什麼?就是邏輯門(Logic Gate)

簡單來説,邏輯門是數字電路中最基本的構建模塊,它根據輸入信號的邏輯狀態(真或假,通常用1和0表示)來產生一個單一的、確定的輸出。

你可以把它想象成一個做出簡單“是/否”決策的電子開關。

Minecraft Survival - 選修一(2)- 紅石邏輯門_布爾代數


核心概念

  1. 二進制世界:邏輯門只處理兩種狀態:
  • 1(高電平、真、開、是)
  • 0(低電平、假、關、非)
    這是所有計算機和數字設備運作的基礎。
  1. 布爾代數一種處理真值的數學分支。就是:邏輯門的運作規則基於布爾代數,這
  2. 輸入與輸出:每個邏輯門有一個或多個輸入,但只有一個輸出。

常見的邏輯門類型

以下是七種最基本的邏輯門,它們都有自己獨特的邏輯符號、真值表和布爾表達式。

Minecraft Survival - 選修一(2)- 紅石邏輯門_數字電路_02


為什麼邏輯門如此主要?

邏輯門是構建所有數字系統的基石

  1. 組合成麻煩電路:通過將數百萬甚至數十億個邏輯門以特定方式連接起來,可以構建出更復雜的組件,如:
  • 加法器:用於進行算術運算。
  • 多路複用器:用於選擇素材路徑。
  • 觸發器:用於存儲1位素材(0或1),這是內存的基礎。
  • 寄存器內存:由大量觸發器構成。
  1. 構建微處理器由海量的邏輯門組成的極其複雜的網絡。它們通過執行根本的邏輯運算,最終實現了我們所見的所有複雜機制,從運行軟件、顯示圖像到連接網絡。就是:現代計算機的中央處理器(CPU)和圖形處理器(GPU)本質上就

物理實現

邏輯門最初可以用繼電器(電磁開關)實現,現代則主要通過晶體管(一種半導體開關)來構建。在集成電路(芯片)中,晶體管被微型化並大規模集成,以創建我們必須的各種邏輯門和電路。

總結一下:

邏輯門是執行基本邏輯操作的電子開關。它們處理二進制信號(0和1),是構建計算機、手機以及所有現代數字電子產品中複雜計算和存儲功能的最基本單元。