- 已发布 2024年4月30日
- 最后修改 2025年4月16日
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什么是AND门?AND门工作原理和AND逻辑门用途
AND 门可追溯到最早期的计算机和计算器,长期以来一直对于机器、计算机和设备的运行至关重要。

对于任何超出简单电源、导体和负载的电路,通常会存在某种形式的开关,让用户可以打开和关闭它。然而,随着电路变得更加复杂,逻辑度也会逐渐加入其中。这意味着只有当两个或更多条件同时存在时,电路才会被开启或关闭。这些条件可能包括按下按钮、传感器发送电压、另一个电路处于连接状态,或者满足一系列其他潜在条件。为了避免依赖人工来确保所有条件都被满足,可以在电路中包含一个逻辑门,只有当输入条件被满足时,设备或过程才会运行。
这种逻辑开关形式是最早期计算机和计算机机器的基础。最初使用的硬件是庞大、耗电量大的真空管,但最终这些硬件会被晶体管和硅片取代。然而,在各种工程任务中仍需要这种自动开关,这就是为什么它们作为独立的逻辑门而可用的原因。
逻辑门有几种形式,最常见的是 AND、OR、NOR、NAND(非 AND)、XOR(异或),但也有其他形式。在本文中,我们将会看一下 AND 门。
什么是 AND 门?
“AND” 中的 “AND 门” 可能看起来像一个缩写,但这实际上是英语单词 “and”,按照惯例受符号化。它在电路中的作用是在两个条件都处于 “on”、“true” 或 “1” 位置时,切换或引导电路。
一个具有两个输入的 AND 门遵循以下真值表,其中 1 表示 “on” 或存在电压,而 0 表示 “off”。
<br>输入 A<br> | <br>输入 B<br> | <br>输出<br> |
---|---|---|
<br>0<br> | <br>0<br> | <br>0<br> |
<br>1<br> | <br>0<br> | <br>0<br> |
<br>0<br> | <br>1<br> | <br>0<br> |
<br>1<br> | <br>1<br> | <br>1<br> |
表1:AND 逻辑门真值表
如您所见,这里有四种可能的条件,但只有一种条件输出为 1,那就是当 A 和 B 都为 1 时。如果您想象一个具有两个按钮和连接到灯的 AND 门的电路,那么只有同时按下两个按钮时,灯才会亮起。一旦释放一个按钮,或者释放两个按钮,灯将熄灭。
具有超过两个输入的 AND 门
上述所有示例仅使用了两个输入或条件来确定输出是否为开或关。有三个、四个或更多输入的 AND 门,但仍然需要所有输入均为 1 位置时,门才会输出 1。一个具有三个输入的 AND 门的真值表如下:
<br>输入 A<br> | <br>输入B<br> | <br>输入C<br> | <br>输出<br> |
---|---|---|---|
<br>0<br> | <br>0<br> | <br>0<br> | <br>0<br> |
<br>0<br> | <br>0<br> | <br>1<br> | <br>0<br> |
<br>0<br> | <br>1<br> | <br>0<br> | <br>0<br> |
<br>0<br> | <br>1<br> | <br>1<br> | <br>0<br> |
<br>1<br> | <br>0<br> | <br>0<br> | <br>0<br> |
<br>1<br> | <br>0<br> | <br>1<br> | <br>0<br> |
<br>1<br> | <br>1<br> | <br>0<br> | <br>0<br> |
<br>1<br> | <br>1<br> | <br>1<br> | <br>1<br> |
表2:三输入 AND 门真值表
从这三个输入中有八种可能的输入状态,但只有一种(1、1、1)会导致输出为 1。您可能可以猜到四个和五个输入 AND 门的真值表是什么样子的,所以我们不会在这里重复。基本上,所有输入都需要为 1,输出才会为 1。
AND门工作原理是什么?
在最初的版本中,AND 门可能是由真空管或晶体管构建的,通过安排它们的基极、集电极和发射极引入逻辑顺序。只有在满足特定条件的情况下,也就是当允许一个小信号电压通过晶体管时,晶体管才会允许来自集电极到发射极的电压通过,从而形成电路。
时光流逝,技术进步使得组件可以微型化。现在,一个简单的 AND 门可作为单个电子元件提供,并根据要求连接到电路板上。有两种类型的逻辑门:TTL(晶体管-晶体管逻辑)和 CMOS(互补金属氧化物半导体)。
AND逻辑门用途

AND 门逻辑电路可以在需要两个或更多输入同时开启时输出所需的情况下使用(即输出一个电压),但只有当所有输入都为开启状态时才能工作,如果其中至少有一个输入关闭,则不会工作。一些典型的例子包括:
- 在需要两个彼此相隔数米的钥匙持有者同时启动其自己的开关的情况下(也许是为了打开保险柜或发射武器),只有当第一个人和第二个人同时启动他们的钥匙时才能工作(一个 2 输入 AND 门)
- 圆锯只会在安全防护罩关闭(激活传感器)并且脚踏板被踩下时才会启动,而不会只有其中一个条件满足时启动(一个 2 输入 AND 门)
- 在生产线上给蛋糕加奶油的机器只会在传感器指示传送带在运动并且喷嘴下方有蛋糕并且料仓中装有奶油时才打开喷嘴(一个 3 输入 AND 门)
您可以在左侧看到一个 AND 门的电路符号的示例。