数字电路基础——逻辑门

        逻辑门是数字电子技术中的基本构建块。这些组件用于对1和0进行操作，可以将它们组合起来创建其他构建块，并设计出如锁存器、触发器、加法器、移位寄存器等电路。

        七种主要的逻辑门类型：

一、基本逻辑门

1.1 与门（AND gate）

1.1.1 逻辑运算规则

        与门有多个输入端和一个输出端，只有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”），则输出就为低电平（逻辑“0”）。

1.1.2 逻辑符号及真值表

1.1.3 实现方式

        二极管与门

        当输入A和B都为低电平时，两个二极管都正向偏置并导通，输出C端电压为低电平。如果输入A和B任意一个为低电平，相应的二极管正向偏置，在输出C处我们得到的仍然是低电平。

        如果输入A和B都为高电平，两个二极管都反向偏置，输出C端电压为高电平。

        三极管与门

        如果输入A和B都为低电平时，这样点N被拉到5V，晶体管Q3被导通，输出端C的电压为0V。如果输入A和B中的任何一个为低电平，输出端C的电压仍为0V。（不考虑三极管压降）

        如果输入A和B都为高电平，即晶体管Q1和Q2都导通，点N处电压为0V，晶体管Q3关断，此时输出端C的电压为5V。（不考虑三极管压降）

        CMOS与门

        如果输入A和B中的任何一个为低电平，PMOS晶体管导通，VDD被接到右侧CMOS反相器输入。此时PMOS截止，NMOS导通，Y输出被连接GND。

        当所有输入都为高电平时，NMOS晶体管导通，GND被接到右侧CMOS反相器输入。此时PMOS导通，NMOS截至，Y输出被连接到VDD。

1.2 或门（OR gate）

1.2.1 逻辑运算规则

        或门有多个输入端和一个输出端。只要输入中有一个为高电平时（逻辑“1”），输出就为高电平（逻辑“1”）；只有当所有的输入全为低电平（逻辑“0”）时，输出才为低电平（逻辑“0”）。

1.2.2 逻辑符号及真值表

1.2.3 实现方式

        二极管或门

        如果输入A和B都为高电平，二极管正向偏置并开始导通，输出C端电压为高电平。如果输入A和B中的任何一个为高电平，相应的二极管正向偏置，输出C端电压仍为高电平。

        如果输入A和B都为高电平，二极管反向偏置，输出C端电压为低电平。

        三极管或门

        如果输入A和B都为高电平，晶体管Q1、Q2导通，晶体管Q3截止，输出C端电压为高电平。如果输入A和B中的任何一个为高电平，都会使晶体管Q3截止，输出C端电压仍为高电平。

        如果输入A和B都为低电平，晶体管Q1和Q2处于截止状态，晶体管Q3导通，输出C端电压为低电平。

        CMOS或门       

        如果输入A和B都为高电平，NMOS导通，PMOS截止，反相器的输入端为低电平。反相器的输入端的低电平将会导通PMOS，从而输出高电平。如