数字电子技术中的或门
在数字电子技术中，或门是一种具有两条或更多条输入线和一条输出线的基本逻辑门。它执行布尔加法功能。
在本章中，我们将解释或门的理论。在这里，我们将介绍或门的定义、其逻辑符号、布尔表达式、真值表、运算和电路。
那么，让我们从或门的基本定义开始。
什么是或门?
或门是一种用于执行逻辑加法的逻辑门。它可以有两个或多个输入和一个输出。
仅当所有输入都为低或逻辑 0 时，或门的输出才为低或逻辑 0。对于其他输入组合，或门的输出为高或逻辑 1。
下图显示了双输入和三输入或门的逻辑符号。
这里，A、B 和 C 是输入线，Y 是输出线。
或门的真值表
真值表是显示不同输入组合与输出之间关系的表格。
以下是双输入或门的真值表 −
| 输入 | 输出 | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
下表显示了三输入或门的真值表 −
| 输入 | 输出 | ||
|---|---|---|---|
| A | B | C | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
从这两个真值表中，我们可以观察到，只有当或门的所有输入均为逻辑 0 或低时，或门的输出才为逻辑 0 或低。否则，或门的输出为高或逻辑 1。
或门的布尔表达式
布尔表达式是一个逻辑函数，它描述了或门的输入和输出之间的数学关系。
双输入或门的布尔表达式如下所示 −
Y = A + B
这里，A 和 B 是输入变量，Y 是输出变量。这个表达式读作"Y 等于 A 或 B"。这里，"+"号表示或运算。
类似地，三输入或门的布尔表达式如下所示 −
Y = A + B + C
这里，A、B和C是输入，Y是输出。
同样，我们可以将此表达式扩展到任意数量的输入变量。
或门的工作原理
对于不同输入组合，两输入或门的运算如下所示 −
- 如果 A = 0 且 B = 0，则或门的输出为 Y = 0。
- 如果 A = 0 且 B = 1，则或门的输出为 Y = 1。
- 如果A = 1 且 B = 0，或门的输出为 Y = 1。
- 如果 A = 1 且 B = 1，或门的输出为 Y = 1。
该理论解释，当施加到或门的两个输入都为低或逻辑 0 时，或门的输出也为低或逻辑 0，否则为高或逻辑 1。
类似地，三输入或门的工作原理如下 −
- 如果 A = 0、B = 0 和 C = 0，或门的输出为 Y = 0。
- 如果 A = 0、B = 0 和 C = 1，或门的输出为 Y = 1。
- 如果 A = 0、B = 1 和 C = 0，或门的输出为 Y = 1.
- 如果 A = 0、B = 1 且 C = 1，则或门的输出为 Y = 1。
- 如果 A = 1、B = 0 且 C = 0，则或门的输出为 Y = 1。
- 如果 A = 1、B = 0 且 C = 1，则或门的输出为 Y = 1。
- 如果 A = 1、B = 1 且 C = 0，则或门的输出为 Y = 1。
- 如果 A = 1、B = 1 且 C = 1，则或门的输出为 Y = 1。
该理论还解释了，只有当所有三个输入都为低或逻辑 0 时，或门的输出才为低或逻辑 0。
使用晶体管
我们可以使用晶体管实现或门逻辑电路。下图显示了使用 BJT 晶体管实现的双输入或门。
此或门电路也称为晶体管-晶体管逻辑 (TTL) 或门。
晶体管或门的工作原理
下面解释了上面显示的晶体管或门电路的操作 −
当输入 A 和 B 都为低电平时，即 A 和 B 都连接到低电压 (0 V)，晶体管 Q1 和 Q2 保持关闭状态并充当打开的开关。结果是输出线将直接连接到地电位。这使得电路的输出为低电平或逻辑 0。
如果输入 A 为低电平且输入 B 为高电平，晶体管 Q1 将关闭，晶体管 Q2 将打开并充当闭合的开关。因此，电源电压 VCC 将通过晶体管 Q2 连接到输出线。因此，电路的输出为高电平或逻辑 1。
如果输入 A 为高电平而输入 B 为低电平，晶体管 Q1 将导通，而晶体管 Q2 将充当断开的开关。因此，输出线将通过晶体管 Q1 连接到电源 VCC。因此，电路的输出为高电平或逻辑 1。
当输入 A 和 B 都为高电平时，晶体管 Q1 和 Q2 都将导通并充当闭合的开关。输出线将通过两个晶体管连接到电源 VCC，这使得电路的输出为高电平或逻辑 1。
该理论解释道，当电路的两个输入都连接到逻辑 0 或低电平信号时，输出为低电平或逻辑 0，否则输出为高电平或逻辑 1。因此，该电路实现了或门功能。
我们可以在电路中添加更多晶体管来实现更高阶的或门。
使用开关的或门
我们还可以使用电开关、电池和灯来实现或逻辑运算。下图描绘了双输入或门的开关电路图。
下面解释了此电路的工作原理 −
当开关 A 和 B 都打开时，电流流动的路径是闭合的。因此，灯将保持关闭状态，代表低或逻辑 0 输出。
如果开关 A 断开而开关 B 闭合，则电流通过开关 B 的路径是闭合的。在这种情况下，灯将发光并代表高或逻辑 1 输出。
如果开关 A 闭合而开关 B 断开，则电流通过开关 A 的路径是闭合的。在这种情况下，灯将发光并代表高或逻辑 1 输出。
如果开关 A 和 B 都闭合，则电流流动的路径是闭合的。这也会打开灯并代表高或逻辑 1 输出。
这样，上面显示的开关电路实现了或门操作。我们可以并行添加更多开关来实现更高阶的或门逻辑。
或门 IC
实际上，或门以集成电路或 IC 的形式提供。最流行的或门 IC 是 IC 7432，它是四路 2 输入或门 IC。它有四个两输入或门。
下图描述了或门 IC 7432 的引脚和框图。
或门 IC 7432 有 14 个引脚，它是一个晶体管-晶体管逻辑 (TTL) 或门 IC。
结论
总之，或门是一个具有两条或更多条输入线和一条输出线的基本逻辑门。仅当所有输入都为低时，它才会产生低或逻辑 0 输出，否则会产生高或逻辑 1 输出。
在本章中，我们解释了或门的理论。这里，我们仅介绍了两个和三个输入的或门。但相同的理论和技术解释适用于具有任意数量输入的或门。
