Hvað er NAND?

NAND eða NAND hlið er hugtak sem finnst í stafrænum rafeindatækni. Það vísar til rökfræðilegs hliðs sem framleiðir ákveðna niðurstöðu. Niðurstöður eru alltaf settar út í tvöfaldri, sem þýðir að það eru aðeins tvær mögulegar úttak – já og nei, satt eða ósatt, eða 0 og 1. NAND sjálft er stutt fyrir Not-And.

NAND hlið skilar einni sem afleiðingu í hverju inntakstilviki, annað en ef allir inntakseiningar eru líka 1. Þannig að ef 0 og 0, eða 0 og 1 eru sett inn, er úttakið 1. Aðeins ef inntakið er 1 og 1 skilar NAND hliðið 0.

Ábending: Inntak og úttak er stundum talið hátt og lágt frekar en satt eða ósatt. Lágt er náttúrulega 0 og Hár er 1. Það skiptir ekki máli hvað þeir eru kallaðir – mikilvægu hlutarnir eru gildin 0 og 1.

NAND hlið eru heldur ekki takmörkuð við tvö inntak - þó þau þurfi að hafa að minnsta kosti tvö, geta þau unnið meira. Rökfræðin á bak við það er sú sama - nema öll inntak séu 1, mun hliðið alltaf skila einu, sama hversu mörg inntak eru. Staðlaðar uppsetningar eru 2-, 3-, 4 og 8-inntak hlið. Þessar útgáfur eru virkir notaðar í hálfleiðurum sem eru fáanlegir á markaðnum.

Notkun NAND hliða

Ásamt svipuðum en mismunandi uppsetningu NOR hliðum eru NAND hlið nauðsynleg í nútíma stafrænum rafeindatækni. Þeir geta verið notaðir til að tjá nákvæmlega hvaða Boolean fall sem er ef þau eru sameinuð rétt. Boolean fall er fall sem byggir á tveimur gildum – enn og aftur, 0 og 1. Boolean aðgerðir og rökhlið eins og NAND eða NOR eru nauðsynleg til að vinna á ýmsum tölvuhlutum.

Hæfni þeirra til að tjá aðrar aðgerðir er kallaður „virkur heilleiki“ - og eins og getið er, er hægt að lýsa Boolean föllum eins og AND, OR, XNOR og NOT að öllu leyti í gegnum NAND hlið. Þú gætir smíðað heilan tölvuörgjörva úr engu nema NAND hliðum. Það er ekki raunin þar sem það væri dýrt, óhagkvæmt og ekki á pari hvað frammistöðu nær ... þó það er mögulegt frá tæknilegu sjónarmiði!

Þessi hlið eru nauðsynlegir hlutir tölvuvélbúnaðar - þau finnast í flestum hálfleiðurum sem eru notaðir sem grunnhluti fyrir PC hluta, til dæmis. Þegar það er sett á samþætta hringrás eða PCB mun NAND hlið taka upp þrjá púða - tveir fyrir inntaksgildin tvö (eða fleiri ef hliðið þarf að vinna úr fleiri en tveimur) og einn fyrir úttakið sem myndast.

Fræðilegt NAND

Þó að í flestum tilfellum muni tilvísun í NAND þýða líkamleg hlið sem notuð eru við byggingu örgjörva eða SSD, þá er það ekki alltaf raunin - NAND er líka nafnið á samsvarandi Boolean falli. Í þessu tilviki þýðir það stærðfræðilegt fall sem var sannað árið 1913 af Henry Sheffer. Fræðilega útgáfan er oft kölluð NAND rökfræði til að greina hana frá NAND hliðunum sem nefnd eru hér að ofan.
Þessi rökfræði - og samsvarandi aðgerð eru sett fram svona:

NAND skýringarmynd og sannleikstafla

Sannleikstaflan útskýrir mögulega inn- og úttaksvalkosti sem nefndir eru hér að ofan. Allar samsetningar aðrar en allar 1 skila 1 – og öll 1 inntak skila 0 sem úttak.

NAND hlið sannleikatöflunnar

Hægt er að nota mismunandi samsetningar af NAND rökfræði ( eða hliðum ) til að búa til aðrar Boolean stærðfræðiaðgerðir. Eins og fram hefur komið þýðir þessi virkni heilleiki að NAND rökfræði er nóg til að byggja upp hvaða annað rökgátt sem er. Þetta er gert með því að endurtaka með því að nota mörg NAND hlið í sérstökum stillingum. Ein af flóknari mögulegu Boolean aðgerðum er XNOR. Til að búa til einn með aðeins NAND aðgerðum, verða fimm að vera byggð saman og tengd á sérstakan hátt til að ná tilætluðum útgangi. Svona myndi það líta út:

XNOR skýringarmynd og NAND jafngildi

Þó að skýringarmyndin fyrir XNOR hliðið í sjálfu sér sé mun einfaldari, munu báðir þessir valkostir skila sama úttakinu – Q – frá sömu inntakunum – A og B. Mismunandi leiðir til að setja saman NAND hlið eru nauðsynlegar til að búa til aðrar gerðir af virkni. hlið bæði í eðlisfræðilegum hálfleiðurum og í fræðilegum stærðfræðidæmum.

Niðurstaða

NAND er rökfræðilegt hlið; það stendur fyrir Not-And. NAND hlið er rökrétt andhverfa OG hliðs. AND hlið skilar aðeins satt ef öll inntak eru satt. Aftur á móti er NAND hlið alltaf satt nema öll inntak séu sönn. NAND hlið hafa eiginleika sem kallast virkni heill sem gerir kleift að sameina þau til að búa til öll önnur rökhlið. NAND hlið eru kjarnaþættir örgjörva sem og flassminni.