真值表与逻辑门：逻辑电路的基本组成，理解数字电路的奥秘（深入解读）

# 1. 真值表与逻辑门的基础概念

真值表是描述逻辑门输入和输出关系的一种表格。它列出所有可能的输入组合以及相应的输出值。例如，AND 逻辑门有两个输入 A 和 B，其真值表如下：

| A | B | 输出 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |

逻辑门是实现布尔代数运算的电子电路。它们根据输入信号的真值产生输出信号。基本逻辑门包括 AND、OR 和 NOT，它们可以组合成更复杂的逻辑电路。

# 2. 逻辑门类型与特性

### 2.1 基本逻辑门：AND、OR、NOT

**AND 门**

* **定义：**AND 门是当且仅当所有输入都为真时，输出才为真。
* **符号：**

  A --[AND]-- B
  |         |
  |         |
  +---------+
  |   OUT    |
  +---------+

* **真值表：**
| A | B | OUT |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |

**OR 门**

* **定义：**OR 门是当至少一个输入为真时，输出才为真。
* **符号：**

  A --[OR]-- B
  |         |
  |         |
  +---------+
  |   OUT    |
  +---------+

* **真值表：**
| A | B | OUT |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |

**NOT 门**

* **定义：**NOT 门是当输入为假时，输出为真；当输入为真时，输出为假。
* **符号：**

  A --[NOT]-- OUT

* **真值表：**
| A | OUT |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |

### 2.2 复合逻辑门：NAND、NOR、XOR

**NAND 门**

* **定义：**NAND 门是 AND 门的否定，当且仅当所有输入都为假时，输出才为真。
* **符号：**

  A --[NAND]-- B
  |         |
  |         |
  +---------+
  |   OUT    |
  +---------+

* **真值表：**
| A | B | OUT |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |

**NOR 门**

* **定义：**NOR 门是 OR 门的否定，当且仅当所有输入都为假时，输出才为真。
* **符号：**

  A --[NOR]-- B
  |         |
  |         |
  +---------+
  |   OUT    |
  +---------+

* **真值表：**
| A | B | OUT |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |

**XOR 门**

* **定义：**XOR 门是当输入不同时，输出才为真。
* **符号：**

  A --[XOR]-- B
  |         |
  |         |
  +---------+
  |   OUT    |
  +---------+

* **真值表：**
| A | B | OUT |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |

### 2.3 三态逻辑门

三态逻辑门是具有三种输出状态的逻辑门：高电平（1）、低电平（0）和高阻抗（Z）。高阻抗状态表示逻辑门处于非活动状态，不输出任何信号。

常用的三态逻辑门有：

* **三态缓冲器：**当使能信号为高电平时，三态缓冲器将输入信号输出到输出端；当使能信号为低电平时，三态缓冲器处于高阻抗状态。
* **三态锁存器：**当使能信号为高电平时，三态锁存器将输入信号锁存到输出端；当使能信号为低电平时，三态锁存器处于高阻抗状态。

三态逻辑门常用于总线系统中，允许多个设备共享同