1.7 逻辑NOR门教程

或非门是一种逻辑门，也是通用逻辑门之一。或非门可用于构建类似于与门的基本逻辑门。通过组合非门（NOT）和或门（OR），可以构建或非门。或非门的输出是或门输出的反相。通常，或非门有2个输入，假设为 $X$ 和 $Y$，以及一个输出 $Z$。

或非门逻辑符号

下图展示了或非门的逻辑符号。

或非门的数学表达式

或非门操作的数学表达式为 $Z = \overline{X + Y}$。其中，横线“$\overline{\phantom{X + Y}}$”表示反相操作。

或非门真值表

下表为或非门的真值表。它表明，当两个输入均为低电平时，或非门输出高电平；而当任何一个输入为高电平时，输出为低电平。

2 输入晶体管或非门

在两输入或非门中，使用两个晶体管来设计或非门。电路驱动电压 +6 V 连接到第一个晶体管的集电极。同样的电源电压也并联连接到第二个晶体管的集电极。将两个电阻器（各为 10 kΩ）作为或非门的输入。两个晶体管的发射极共同接地。输出在电源电压、电阻器和第一个晶体管集电极的节点处获取。

使用两个晶体管设计的 2 输入或非门逻辑门如下图所示。

还有一种设计方法是使用单个晶体管来设计或非门。在此设计中，晶体管的基极通过电阻器并联连接两个输入。发射极接地，集电极连接到电路驱动电压（+6 V）。输出从晶体管的集电极端获取。请参见下图。

这是一种实现或非门逻辑的替代方法。

脉冲操作

如果将两个不同的时钟信号作为或非门的输入 $X$ 和 $Y$，则或非门的输出如下图所示（$X$、$Y$ 为输入，$Z$ 为输出）。

从上述时钟信号可以看出，当两个输入均为高电平时，或非门的输出为低电平，并且在每个输入逻辑低电平期间，低电平输出状态持续。在时钟脉冲结束时，由于或非门的两个输入均为低电平，输出变为高电平。

通用或非门

或非门被称为“通用逻辑门”。通过仅在其输入端进行一些更改，这种门可以作为任何基本逻辑门使用。通常，我们在设计其他基本逻辑门时更倾向于使用与非门而不是或非门。让我们看看如何使用或非门设计其他门。

仅使用或非门设计的基本逻辑门

我们可以设计基本逻辑门，如与门（AND）、或门（OR）和非门（NOT）。让我们看看或非门如何执行这三种功能。

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3 输入或非门

通过在其输入端连接其他逻辑门，可以设计多输入或非门。让我们看看 3 输入或非门的逻辑符号和真值表。随着输入数量的变化，布尔表达式不会改变。或非门的输出是其输入之和的反相。

3 输入或非门符号

3 输入或非门的布尔表达式为 $Q = \overline{A + B + C}$。

真值表

3 输入或非门的真值表如下所示。

当所有三个输入均为高电平时，3 输入或非门的输出为低电平；在所有其他输入组合下，输出为高电平。

4 输入或非门

与 3 输入或非门类似，我们也可以设计 4 输入或非门。

其布尔表达式为

常见的 TTL 和 CMOS 逻辑或非门集成电路（IC）

所有 TTL 和 CMOS 逻辑或非门集成电路的列表如下。

一些常用的或非门集成电路如下：

7402 四路双输入或非门集成电路

引脚说明

或非门的应用

逻辑或非门可用于构建异或门（EX-OR）以及其他一些实际应用。其中一种实际应用是“混合罐”。以下进行说明。

如果观察下图，我们使用一个 3 输入或非门来控制混合罐中原料的流量。不同种类的原料分别储存在独立的圆柱形容器中。每个圆柱的底部外侧都安装了一个电容式接近开关，用于检测原料的量或液位。

当原料降至传感器水平时，圆柱体产生高电平逻辑输出。高于传感器的原料液位被视为低电平（0）。当所有原料都降至传感器水平时，或非门的所有输入都将变为高电平。

当所有原料降至传感器水平时，或非门的输出将变为高电平。此输出连接到功率转换器，功率转换器又连接到电机（用于混合原料）。或非门的高电平输出激活功率转换器并启动电机，使电机运行并混合所有原料。