Logické hradlo
Logická hradla provádějí základní logické operace a slouží jako stavební prvky digitálních obvodů. Většina logických hradel přijímá jednu nebo dvě binární hodnoty (0 nebo 1) jako vstupy a vytváří jediný binární výstup. Základní obvody obsahují jen několik logických hradel, zatímco složité obvody — například mikroprocesory — jich mohou obsahovat miliony.
Existuje osm hlavních typů logických hradel, z nichž každý má specifickou booleovskou funkci. Jejich názvy a symboly (používané ve schématech logických hradel) jsou uvedeny níže.
V následující tabulce je vysvětlena funkce každého logického hradla včetně příkladů vstupů a výstupů.
| Hradlo | Popis | Příklad (A, B → výstup) |
|---|---|---|
| AND | Výstup je True, pokud jsou oba A i B True | (1,1 → 1) ; (0,1 → 0) |
| NAND | AND následované NOT (False pouze tehdy, pokud jsou oba A i B True) | (1,1 → 0) |
| OR | Výstup je True, pokud je True alespoň jedno z A nebo B | (1,0 → 1) ; (0,0 → 0) |
| NOR | OR následované NOT (True pouze tehdy, pokud jsou oba A i B False | (0,0 → 1) |
| Buffer | Vytváří stejnou hodnotu jako vstup, často se používá k posílení signálu | (1 → 1) ; (0 → 0) |
| NOT | Invertuje vstupní hodnotu | (1 → 0) ; (0 → 1) |
| XOR | Výstup je True, pokud je True pouze jeden z A nebo B | (1,0 → 1) ; (1,1 → 0) |
| XNOR | XOR následované NOT (True, pokud jsou A a B stejné) | (1,1 → 1) ; (0,0 → 1) |
Kombinací tisíců nebo dokonce milionů logických hradel mohou digitální obvody provádět velmi složité výpočty. Počet logických hradel v integrovaném obvodu závisí na velikosti čipu a velikosti tranzistorů použitých k jejich sestavení. Mezi výkonem procesoru a velikostí tranzistorů obvykle existuje nepřímá úměra. Procesory s menšími tranzistory jsou obecně výkonnější a úspornější než procesory s většími tranzistory.
Otestujte své znalosti