继电器像开关一样,可以串联或并联在电路中执行简单的逻辑任务。这种继电器的组合叫做逻辑门(logic gates)
。继电器优于开关之处就在于,继电器可以被其他继电器所控制,而不必由人工控制。这就意味着,这些简单的逻辑门组合起来可以实现更复杂的功能,例如一些简单的算术操作。我们用 0 表示开关断开,用 1 表示开关闭合。以下器件都由继电器构成。
缓冲器
这也叫做缓冲器(buffer)
,可用如下符号表示。缓冲器的输入与输出是相同的。
与门
下图电路的两个继电器串联。当两个开关都断开时,灯泡不发光。
只闭合上面或下面的开关,灯泡仍然不发光。
同时闭合两个开关,灯泡亮了。
电气工程师用如下专门的符号表示一个与门。
与门开关的关系可用下表的与运算来描述。
AND | 0 | 1 |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 |
或门
下图电路的两个继电器并联。当两个开关都断开时,灯泡不发光。
只闭合上面或下面的开关,灯光均会发光。
同时闭合两个开关,灯泡亮了。
电气工程师用如下专门的符号表示一个或门。
或门开关的关系可用下表的或运算来描述。
OR | 0 | 1 |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
反向器
下图的电路使用了另一种连接方式,在开关断开时灯泡被点亮,与之前的电路相反。以这种方式连接的继电器叫做反向器(inverter)
。反向器不是逻辑门
。
反向器可用如下专门符号来表示。
或非门
两个继电器全部断开时,灯泡发光。
只闭合上面或下面的开关,灯泡均会熄灭。
同时闭合两个开关,灯泡熄灭。
或非门用以下符号表示,除去输出部分的小圆圈,这个符号与或门非常相像。
小圆圈表示“反向”,所以或非门也可以用下面的符号表示。
或非门的结果与或门相反,或非门的关系可用下表来描述。
NOR | 0 | 1 |
---|---|---|
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
与非门
两个断电器全部断开时,灯光发光。
只闭合上面或下面的开关,灯光仍然发光。
同时闭合两个开关,灯光熄灭。
与非门的符号如下,和与门类似,但在输出部位多了一个小圆圈,意思是输出和与门正好相反。
与非门的关系如下表所示。
NAND | 0 | 1 |
---|---|---|
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 |
异或门
将或门和与非门以与门方式连接在一起,就得到异或门(XOR)
,如下图。
输入 A | 输入 B | 或门输出 | 与非门输出 | 与门输出 |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
上表整理如下。
XOR | 0 | 1 |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |