双四输入与门是一种基本的逻辑门电路,它具有四个输入端和一个输出端。当四个输入信号同时为逻辑高电平时,输出信号也为逻辑高电平,否则输出为逻辑低电平。与门的应用相当广泛,比如在计算机内存及芯片设计中扮演着重要的角色。
双四输入与门可以被视为将两个四输入与门串连在一起形成的电路。在双四输入与门电路中,两个四输入与门的输出端被相连起来,并作为整个电路的输出端。双四输入与门可以表示为:
当A, B, C和D四个输入信号的值都等于1时,两个四输入与门的输出信号都为1,这时候“与”门的输出电平为高电平。只要有一个输入电平为低电平,则输出电平为低电平。整个电路的逻辑表达式为:
Y = (A*B*C*D) *
双四输入与门的实现可以通过许多不同的逻辑门组合方式来完成;比较简便和常用的实现方式是将两个普通的四输入与门并联,如下图所示:
将两个四输入与门并联,将它们的输出连接在一起,并将这个输出接到另外一个晶体管作为一个反相输入。这个初步组成的“与门”产生了四个输入和一个输出,但是输出并不对输入进行反相处理。所以将“与门”的输出通过另一个晶体管放大,连接到第二个四输入与门的反相输入中,使第二个四输入与门作为反向的电平转换器,完成门电路的设计。
双四输入与门广泛应用于存储电路和数字逻辑电路中。在存储电路中,双四输入与门是RAM存储器中行地址引脚的解码器之一,每个行地址位都与一个双四输入与门相连,通过引脚控制,只有带有特定行地址数据的存储器才被访问。
双四输入与门还常用于逻辑电路的编址操作,用于地址信号的识别与处理。处理器内部的寄存器也使用与门,例如,处理器的状态寄存器SR和ALU状态寄存器CPSR都使用与门作为内部数据处理单元。