我的电路初学
从第一台庞大的计算机,到我们现在日常使用的便携式笔记本,科技的技术在不断的进步。倘若把我们自身缩小可观的倍数,放在现代的计算机内部,展现在我们面前的恐怕就是错综复杂的门与路。
电路的基本:三种门
- 与门
- 或门
非门
- 与门是指对两个输入信号的与运算,只有两个输入信号都为“真”,其输出结果才为“真”。
- 或门是指对两个输入信号的或运算,当两个输入信号至少有一个为“真”时,输出结果为“真”,否则为“假”。
- 非门有点不同。非门只接受一个输入信号,并且输出其反值。也就是说,如果输入端为“真”,输出端则为“假”;如果输入端为“假”,输出端则为“真”;
我们可以在计算机上对电路元件进行仿真。
本文以老师推荐的网站为例:AutoDesk Circuits
我们可以看到网站提供的门工具已经有了与门和或门。
非门呢?
虽然没有直接的非门元器件,但我们注意到有个异或门
观察异或门和非门的真值表,不难发现一种偶合。
异或门:
input 1 | input 2 | output |
---|---|---|
1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 |
非门:
input | output |
---|---|
1 | 0 |
0 | 1 |
注意到了吗?当异或门的一个输入端为“真”时,另一个输入端与输出端的逻辑关系和非门是一样的!
注意到这点,我们可以将异或门的一个输入端始终接上电源,另一个输入端接入控制信号(如开关),这样便可组成一个非门。
如下图所示:
swith | output |
---|---|
on | dark |
off | green |
验证电路等价: A(B+C)和 AB+AC
仿真图如下:
真值表:
A | B | C | O1 | O2 |
---|---|---|---|---|
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
从表中也可看出,A(B+C)和AB+AC的结果是一致的
SR锁存器
原理图:
仿真图:
~set | ~reset | Q(X) | Q(Y) |
---|---|---|---|
1 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 |
加法器
一位全加器:
二位全加器:
有点复杂,想要精通还得更加努力才行(ง •_•)ง