Logic Gates

Ein logisches Gatter (Gate) ist ein elektrisches Bauelement, das elektrische Eingangsspannungen empfängt und mit diesen logische Berechnungen ausführt, die Booleschen Funktionen, und dann ein einzelne Ergebnis als Spannung ausgibt. Logische Gatter existieren in Anzahlen von Hunderten von Millionen in jedem modernen Computer und sind die Bausteine für alle Rechenvorgänge, die durch Prozessoren und Speicher ausgeführt werden. Sie können aus vielen verschiedenen Materialien und Komponenten bestehen, die weitest verbreitete Bauform ist jedoch das Transistorgatter. Dabei werden meistens MOSFETS verwendet, da für diese der Herstellungsprozess der integrierten Schaltkreise sehr einfach ist.

Einige der üblichen Logikgatter sind das AND-Gatter, OR-Gatter und das Invertierungsgatter. Ein einfaches AND-Gatter (UND) hat zwei Eingänge und stellt fest, ob beide logisch „1“ sind. Wenn ja, ist der Ausgang des Gatters ebenfalls „1“, ansonsten „0“. Ein einfaches OR-Gatter (ODER) hat zwei Eingänge und stellt fest, ob eines der beiden, oder auch beide Gatter, logisch 1 sind. Wenn ja, ist der Ausgang des Gatters „1“, ansonsten „0“.  In diesem Fall können drei verschiedene Eingangskombinationen „1“ ergeben, und nur eine Eingangskombination kann „0“ ergeben. Inverter erhalten nur einen digitalen Wert und kehren diesen um. Eine „1“ wird zur „0“, eine „0“ wird zur „1“. Dies ist das einfachste aller Gatter.

Gates sind üblicherweise Teil eines viel größeren mathematischen und logischen Systems für die Durchführung komplexer Aufgaben, aber manchmal kann ein einzelnes Gate in einem System seine spezielle Anwendung finden.

 

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