Logikgatter

Logikgatter führen grundlegende logische Funktionen aus und sind die grundlegenden Bausteine digitaler integrierter Schaltungen. Die meisten Logikgatter nehmen einen Eingang von zwei Binärwerten auf und geben einen einzigen Wert von 1 oder 0 aus. Einige Schaltungen können nur wenige Logikgatter haben, während andere, wie z. B. Mikroprozessoren, Millionen davon haben können. Es gibt sieben verschiedene Arten von Logikgattern, die im Folgenden beschrieben werden.

In den folgenden Beispielen hat jedes Logikgatter außer dem NOT-Gatter zwei Eingänge, A und B, die entweder 1 (wahr) oder 0 (falsch) sein können. Der resultierende Ausgang ist ein einzelner Wert von 1, wenn das Ergebnis wahr ist, oder 0, wenn das Ergebnis falsch ist.

  • AND - Wahr, wenn A und B beide wahr sind
  • OR - Wahr, wenn entweder A oder B wahr sind
  • NOT - Invertiert den Wert: Wahr, wenn die Eingabe Falsch ist; Falsch, wenn die Eingabe Wahr ist
  • XOR - Wahr, wenn entweder A oder B Wahr sind, aber Falsch, wenn beide Wahr sind
  • NAND - UND gefolgt von NICHT: Falsch nur, wenn A und B beide wahr sind
  • NOR - ODER gefolgt von NICHT: Nur wahr, wenn A und B beide falsch sind
  • XNOR - XOR gefolgt von NOT: Wahr, wenn A und B beide Wahr oder beide Falsch sind

Durch die Kombination von Tausenden oder Millionen von Logikgattern ist es möglich, hochkomplexe Operationen durchzuführen. Die maximale Anzahl von Logikgattern auf einer integrierten Schaltung wird durch die Größe des Chips geteilt durch die Größe der Logikgatter bestimmt. Da die Transistoren den Großteil der Logikgatter in Computerprozessoren ausmachen, bedeuten kleinere Transistoren komplexere und schnellere Prozessoren.

Stand: 22.08.2021