邏輯門

一道用電晶體嘅與門嘅電路圖解

一個集成電路；個電路內置好多道邏輯門，可以做複雜嘅運算。

邏輯門（粵拼：lo⁴ cap¹ mun⁴；英文：logic gate）係廿一世紀初電子工程上最重要嘅電子元件之一。一道邏輯門定義上係指「一個布林（Boolean）函數嘅實現」：一道邏輯門會攞一個或者多個二元（binary）嘅輸入－即係每個輸入得嗰兩個可能數值 1 同 0；然後道邏輯門會按某啲特定嘅法則，俾一個同樣係二元（1 或者 0）嘅輸出。

舉個簡單例子，與門（AND gate）係最常用嘅邏輯門之一。一道與門會攞兩個二元輸入，按邏輯與（logical AND）嘅法則計個輸出出嚟－如果兩個輸入嘅數值都係 1，輸出就會係 1，否則輸出就會係 0。用真值表（truth table）嚟表達嘅話，與門係噉（if 輸入 A 係 1 AND 輸入 B 係 1，個輸出先會係 1）：

輸入		輸出
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

想像一道用電晶體（transistor）實現嘅與門：電晶體係一種半導體零件，可以做到用電控制電嘅效果－一粒電晶體可以有三個或者以上嘅終端分別駁住電路，而其中一個終端受嘅電壓或者電流會控制第啲終端過唔過到電；想像附圖嗰幅電路圖解，${\text{A}}$ 同 ${\text{B}}$ 分別通過一粒電晶體駁住 ${\text{V}}$ 同 ${\text{Out}}$ 之間條電路，每粒電晶體各有三個終端，喺受到 ${\text{A}}$ 或者 ${\text{B}}$ 嚟嘅電嗰陣先會容許另外嗰兩個終端過電；於是，一定要當 ${\text{A}}$ 同 ${\text{B}}$ 都有電過嗰陣（兩個都係 1），${\text{V}}$ 同 ${\text{Out}}$ 之間先會過到電，令 ${\text{Out}}$ 俾出「有電」（1）嘅輸出－呢個電路係與門概念嘅一個物理呈現。

一部數碼電腦就係用咗大量呢啲電路組成嘅超級運算機械－喺廿一世紀初，一塊普通嘅 CPU 上面閒閒地可以有數量斷億計嘅邏輯門，令到一部電腦能夠係噉對一串以二進制表達嘅數字嚟進行運算。

分類

除咗與門之外，邏輯門仲有或門（OR gate）同非門（NOT gate）等多個款，每款都做某種特定嘅邏輯運算。

集成電路

與門同或門等嘅基本邏輯門做嘅係最簡單嗰啲運算，而呢啲基本邏輯門可以砌埋一齊，做更複雜嘅數學運算。事實係，憑住唔同類嘅邏輯門，電子工程師能夠砌出曉做加法、做減法、同多種其他運算嘅集成電路（integrated circuit）。

睇埋

• 運算機械
• 電子工程
• 摩亞定律

文獻

• Awschalom, D.D.; Loss, D.; Samarth, N. (5 August 2002). Semiconductor Spintronics and Quantum Computation. Berlin, Germany: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-42176-4.
• Bostock, G. (1988). Programmable logic devices: technology and applications. New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-006611-3.
• Brown, S. D.; Francis, R. J.; Rose, J.; Vranesic, Z. G. (1992). Field Programmable Gate Arrays. Boston, MA: Kluwer Academic Publishers. ISBN 978-0-7923-9248-4.

拎

• 維基同享中有關邏輯門嘅資源類