NOR brána - NOR gate

Tento článek je o NOR ve smyslu elektronické logické brány (např.CMOS 4001). Pro NOR v čistě logickém smyslu viz Logické NOR. Pro další použití NOR nebo Nor viz Ani (disambiguation).
Přesměrování „4001“ zde. Pro rok viz 5. tisíciletí.
VSTUPVÝSTUP
ABA NOR B
001
010
100
110

The NOR brána je digitální logická brána který implementuje logický NOR - chová se podle pravdivostní tabulka doprava. HIGH výstup (1) je výsledkem, pokud jsou oba vstupy do brány LOW (0); pokud je jeden nebo oba vstupy VYSOKÝ (1), bude výsledkem NÍZKÝ výstup (0). NOR je výsledkem negace z NEBO operátor. To může také být v některých smyslech považováno za inverzní k A brána. NOR je a funkčně kompletní provoz - brány NOR lze kombinovat a generovat jakoukoli další logickou funkci. Sdílí tuto vlastnost s Brána NAND. Naproti tomu NEBO operátor je monotóní protože se může změnit pouze NÍZKÝ na VYSOKÝ, ale ne naopak.

Ve většině implementací obvodů, ale ne ve všech, je negace zdarma - včetně CMOS a TTL. V takových logických rodinách je OR složitější operací; může použít NOR následovaný NOT. Významnou výjimkou jsou některé formy domino logika rodina.

Originál Naváděcí počítač Apollo použito 4 100 integrovaných obvodů (IC), přičemž každý obsahuje pouze dvě 3-vstupní brány NOR.[1]

Symboly

Pro brány NOR existují tři symboly: americký (ANSI nebo „vojenský“) symbol a symbol IEC („evropský“ nebo „obdélníkový“), stejně jako zastaralý symbol RÁMUS symbol. Více informací viz Symboly logické brány. Symbol ANSI pro bránu NOR je standardní brána OR s připojenou inverzní bublinou. Bublina označuje, že funkce brány nebo byla obrácena.


NOR ANSI Labelled.svgNOR IEC.svgNOR DIN.svg
Symbol MIL / ANSISymbol IECSymbol DIN
ANI Plná zmije

Popis hardwaru a pinout

Brány NOR jsou základní logické brány a jako takové jsou rozpoznávány v TTL a CMOS Integrované obvody. Standardní CMOS IC řady 4000 je 4001, který obsahuje čtyři nezávislé brány NOR se dvěma vstupy. Schéma zapojení je následující:

Pinoutový diagram 4001 Quad NOR DIP -formátový IC
 1 Vstup A1 2 Vstup B1 3 Výstup Q1 4 Výstup Q2 5 Vstup B2 6 Vstup A2 7 Vss 8 Vstup A3 9 Vstup B3 10 Výstup Q3 11 Výstup Q4 12 Vstup B4 13 Vstup A4 14 Vdd

Dostupnost

Tato zařízení jsou k dispozici od většiny výrobců polovodičů, jako jsou Fairchild Semiconductor, Philips nebo Texas Instruments. Ty jsou obvykle k dispozici v obou průchozích otvorech DIP a SOIC formát. Datové listy jsou ve většině snadno dostupné databáze datových listů.

V populárních CMOS a TTL logické rodiny, K dispozici jsou brány NOR s až 8 vstupy:

  • CMOS
    • 4001: Quad 2-input NOR gate
    • 4025: Triple 3-input NOR gate
    • 4002: Dvojitá brána NOR se 4 vstupy
    • 4078: Jedna brána NOR s 8 vstupy
  • TTL
    • 7402: Quad 2-input NOR gate
    • 7427: Triple 3-input NOR gate
    • 7425: Duální brána NOR se 4 vstupy (se stroboskopem, zastaralá)
    • 74260: Dual 5-Input NOR Gate
    • 744078: Jedna brána NOR s 8 vstupy

U starších RTL a ECL rodiny, brány NOR byly efektivní a nejčastěji používané.

Implementace

NMOS NOR.png
Brána PMOS NOR se zatěžovacím odporem.

Výše uvedená schémata ukazují konstrukci 2-vstupní brány NOR pomocí Logika NMOS obvody. Pokud je jeden ze vstupů vysoký, odpovídající N-kanál MOSFET je zapnutý a výstup je nízký; jinak je výstup tažen vysoko skrz pull-up rezistor.

The fyzické rozložení CMOS NOR

Níže uvedený diagram ukazuje použití brány NOR se 2 vstupy CMOS technologie. The diody a rezistory na vstupech slouží k ochraně komponent CMOS před poškozením v důsledku elektrostatický výboj (ESD) a nehrají žádnou roli v logické funkci obvodu.

Unbuffered CMOS two input NOR gate

Funkční úplnost

Hlavní článek: NOR logika

Brána NOR má vlastnost funkční úplnost, kterou sdílí s bránou NAND. To znamená, že jakoukoli jinou logickou funkci (AND, OR atd.) Lze implementovat pouze pomocí bran NOR.[2] Celý procesor lze vytvořit pouze pomocí bran NOR.

Jelikož brány NAND jsou také funkčně kompletní, není-li k dispozici žádná konkrétní brána NOR, lze z ní jednu vyrobit NAND brány.[2]

Požadovaná bránaStavba NAND
NOR ANSI Labelled.svgNOR z NAND.svg

Všimněte si, že výše uvedený obrázek zobrazuje NAND konstrukci brány NOR, což implikuje pouze funkční úplnost NOR za správného předpokladu, že NAND je funkčně kompletní. Číslo představující rozklad všech ostatních logických funkcí na složení NOR by to však ukazovalo přímo, bez předpokladu, že NAND je funkčně kompletní.

Viz také

Reference

  1. ^ Whipple, Walt (2019). Z první ruky: Hackování naváděcího počítače Apolla. Inženýrství a historie technologie Wiki.
  2. ^ A b Mano, M. Morris a Charles R. Kime. Logika a základy počítačového designu, třetí vydání. Prentice Hall, 2004. str. 73.