NOR邏輯計算機 - 布林或非閘與真值表
計算2–4個輸入的NOR邏輯運算、產生完整真值表,並立即探索布林或非閘的行為。
選取輸入類型與輸入數量,輸入數值(0/1或True/False),然後按一下「計算NOR」查看結果及選用的完整真值表。
NOR邏輯計算機 - 布林或非閘與真值表
計算2–4個輸入的NOR邏輯運算、產生完整真值表,並立即探索布林或非閘的行為。
FALSE輸入0,TRUE輸入1。
關於NOR邏輯計算機
NOR閘是數位邏輯的基本組成元件之一。NOR代表NOT-OR:它先計算全部輸入的邏輯OR,再反轉(否定)結果。對雙輸入NOR閘而言,僅當兩個輸入皆為0(FALSE)時,輸出才是1(TRUE);在其他情況 — A=0,B=1、A=1,B=0或A=1,B=1 — OR為真,所以反轉後為假。
NOR閘稱為通用閘,意即任何布林邏輯函數 — AND、OR、NOT、NAND、XOR及所有組合 — 都能只用NOR閘建構。此特性讓NOR成為數位電路設計、積體電路製造與電腦架構的核心。NOR閘在歷史上很重要,因為早期TTL與CMOS邏輯系列特別容易製造NOR電路。
多輸入NOR的規則自然延伸:當且僅當每一個輸入皆為0時,輸出為1。三輸入NOR在8列真值表中只有一列輸出1(所有輸入為0);四輸入NOR在16列中也只有一列輸出1。因此輸入愈多,輸出為1的條件愈嚴格、出現愈少。
在布林代數中,NOR寫為A↓B或A NOR B。德摩根定理表示其與其他閘的關係:NOR(A,B) = NOT(A OR B) = NOT(A) AND NOT(B)。因此,將NOR閘兩個輸入接在一起時,它會作為NOT(反相器)閘運作;這是僅以NOR設計複雜邏輯的基本恆等式。
NOR邏輯實際用於記憶體單元(NOR快閃記憶體)、以交叉耦合NOR閘建立的置位-重設(SR)鎖存器(構成正反器基礎)、可程式邏輯元件(PLD)的組合電路,以及電子教育的基本邏輯探針練習。理解NOR真值表是數位電子、電腦工程與硬體描述語言(HDL)程式設計的先決條件。
此計算機支援2、3與4輸入NOR運算,以及二進位(0/1)和布林(True/False)輸入格式。切換真值表即可查看所選輸入數量的全部可能組合。
NOR邏輯範例
四個範例展示不同輸入類型與數量下的NOR閘行為。
| 輸入 | NOR結果 | 說明 |
|---|---|---|
| A=0, B=0(二進位,2個輸入) | 1 (TRUE) | 所有輸入皆為0,所以OR為0且NOT(OR) = 1。這是唯一全零組合,也是2輸入NOR表中唯一產生TRUE輸出的組合。 |
| A=0, B=1(二進位,2個輸入) | 0 (FALSE) | OR(0,1) = 1,因此NOR = NOT(1) = 0。只要任一輸入為1,輸出就是0。 |
| A=0, B=0, C=0(二進位,3個輸入) | 1 (TRUE) | 三輸入NOR只有在所有輸入皆為0時才是1。真值表8種可能列中,只有此列輸出1。 |
| A=True, B=False(布林值,2個輸入) | FALSE | 使用布林輸入的NOR:OR(True, False) = True,所以NOR = NOT(True) = False。布林與二進位NOR意義相同。 |
如何使用NOR計算機
- 選擇輸入類型:二進位(0或1)或布林值(True/False或T/F)。兩者相等;請選擇最符合情境者。
- 選取輸入數量:2、3或4。對應的A到D輸入欄位會自動出現。
- 在每個輸入欄位輸入值,再按一下「計算NOR」。結果會以TRUE或FALSE顯示NOR輸出及其二進位等值。
- 按一下「顯示真值表」,以顯示所選輸入數量的所有可能輸入組合及對應的NOR輸出。
- 按一下「重設」清除所有輸入並重新開始。
NOR計算機常見問題
什麼是NOR閘?
NOR閘是一種數位邏輯閘,只有所有輸入皆為FALSE(0)時才輸出TRUE(1)。它結合了OR閘後的NOT閘:先計算全部輸入的OR,再反轉結果。NOR是通用閘 — 任何邏輯電路都能只用NOR閘建構,因此在數位設計中極其重要。
NOR與OR有何不同?
OR閘只要至少一個輸入為1便輸出1,只有全部為0時輸出0。NOR閘剛好相反:至少一個輸入為1時輸出0,全部為0時輸出1。換句話說,NOR是OR的補數(反轉)。在OR閘輸出加入NOT反相器即可得到NOR閘。
為何NOR稱為通用閘?
若每個布林函數都能僅由一種閘表示,該閘即為通用閘。NOR具有通用性,因為可用它建立NOT閘(兩個輸入相連)、OR閘(NOR後接NOR反相器)及AND閘(對反相輸入取NOR)— 而NOT、OR、AND構成功能完備集合,所以NOR本身可重現任何電路。NAND閘也有此通用性。
什麼是NOR SR鎖存器?
SR(置位-重設)鎖存器是由兩個交叉耦合NOR閘組成的基本記憶元件。一個閘的輸出回授為另一閘的一個輸入。S(置位)輸入強制輸出為1;R(重設)輸入強制輸出為0;兩輸入皆為0會保持上次狀態(記憶);兩者皆為1是禁用狀態。SR鎖存器是正反器、暫存器與所有同步數位記憶體的基礎。
4輸入NOR真值表有幾列?
4輸入真值表有2⁴ = 16列,每列對應四個二進位輸入的一種組合。NOR輸出僅在其中一列為1 — 即A=0、B=0、C=0、D=0。其餘15列至少有一個輸入是1,令OR為真而NOR為假。
NOR與XNOR有何不同?
NOR只有所有輸入皆為0時輸出1。XNOR(互斥或非)在有偶數個輸入為1時輸出1 — 對雙輸入而言,即兩者同為0或同為1。除了全零輸入列外,兩者均不同。2輸入真值表中,NOR產生1-0-0-0,而XNOR產生1-0-0-1(依序為00、01、10、11列)。