式能让本身更好的理解计算机的实现原理（注意这里说的是实现原理而不是组成原理，千万不要和大学的计算机组成原理混为一谈）。计算机只认0和1，平常生活中的开关就能够表示0和1，因为开关只能直接控制，因此出现了相似于继电器有间接控制能力的元件，利用继电器的间接控制功能能够实现更多复杂的计算电路（我的认为即便用开关也能模拟逻辑运算，但实现起来至关繁琐。虽然如今不多用继电器来实现集成电路，但基本原理相通，因此下面使用继电器设计各类逻辑运算电路）。这些复杂电路又是经过逻辑门构成的，所以下面说说逻辑门。

  以下图所示的电路：

   继电器就是相似于上图中的铁棒绕着n多线圈组成的电磁铁并间接控制着灯泡的电路。有人说经过开关直接控制灯泡何须屡次一举加个继电器（其实我也是这样认为的），但在某些复杂点的门电路中就能体现出便利性。两个不一样的状态能够表示任何两个彻底相反的事物（能够表示1和0、真和假、对与错、开与关等等），可是为了作数学运算选择了1和0。逻辑运算就是给定两个输入状态输出1个逻辑状态的运算，逻辑门就是实现逻辑运算的电路。

一、与门

    

      当两个开关同时闭合，灯泡才亮。用两个开关串联也能实现，彷佛不能体会出继电器的便利性。

 二、或门

      

  当任意一个开关闭合时，灯泡就亮，只有两个开关都断开时才不亮。用两个开关并联一样也能实现，也不能体会继电器的便利性。

 三、非门

    

     当开关闭合时灯泡不亮，反之亮，若是用开关来实现就须要一个特殊的开关，当开关开的时候是关闭操做，默认是链接的。

 四、或非门

     

      当任意一个开关闭合时灯泡都不亮，和或门是彻底相反的，因此称为或非门。若是用两个非门的特殊开关串联也能实现该功能。

五、与非门

    

     只有当两个开关都闭合时才不亮，任意一个开关闭合都亮和与门相反，又称与非门。若是用两个非门的特殊开关并联也能实现该功能。

六、异或门

   当输入的两个状态相同时输出0不一样时输出1，此时须要将或门和与非门并联，再将两个逻辑门的输出接到与门输入上才能实现，此时若使用开关来实现就比较繁琐了。固然这里说的是逻辑门，以简单的两个状态为基础然后面的加法器、减法器等就会以逻辑门电路为基础构件，若是再使用开关估计就至关困难甚至不可实现了。（由于开关没有间接控制的能力）