由于与非这一逻辑的逻辑门相较于其他逻辑门的物理状态更好实现,所以大规模的集成电路都依赖于与非门来制作,下面几周我们将使用与非门与其他一些简易器件实现图灵完备,造出一台简易的可编程计算机。

 1.与非门实现与门

与门的逻辑为两者相与有0则为0,全1为1。而与非则是有0则为1,全1为0,可以看出与非门就是与门接一个非门而已,那么与非门再去一次非就是与门了,所以我门首先要用与非门实现非门,而非门的逻辑是对输入信号取反,由与非门的特性可以看出,假如将输入信号一分为2,再接入与非门,那我们就实现了

1.1非门

有了非门,将与非门接入,就可以得到与门:

 2.与非门实现或门

或门的逻辑为有1则为1,全0为0,和与非门的区别在于对输入的判定不同,我们在信号输入时取反,再接入与非门即可:

3.与非门实现或非门

或门取非即为或非门,不做赘述

4.与非门实现异或门

异或门的逻辑为输入相同则为0,不同则为1。简单的思考不易设计出来,因此在本节引入卡诺图来设计电路:

要绘制卡诺图,首先要的到电路的真值表,真值表就是对输入输出信号的统计,信号量较少时可以使用,以异或门为例:

其中绿色代表1,红代表0,按该表,我门可以画出卡诺图:

A\B 0 1
0 0 1
1 1 0

AB为输入信号,若输入信号的组合可以使输出为1,则写入1,按图写出公式(将输出结果为1的输入相加)AB+AB(红色代表非),其中若两字母在一起代表与,+代表或,按公式我们就可以设计出简单又繁琐的异或门了---将信号1/2分为两份,一份取反,取反信号1和不取反信号2相与,取反信号2和不取反信号1相与,最后相或,即可以得到异或门:

5.与非门实现同或门

异或门的逻辑为输入相同则为1,不同则为0。本质为异或门取非,也可尝试上节方法设计,不做赘述。

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