Tricky Circuit

NAND 与非逻辑门

用两个开关做决定

NAND 是 NOT AND,即与非:先判断两个输入是否都为 1,再反转结果。逻辑门按规则处理数字输入。在这个理想 5 V 模型中,逻辑 0 表示 0 V,逻辑 1 表示 5 V。这是电压状态,不是电子数量。

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实验台

改变电路设置,预测读数,再检查挑战结果。这些是教学模型,每课都会说明模型的假设。

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工作原理

只模拟理想真值表。输入已被定义,不会悬空;省略真实阈值、延迟和负载限制。不是经过实物测试的芯片模型。

Y = NOT(A AND B)。A、B 是输入,Y 是输出。只有 A = 1 且 B = 1 时 Y = 0。任何一个输入为零,Y 就是 1。必须通电才能得到模型输出。

难度
  1. 搭建 · 观察

    通电,A = 0、B = 0。得到输出 5 V,即逻辑 1。

    需要提示?

    A=0; B=0 → Y=1; 5 V

  2. 探索 · 调整

    将两个输入都设为 1。得到输出 0 V,即逻辑 0。

    需要提示?

    A=1; B=1 → Y=0; 0 V

  3. 独立解题 · 发现界限

    设置 A = 1、B = 0。得到输出 5 V,并解释为何一个低输入就足够。

    需要提示?

    A=1; B=0 → Y=1; 5 V

延伸阅读与电路配方

用两个开关做决定

实用关联

将同一个已定义信号送入两个 NAND 输入,就得到反相器:0 变 1,1 变 0。

意外细节

布尔逻辑使用 0 和 1 两种状态。只用 NAND 门就能组成这种逻辑的任何规则,因此它是通用逻辑门。

值得避开的误区

滑块代表受驱动的逻辑电平。真实引脚未连接时,并不自动表示逻辑 0。

A 保持 0,B 从 0 变为 1。Y…

  1. 变为 0
  2. 保持 1
  3. 变为未定义
延伸阅读

A = 0 时,A AND B 总是 0,NOT 将输出变为 1。

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