stringtranslate.com

NOR-вентиль

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 схемных реализаций, но не во всех, 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.


NOR Полный сумматор

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:

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:

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

Реализации

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 .

Физическая компоновка КМОП-НОР

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]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab 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.