ロジックゲートは、回路内の物理的なコンポーネントで、ブール関数の実装によって信号のフローを制御し、 信号をバイナリ情報に処理します。このデバイスは、ロジック回路、 デジタル-アナログ信号変換を含むあらゆる電子回路プロセス、 又はデジタル情報フローにおける基盤となります。
ロジックゲートの種類
ロジックゲートは、独自のロジック機能を備えています。最も一般的なものを基本ゲートといい、次のようなものがあります。
- ANDゲート - このゲートには複数の入力があり、入力されたハイ信号の正の組み合わせに対して単一の信号が出力されます。両方の入力がハイである場合にのみハイ信号になります(たとえば、1が2つであれば出力が1、 それ以外の場合は 出力がゼロになります)。
- ORゲート - ANDゲートと同じように、 ORゲートには、複数の入力と単一の出力があります。この場合、 1の信号の正の組み合わせである必要はなく、1つ又はすべての入力がハイの場合、ロジックハイ信号になります(たとえば1とゼロ 又は1と1の場合には ハイ信号になりますが、 ゼロが2つであればゼロになります)。
- NOTゲート - インバータともいいます。 NOTゲートは、値を反転させて信号を処理します(たとえば、1はゼロに、 ゼロは1に反転されます)。
また、反転により標準的な機能を変更する複合機能ロジックゲートもあります。
- NAND ゲート - ANDゲートとは異なり、 NANDは、2つのハイ信号をゼロとして処理し、それ以外の組み合わせを1とします。
- NORゲート - ORゲートとは異なり、 ハイ信号ではなくゼロ信号が2つ入力された場合に限り、 1になります。
- バッファゲート - バッファロジックゲートは、NOTゲートとは逆の動作になります。 つまり、入力から出力に信号を変化させずに渡します。
用途
CPUは、バイナリロジックを採用しているので、 ロジックゲートは、本質的にコンピュータに欠かせない要素です。そのため、ロジックゲートは、次のようなさまざまなデジタル回路に使用されています。
エンコーダ / デコーダ
マルチプレクサ / デマルチプレクサ
フルアダー / ハーフアダー
