硬件学习之数字电路(一)

前段时间刷了个https://www.bilibili.com/video/av21376839/计算机课程，简单的入门了下硬件，然后搞了下jtag，准备写篇paper记录下学习体悟的。但是最近应急的活多，一直拖到现在。

从晶体管到逻辑门

首先来看看逻辑门

NOT Gate

逻辑：输入1，输出0；输入0，输出1。

二极管和三极管或者反相器，都能实现非门的效果，可以参考[1]，这里使用NMOS反相器做了一个非门的例子，如图所示：

反相器左边表示输入，右边电压显示器表示输出，在第一幅图中，当输入电压为0时，输出电压为3.3V，在数字电路中被认为是1。第二幅图中，当输入电压为3.3V时，输出0.3V，这里可以通过增加电阻的欧姆值来降低这个输出的电压值，不过没必要，我们可以直接把该值约等于0V，表示数字电路的0

AND Gate

与门有两个输入，一个输出。逻辑为，当两个输入都为1时，输出为1。其他情况输出都为0。

与门同样也有很多实现的方法，这里用二极管做了一个演示例子：

只有当A，B输入都为1时，输出C才会为1。跟上面一样，mV同样是可以约等于0。

OR Gate

或门有两个输入，只要一个输入为1，输出就为1，下面同样使用二极管演示例子：

输入A和B只要任何一端输入1，输出就为1。

上面三个门电路各举了一个构成的例子，但是并不代表想要做与或非门电路就只能这么布局电路。方法可以有很多种，只要等满足其逻辑规定。接下来，我们不用管逻辑门的构成电路，使用以下三个符号把三个逻辑门封装起来。

XOR Gate

异或门也是一个用的比较多的逻辑门电路，存在两个输入，其逻辑规则为，当两个输入的值不一样时，输出1，否则输出0。我们可以使用与否非门组合成一个异或门：

异或门我们能封装成：

Other

除了上面这四种最常见的逻辑门意外，还有其他许多种，下面随便举了一些例子：

逻辑门符号	逻辑	逻辑门电路
	与非门，与门+非门的组合
	或非门，或门+非门组合

参考链接

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Inverter_(logic_gate)