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继电器:电磁继电器由电磁铁和衔铁组成,给电磁铁通电磁铁有磁性会把衔铁吸下来,那么再接上电路,就可以通过电磁铁控制电路开关。理解了继电器的实现感觉不单单是电与磁的结合,也是技术与智慧的结晶,这或许就是技术的魅力。
如下图所示,左图是电磁铁未接电的状态,左图是电磁铁已接电的状态。
继电器是一种可由电流(称为控制电流)控制的开关。控制电流连接到一个磁铁,用于把连接端子在开通和关断位置之间移动。
最早的电子计算机是用继电器做出来的,而今天的计算机由晶体管组成。晶体管就像继电器一样,可以作为开关使用;但是它没有任何活动零件。所以晶体管可以能做得又小又便宜。“与非门游戏”采用了继电器,因为比较容易展示它的工作原理。但是逻辑上,继电器和晶体管是类似的。做出与非门之后,便可以忽略它究竟是用继电器还是晶体管做成的了。
1、与非门(Nand)
与非门,只有当两个输入a和b均为1时,才输出0:
输入a | 输入b | 输出 |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
表达式
NAND(A,B)=¬(A∧B)
A ^ B 代表 A AND B,即 A 和 B 的逻辑与。
¬(A∧B)代表 NOT (A AND B),即 A 和 B 的与运算的反转
电路图
2、非门(Invert/Not)
非门有一个输入和一个输出
输出和输入总是相反的:0得到1,1得到0。
输入 | 输出 |
---|---|
0 | 1 |
1 | 0 |
表达式:
NOT(A)=NAND(A,A)
电路
3、与门(And)
与门只有在2个输入都是1的情况下,输出才是1:
输入a | 输入b | 输出 |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
表达式
A∧B=NAND(NAND(A,B),NAND(A,B))
电路
4、或门(Or)
只要有一个输入为1,或门就会输出1:
输入a | 输入b | 输出 |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
表达式
A∨B=NAND(NAND(A,A),NAND(B,B))
电路
5、异或门(XOR)
当两个输入不一样时,异或门输出1:
输入a | 输入b | 输出 |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
表达式
步骤 1:计算 NOT A 和 NOT B:
NOT(A)=NAND(A,A)
NOT(B)=NAND(B,B)
步骤 2:计算 A∧NOT(B)和NOT(A)∧B:
A∧NOT(B)=NAND(NAND(A,NOT(B)),NAND(A,NOT(B)))
NOT(A)∧B=NAND(NAND(NOT(A),B),NAND(NOT(A),B))
步骤 3:计算 XOR 输出:
XOR(A,B)=NAND((A∧NOT(B)),(NOT(A)∧B))
电路
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