Portão NAND - NAND gate

Entrada Saída
UMA B A NAND B
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
O chip TTL 7400, contendo quatro NANDs. Os dois pinos adicionais fornecem energia (+5 V) e conectam o aterramento

Na eletrônica digital , uma porta NAND ( NOT-AND ) é uma porta lógica que produz uma saída falsa apenas se todas as suas entradas forem verdadeiras; portanto, sua saída é complementar à de uma porta AND . Uma saída LOW (0) resultará somente se todas as entradas para o gate forem HIGH (1); se alguma entrada for LOW (0), resultará em uma saída HIGH (1). Uma porta NAND é feita usando transistores e diodos de junção. Pelas leis de De Morgan , a lógica de uma porta NAND de duas entradas pode ser expressa como AB = A + B , tornando uma porta NAND equivalente a inversores seguida por uma porta OR .

A porta NAND é significativa porque qualquer função booleana pode ser implementada usando uma combinação de portas NAND. Essa propriedade é chamada de completude funcional . Ele compartilha esta propriedade com o portão NOR . Os sistemas digitais que empregam determinados circuitos lógicos aproveitam a integridade funcional do NAND.

A função NAND ( a 1 , a 2 , ..., a n ) é logicamente equivalente a NOT ( a 1 AND a 2 AND ... AND a n ).

Uma maneira de expressar A NAND B é , onde o símbolo significa AND e a barra significa a negação da expressão abaixo dele: em essência, simplesmente .

As portas NAND com duas ou mais entradas estão disponíveis como circuitos integrados na lógica transistor-transistor , CMOS e outras famílias lógicas .

Símbolos

Existem três símbolos para portas NAND: o símbolo MIL / ANSI , o símbolo IEC e o símbolo DIN obsoleto, às vezes encontrado em esquemas antigos. Para obter mais informações, consulte os símbolos da porta lógica . O símbolo ANSI para a porta NAND é uma porta AND padrão com uma bolha de inversão conectada.

NAND ANSI Labelled.svg NAND IEC.svg NAND DIN.svg
Símbolo MIL / ANSI Símbolo IEC Símbolo DIN

Descrição de hardware e pinagem

As portas NAND são portas lógicas básicas e, como tal, são reconhecidas em ICs TTL e CMOS .

Diagrama das portas NAND em um circuito integrado CMOS tipo 4011.

Versão CMOS

O padrão, 4000 série , CMOS IC é o 4011, o qual inclui quatro portões independente, de duas entradas, NAND.

Disponibilidade

Esses dispositivos estão disponíveis na maioria dos fabricantes de semicondutores, como Fairchild Semiconductor , Philips ou Texas Instruments . Geralmente, estão disponíveis nos formatos DIL e SOIC através do orifício . Folhas de dados estão prontamente disponíveis na maioria dos bancos de dados de folhas de dados .

As portas NAND padrão de 2, 3, 4 e 8 entradas estão disponíveis:

  • CMOS
    • 4011: Porta NAND Quad de 2 entradas
    • 4023: Porta NAND tripla de 3 entradas
    • 4012: Porta NAND dupla de 4 entradas
    • 4068: Porta NAND mono de 8 entradas
  • TTL
    • 7400: Porta NAND Quad de 2 entradas
    • 7410: Porta NAND tripla de 3 entradas
    • 7420: Porta NAND dupla de 4 entradas
    • 7430: Porta NAND mono de 8 entradas

Implementações

Porta NMOS NAND
PMOS NAND gate
Portão CMOS NAND
Porta TTL NAND
O layout físico de um CMOS NAND
Die de um 74AHC00D quadrilátero NAND de 2 entradas fabricado pela NXP
Implementação de silício de 4 portas NAND em um circuito integrado

Completude funcional

A porta NAND tem a propriedade de completude funcional , que compartilha com a porta NOR . Ou seja, qualquer outra função lógica (AND, OR, etc.) pode ser implementada usando apenas portas NAND. Um processador inteiro pode ser criado usando apenas portas NAND. Em ICs TTL usando transistores de múltiplos emissores , também requer menos transistores do que uma porta NOR.

Como portas NOR também são funcionalmente completa, se não portões específica NAND estão disponíveis, pode ser feita a partir de NOR portões usando NOR lógica .

Portão desejado Construção NOR
NAND ANSI Labelled.svg NAND de NOR.svg

Veja também

Referências

links externos