Vad är logiken ates i compute hårdvara Differentiate mellan NAND gate roll och inte heller utfärda utegångsförbud för också Rita sanning bordlägger för varje?

"Vad är rollen som logisk grind i datormaskinvara?"

Tänk på en dator som en ruta med ett antal elektriska signaler kommer in till det och en nummer går ur den. Omedelbart innanför rutan är är associerade med dessa signal ledningar, vissa specialiserade kretsar vars syfte är (i allmänhet) att översätta mellan de idiosynkratiska elektriska kännetecknen av den yttre världen signalering och den konsekventa interna representationen av dessa signaler som booleska uttryck. Allt annat inuti - allt - är byggd av logik gates. Så är de ganska grundläggande. De används i flera roller:

-som minnesceller, e.g. i RAM eller ROM
-styra informationsflödet, e.g. PCI- eller DDR3 buss kontrollkretsar
-som delar av den beräknande motorn själv
---Den Arithmetic Logic Unit (ALU)
---Funktionsdugliga registrera Array
---Anvisningen avkoda och utförande enhet
---Memory Management Unit (MMU)

Waaay tillbaka, i 50-tal om inte 40 eller tidigare, när en hel del grundläggande arbete på mekaniseras boolesk Algebra gjordes, en mycket smart kille hade en häpnadsväckande uppenbarelse: varje booleska computational krets du någonsin skulle vilja bygga kan byggas med hjälp av endast 2 input NAND-grindar. Denna lemma kallas Schmidt ortogonalitet principen (i CS). För att göra en praktisk datorenhet, är bara andra elementet du behöver ett sätt att utnyttja tiden att tillhandahålla sekventiell stegmotor kontroller. Det tar några specialiserade kretsar, men också är en mycket liten del av det samlade systemet - systemklockan.
Om detaljerna i NAND-grindar - och NOR gates, och så vidare, de lyder mycket enkla regler:

För f(A,B) = ~ (A & B),
f(0,0) = 1
f(0,1) = 1
f(1,0) = 1
f(1,1) = 0

För f(A,B) = ~ (A + B),
f(0,0) = 1
f(0,1) = 0
f(1,0) = 0
f(1,1) = 0

På engelska,

-NAND utgången är sant iff någon av dess ingångar är falskt
-NOR utdata är falska iff någon av dess ingångar är sann
(NB: termen "iff" betyder "om och endast om" - det inte är ett stavfel)

Som en övning för läsaren, med tanke på principen om Schmidt ortogonalitet, hur skulle du bygga en 2 input NOR gate-funktioner med bara 2 input NAND-grindar? XOR? Fullständig Adder?

Alla andra funktionella block är byggd av dessa primitiver. Miljoner av dem, i dagens datorer. En NAND grind kan implementeras med 1 transistor med 2 (eller fler) sändare för ingångar och 1 mer transistor för inverterade utdata. Verkliga kretsar har några fler komponenter, men de är för att hantera den verklighet som kretsar måste lyda i huvudsak analoga fysik men beter sig som om de är digitial.