Logisches Tor

Definition - Was bedeutet Logic Gate?

Ein Logikgatter ist eine Auswahl elektronisch gesteuerter Schalter, die Boolesche Logikprozesse implementieren. Der Prozess besteht aus einer logischen Operation an einem oder mehreren logischen Eingängen, die einen einzelnen Logikausgang erzeugt.

Ein Logikgatter besteht aus Widerständen und Transistoren oder Dioden. Sie können einfache oder hochkomplexe Operationen ausführen, indem sie eine Vielzahl von Logikgattern verbinden. Die maximale Anzahl von Logikgattern ist auf die Größe der integrierten Schaltung (IC) geteilt durch die Größe der Logikgatter begrenzt. Im Allgemeinen erzeugen kleinere Transistoren schnellere Zentraleinheiten (CPU) und ein komplexeres System. Mit der Verbesserung der IC-Technologie werden jedoch weniger Logikgatter benötigt.

Technische.me erklärt Logic Gate

Integrierte Schaltungen können einige oder Millionen von Logikgattern enthalten, wie ein Mikroprozessor. Die meisten Logikgatter haben zwei Eingänge und einen Ausgang. Der Ein- und Ausgang befindet sich je nach Spannung entweder in einem Zustand von Null oder Eins. Der Null- oder Niedrigzustand liegt bei etwa Null Volt und der Eins- oder Hochzustand liegt bei +5 Volt.

Jedes Logikgatter hat zwei Eingänge - A und B - außer NOT. Jede Eingabe kann einen Wert von Null haben, was falsch ist, oder einen Wert von Eins, was wahr ist. Der Ausgang ist je nach Logik ein einzelner Wert von Null oder Eins. Die Logikgatter-Wahrheitstabelle lautet wie folgt:

  • UND: Richtig, wenn A und B beide wahr sind
  • ODER: Richtig, wenn A oder B wahr sind
  • XOR: Richtig, wenn entweder A oder B wahr sind, falsch, wenn beide wahr sind
  • NICHT: Invertiert; false, wenn die Eingabe wahr ist, true, wenn die Eingabe falsch ist
  • NAND: UND gefolgt von NICHT; false, wenn sowohl A als auch B wahr sind
  • NOR: ODER gefolgt von NICHT; wahr, wenn sowohl A als auch B falsch sind
  • XNOR: XOR gefolgt von NOT; wahr, wenn A und B beide wahr oder beide falsch sind

Da Logikgatter physikalisch sind, können Eigenschaften, wie z. B. Gate-Verzögerungen, nicht in einer Wahrheitstabelle artikuliert werden. Eine Gate-Verzögerung gibt an, wie lange sich der Ausgang ändert, während sich der Eingang ändert. Diese Zeit ist nicht Null; Somit vergeht eine kleine Zeitspanne, bevor die Ausgabe fortgesetzt wird.