ロジックゲートとは？用途や種類を解説

ロジックゲートは、今日使われている電子機器のほとんどを支えている考え方を実現するための機器です。この記事では、ロジック・ゲートの歴史、ロジック・ゲートの用途、ロジック・ゲートの種類について説明します。

ロジック・ゲートは、トランジスタとダイオードを組み合わせて作られたデバイスです。デジタル回路に使われ、論理的に動作し、0か1の二値結果を与えます。これらはスイッチング関数またはブール関数として知られています。ロジック・ゲートは、これらの電子機器の処理機能を行い、実行するものです。ロジックゲートは全部で7つあり、AND、NOT、OR、XNOR、NAND、XOR、NORゲートと呼ばれています。

各ロジック・ゲートには独自のロジック・ゲート・シンボルがあり、それがどのように処理を行うのか、あるいはなぜ特定の出力を出すのかを示します。

複雑なデバイスではありませんが、ロジック・ゲートは様々なテクノロジーの基本部分です。ロジック・ゲートは、その機能に基づいてデータを処理し、送信するために使われます。事実上、すべての複雑なテクノロジーは、ロジックゲートを使用してします。

コンピュータは、複雑なデータを通信、転送、処理するためにバイナリコード（二進数）で動作するため、ロジックゲートがデータの変換と操作に最適です。ロジックゲートを通して、コンピューターはより複雑なタスクを実行するためのデータを、より簡単に処理することができます。

前述したように、ロジックゲートには7つの種類があります。最初はANDゲートです。ANDゲートは、入力1と入力2が1の場合、出力も1になることを伝えます。入力1と入力2がともに偽の場合、出力は偽または0となり、入力1と入力2が異なる場合、出力は偽または0となります。

2つ目のタイプのゲートはORゲートです。これは、異なる入力があった時に真を見つけることによって出力を決定します。入力1が0で入力2が1の場合、出力は真か1になります。しかし、入力が同じ値であれば、出力は偽または0になります。

3つ目のロジックゲートはNOTゲートです。これはインバーターとも呼ばれ、入力が1つあり、常に出力と異なります。

4つ目のタイプのゲートはNANDゲートです。このゲートは、NOTゲートとANDゲートとして動作します。このゲートの入力が両方とも1、または片方が1の場合、出力は真になります。しかし、両方の入力が「真」であれば、ゲートの出力は「偽」となります。

5つ目ののゲートはNORゲートです。NANDゲートと同様、このゲートは2つのゲート、すなわちORゲートとNOTゲートを組み合わせたものです。このゲートは、出力を決定するために、OR関数の後にNOT関数を実行します。

6つ目のゲートはXORゲートで、どちらか一方を意味します。前述したように、このゲートの出力は、入力の読み取り値が同じでない限り、真になります。

最後のゲートはXNORゲートです。このゲートはXORゲートとNOTゲートを組み合わせたものです。XOR関数の後にNOT関数を実行し、出力値を決定します。