NOR-вентиль

Цифровой логический вентиль

Таблица истинности вентиля ИЛИ-НЕ
Вход		Выход
А	Б	А НИ Б
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

Вентиль NOR — это цифровой логический вентиль , реализующий логическую операцию NOR — он ведет себя в соответствии с таблицей истинности справа. Выход HIGH (1) получается, если оба входа вентиля имеют уровень LOW (0); если один или оба входа имеют уровень HIGH (1), получается выход LOW (0). NOR — это результат отрицания оператора OR . Его также можно в некотором смысле рассматривать как обратный вентиль AND . NOR — это функционально полная операция — вентили NOR можно комбинировать для генерации любой другой логической функции. Он разделяет это свойство с вентилем NAND . Напротив, оператор OR является монотонным , поскольку он может только изменять LOW на HIGH, но не наоборот.

В большинстве, но не во всех реализациях схем отрицание дается бесплатно, включая КМОП и ТТЛ . В таких логических семействах ИЛИ является более сложной операцией; она может использовать НЕ-ИЛИ, за которым следует НЕТ. Значительным исключением являются некоторые формы семейства логики домино .

Символы

Для вентилей NOR существует три символа: американский (ANSI или «военный») и символ IEC («европейский» или «прямоугольный»), а также устаревший символ DIN . Для получения дополнительной информации см. Символы логических вентилей . Символ ANSI для вентиля NOR — это стандартный вентиль OR с присоединенным инверсионным пузырем. Пузырь указывает на то, что функция вентиля or была инвертирована.


Символ MIL/ANSI	Символ МЭК	Символ DIN

Описание оборудования и распиновка

NOR-вентили являются базовыми логическими вентилями, и как таковые они распознаются в TTL и CMOS ИС . Стандартная CMOS ИС серии 4000 — это 4001, которая включает четыре независимых NOR-вентиля с двумя входами. Схема расположения выводов выглядит следующим образом:

1 Вход А1 2 Вход B1 3 Выход Q1 4 Выход Q2 5 Вход B2 6 Вход А2 7 В _сс 8 Вход А3 9 Вход B3 10 Выход Q3 11 Выход Q4 12 Вход B4 13 Вход А4 14 В _дд

Доступность

Эти устройства доступны у большинства производителей полупроводников, таких как Fairchild Semiconductor , Philips или Texas Instruments . Они обычно доступны в формате DIP и SOIC . Технические описания легко доступны в большинстве баз данных технических описаний .

В популярных семействах логических схем КМОП и ТТЛ доступны вентили ИЛИ-НЕ с числом входов до 8:

КМОП
- 4001: Четырехвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ
- 4025: Тройной 3-входовой вентиль ИЛИ-НЕ
- 4002: Двойной 4-входовой вентиль ИЛИ-НЕ
- 4078: Одиночный 8-входовой вентиль ИЛИ-НЕ
ТТЛ
- 7402: Четырехвходовой вентиль ИЛИ-НЕ
- 7427: Тройной 3-входовой вентиль ИЛИ-НЕ
- 7425: Двойной 4-входовой вентиль ИЛИ-НЕ (со стробоскопом, устарел)
- 74260: Двойной 5-входовой вентиль ИЛИ-НЕ
- 744078: Одиночный 8-входовой вентиль ИЛИ-НЕ

В более старых семействах RTL и ECL вентили NOR были эффективными и наиболее часто использовались.

Реализации

PMOS NOR-вентиль с нагрузочным резистором.

На схемах выше показана конструкция 2-входового вентиля NOR с использованием логической схемы NMOS. Если какой-либо из входов имеет высокий уровень, соответствующий N-канальный MOSFET включается, а выход подтягивается к низкому уровню; в противном случае выход подтягивается к высокому уровню через подтягивающий резистор .

На схеме ниже показан 2-входовой вентиль NOR с использованием технологии CMOS . Диоды и резисторы на входах предназначены для защиты компонентов CMOS от повреждения из-за электростатического разряда (ESD) и не играют никакой роли в логической функции схемы.

Небуферизованный КМОП двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ

Функциональная полнота

Вентиль NOR обладает свойством функциональной полноты , которое он разделяет с вентилем NAND. То есть любая другая логическая функция (AND, OR и т. д.) может быть реализована с использованием только вентилей NOR. ^[1] Весь процессор может быть создан с использованием только вентилей NOR. Оригинальный бортовой компьютер Apollo использовал 4100 интегральных схем (ИС), каждая из которых содержала только два вентиля NOR с 3 входами. ^[2]

Поскольку вентили NAND также функционально завершены, если нет специальных вентилей NOR, их можно создать из вентилей NAND с использованием логики NAND . ^[1]

Желаемые ворота	Строительство NAND

Смотрите также

Ссылки

^ ab Mano, M. Morris и Charles R. Kime. Основы логики и проектирования компьютеров, третье издание. Prentice Hall, 2004. стр. 73.
^ Уиппл, Уолт (2019). Из первых рук: Взлом бортового компьютера Apollo. История инженерии и технологий Wiki.

[Mano-1] Mano, M. Morris и Charles R. Kime. Основы логики и проектирования компьютеров, третье издание. Prentice Hall, 2004. стр. 73.

[2] Уиппл, Уолт (2019). Из первых рук: Взлом бортового компьютера Apollo. История инженерии и технологий Wiki.