nand gate01 四月新番！《THE NEW GATE》 01集动漫解说#动漫解说

发布时间 : 2024-10-06

作者 : 小编

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四月新番！《THE NEW GATE》 01集动漫解说#动漫解说

男主是游戏中最强的玩家，可他怎么也没想到刚把最强boss斩于马下就被困在游戏中无法离开。随着身后的大门慢慢敞开，男主反应过来已经穿越到游戏世界里，而且还发现自己的属性更加变态了。

接着男主打算回到游戏的家中，走近一看发现有几名流氓拉着又大又白的精灵妹子要到森林里不知道干什么。没走几步面前突然出现只怪物，被赶来的男主一下就秒杀了。这种英雄救美的机会又怎会错过？闲谈得知妹子的师傅居然是男主的NPC随从。

眼看这名NPC已经成为名震一方的大佬，要见上一面比较困难，只好通过妹子帮忙传话。而传一次话需要一千玖鲁，但男主身上只有捷鲁。妹子看到男主从道具箱拿出金币表示十分惊讶，并说明能使用道具箱的人只有极少数种族之王或长老，最夸张的是一枚捷鲁就值上百亿玖鲁。

明明游戏里捷鲁是最小单位，这不禁让妹子好奇男主的身份，避免麻烦男主只说明自己是冒险者，种族是高阶人类。这庞大的信息量顿时又让妹子大吃一惊。原来在现在的世界里高阶人类已经全部灭亡了，过去曾存在6名高阶人类，他们都在500年前的大事件后彻底消失不见了，这都是男主打败最终boss的缘故。

这时男主意识到自己身处500年后的游戏世界中，接着他不仅看出妹子的精灵身份，还看破了师傅帮她用魔法伪装的外貌。原来黑发精灵是被诅咒的象征，会不停招惹怪物来袭。这家店铺周围都设有结界，所以刚刚遇到的怪物是因为妹子走出了结界的缘故，太惨了妹子整整100年没出过门。

男主询问得知妹子原本是银头发，想起来确实有种诅咒跟这个一样，名为诅咒之礼。困扰妹子100年的诅咒男主随手就给净化掉了，真的离谱桐人看到都要给跪，只不过妹子的发色无法完全恢复。而首先要做的是走出结界看看，妹子在看到外面的景色仿佛世外桃源般美好，直接给感动哭了，恨不得马上以身相许。

回到店里妹子问男主打算接下来干什么？NPC大佬一时半会回不来，男主打算先去附近的城镇，顺便多了解一下这个世界。而这时妹子给了男主一个介绍信，简单来说这个信相当于通行证，可以直接免除审查排队。

男主的第一站来到冒险者公会，打算先注册个冒险者身份，注册需要一天时间。就这样男主来到了餐厅，发现这里的冒险者身上全是铜制和铁制的装备，比游戏时的准备差得多。接着公会里的妹子出现，还意想打探男主的介绍信情况，为此公会会长都亲自出面，想认证一下介绍信的真伪。

真的介绍信互相靠近会共鸣发光，这里会长还补充说明介绍信的用途，不仅所有国家都免查入境，而且能随意进出各个公会，甚至一些国家能直接见拜见国王，是十分高贵的东西。看到NPC发展如此牛批，令男主十分惊讶，会长还表示如果没有能力保护好介绍信，建议当场毁掉。

等到第二天，男主就换了套没那么显眼的装备，领到了自己的公会卡，级别分别是从G到SS，只有不断做委托来提高等级，明显不能让你一开始就顶级，不过男主实力已经是天花板级别。

随后男主马上开始采集药草的任务，本来以为最简单的委托，没想到发生了意外，遇到了高等级的稀有精英怪，男主上来就使出了一套流畅的连击，但是都被精英怪给挡下来了。而且这个精英怪身为不死系，居然拿着光属性大剑，这种逆属性设定的事还是第一次见。

男主判断出这只精英怪不简单，接连攻击下男主的剑磨损严重，最多只能进行一次攻击了。眼看时机已到，男主决定解除身上的限制，并一剑绝杀了精英怪，光剑也随之打飞了。

然而精英怪的光剑飞到了国家公主的闺房里，这到底是男主的桃花还是孽缘？

数字电路：用三极管搭建数字逻辑门电路

本文将会详细解析PMOS、NMOS、CMOS、与门、或门、非门、与非门、或非门、同或门、异或门 的原理。

并分享电源输入电路、PMOS和NMOS电路、与门电路、或门电路、非门电路、与非门电路、或非门电路、同或门电路、异或门电路的原理图、物料清单与PCB 。文末还有焊接说明 与上电调试 的测试成果。

一、项目简介

「逻辑门」是数字电路上的基本单元 ，能够实现各种逻辑关系。「基本逻辑门分立元件电路」采用MOS管搭建而成 ，实现验证：与、或、非、与非、或非、同或、异或等逻辑运算。

二、原理解析

1.1 PMOS

PMOS是指N型衬底（SUB）、P沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管。

形成导通沟道需要负电荷吸引，低电平导通，高电平截止。

图1-1-1 PMOS符号与结构示意图

图1-1-2 PMOS开关控制电路图

使用PMOS控制时通常作为上管，放置在负载上方，常在PMOS上加一个上拉电阻 ，使PMOS栅极保持一个稳定的高电平初始状态，防止PMOS栅极电平受到外界干扰产生不确定状态，保证PMOS默认在关闭状态。

当P0给低电平时，PMOS打开导通，LED亮起；

当P0给高电平时，PMOS关闭截止，LED熄灭。

1.2 NMOS

NMOS是指P型衬底（SUB）、N沟道，靠电子的流动运送电流的MOS管。

形成导通沟道需要正电荷吸引，高电平导通，低电平截止。

图1-2-1 NMOS符号与结构示意图

图1-2-2 NMOS开关控制电路图

使用NMOS控制时通常作为下管，放置在负载下方，常在NMOS上加一个下拉电阻 ，使NMOS栅极保持一个稳定的低电平初始状态，防止NMOS栅极电平受到外界干扰产生不确定状态，保证NMOS默认在关闭状态。

当N0给低电平时，NMOS关闭截止，LED熄灭；

当N0给高电平时，NMOS打开导通，LED亮起。

1.3 CMOS

CMOS由PMOS与NMOS以对称互补的形式组成，C表示“互补”。静态功耗低，开关速度快，抗干扰能力强，工作效率高，集成度高，性能优越。

2.1 与门

与门（AND gate），又称逻辑积电路。

只有当输入都为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平（逻辑1），否则输出为低电平（逻辑0）。

逻辑表达式：Y1=A1·B1

表1-1 与门真值表

图2-1-1 与门逻辑符号（矩形国标符号与形状特征符号）

图2-1-2 CMOS与门电路

图2-1-3 CMOS与门电路工作原理图图

如上图所示，CMOS与门电路的工作原理为：

① 当A1输入低电平，B1输入低电平时，Q1,Q2,Q5导通，Q3,Q4,Q6截止，Y1输出低电平；

② 当A1输入低电平，B1输入高电平时，Q2,Q5,Q6导通，Q1,Q3,Q4截止，Y1输出低电平；

③ 当A1输入高电平，B1输入低电平时，Q1,Q4,Q5导通，Q2,Q3,Q6截止，Y1输出低电平；

④ 当A1输入高电平，B1输入高电平时，Q3,Q4,Q6导通，Q1,Q2,Q5截止，Y1输出高电平；

2.2 或门

或门（OR gate），又称逻辑和电路。

只要输入中有一个为高电平（逻辑1）时，输出就为高电平（逻辑1）；只有当输入都为低电平（逻辑0）时，输出才为低电平（逻辑0）。

逻辑表达式：Y2=A2+B2

表1-2 或门真值表

图2-2-1 或门逻辑符号（矩形国标符号与形状特征符号）

图2-2-2 CMOS或门电路

图2-2-3 CMOS或门工作原理图

如上图所示，CMOS或门电路的工作原理为：

① 当A2输入低电平，B2输入低电平时，Q1,Q2,Q6导通，Q3,Q4,Q5截止，Y2输出低电平；

② 当A2输入低电平，B2输入高电平时，Q1,Q3,Q5导通，Q2,Q4,Q6截止，Y2输出高电平；

③ 当A2输入高电平，B2输入低电平时，Q2,Q3,Q4导通，Q1,Q5,Q6截止，Y2输出高电平；

④ 当A2输入高电平，B2输入高电平时，Q3,Q4,Q5导通，Q1,Q2,Q6截止，Y2输出高电平；

2.3 非门

非门（NOT gate），又称逻辑否电路。

当输入为低电平（逻辑0）时，输出为高电平（逻辑1）；当输入为高电平（逻辑1）时，输出为低电平（逻辑0）。

逻辑表达式：Y3=A3’

表1-3 非门真值表

图2-3-1 非门逻辑符号（矩形国标符号与形状特征符号）

图2-3-2 CMOS非门电路

图2-3-3 CMOS非门电路工作原理图

如上图所示，CMOS非门电路的工作原理为：

① 当A3输入低电平时，Q1导通，Q2截止，Y3输出高电平；

② 当A3输入高电平时，Q2导通，Q1截止，Y3输出低电平；

2.4 与非门

与非门（NAND gate）是与门和非门的叠加结合。

只有当输入都为高电平（逻辑1）时，输出为低电平（逻辑0），否则输出为高电平（逻辑1）。

逻辑表达式：Y4=(A4·B4)’

表1-4 与非门真值表

图2-4-1 与非门逻辑符号（矩形国标符号与形状特征符号）

图2-4-2 CMOS与非门

图2-4-3 CMOS与非门工作原理图

如上图所示，CMOS与非门电路的工作原理为：

① 当A4输入低电平，B4输入低电平时，Q1,Q2导通，Q3,Q4截止，Y4输出高电平；

② 当A4输入低电平，B4输入高电平时，Q2,Q4导通，Q1,Q3截止，Y4输出高电平；

③ 当A4输入高电平，B4输入低电平时，Q1,Q3导通，Q2,Q4截止，Y4输出高电平；

④ 当A4输入高电平，B4输入高电平时，Q3,Q4导通，Q1,Q2截止，Y4输出低电平；

2.5 或非门

或非门（NOR gate）是或门和非门的叠加结合。

只有当输入都为低电平（逻辑0）时，输出为高电平（逻辑1），否则输出为低电平（逻辑0）。

逻辑表达式：Y5=(A5+B5)’

表1-5 或非门真值表

图2-5-1 或非门逻辑符号（矩形国标符号与形状特征符号）

图2-5-2 CMOS或非门电路

图2-5-3 CMOS或非门电路工作原理图

如上图所示，CMOS或非门电路的工作原理为：

① 当A5输入低电平，B5输入低电平时，Q1,Q2导通，Q3,Q4截止，Y5输出高电平；

② 当A5输入低电平，B5输入高电平时，Q1,Q4导通，Q2,Q3截止，Y5输出低电平；

③ 当A5输入高电平，B5输入低电平时，Q2,Q3导通，Q1,Q4截止，Y5输出低电平；

④ 当A5输入高电平，B5输入高电平时，Q3,Q4导通，Q1,Q2截止，Y5输出低电平；

2.6 同或门

同或门 （XNOR gate）可以只用与非门或者或非门组成 ，输入相同，输出为高电平（逻辑1），输入相异，输出为低电平（逻辑0）。

逻辑表达式：Y6=A6⊙B6=A6·B6 + A6’·B6’

表1-6 同或门真值表

图2-6-1 同或门逻辑符号（矩形国标符号与形状特征符号）

图2-6-2 同或门实现图

图2-6-3 CMOS同或门电路

图2-6-4 CMOS同或门电路工作原理图

如上图所示，CMOS同或门电路的工作原理为：

①当A6输入低电平，B6输入低电平时，Q1,Q2,Q3,Q4,Q6,Q9导通，Q5,Q7,Q8,Q10,Q11,Q12截止，Y6输出高电平；

②当A6输入低电平，B6输入高电平时，Q3,Q4,Q5,Q7,Q10,Q12导通，Q1,Q2,Q6,Q8,Q9,Q11截止，Y6输出低电平；

③当A6输入高电平，B6输入低电平时，Q1,Q2,Q5,Q8,Q10,Q11导通，Q3,Q4,Q6,Q7,Q9,Q12截止，Y6输出低电平；

④当A6输入高电平，B6输入高电平时，Q5,Q6,Q7,Q8,Q11,Q12导通，Q1,Q2,Q3,Q4,Q9,Q10截止，Y6输出高电平；

2.7 异或门

异或门 （XOR gate）由一个与门，或门和与非门组成 ，输入相异，输出为高电平（逻辑1），输入相同，输出为低电平（逻辑0）。

逻辑表达式：Y7=A7⊕B7=A7·B7’ + A7’·B7

表1-7 异或门真值表

图2-7-1 异或门逻辑符号（矩形国标符号与形状特征符号）

图2-7-2 异或门实现图

图2-7-3 CMOS异或门电路

图2-7-4 CMOS异或门电路工作原理图

如上图所示，CMOS异或门电路的工作原理为：

①当A7输入低电平，B7输入低电平时，Q1,Q2,Q3,Q4,Q8导通，Q5,Q6,Q7,Q9,Q10截止，Y7输出低电平；

②当A7输入低电平，B7输入高电平时，Q3,Q4,Q5,Q6,Q10导通，Q1,Q2,Q7,Q8,Q9截止，Y7输出高电平；

③当A7输入高电平，B7输入低电平时，Q1,Q2,Q5,Q7,Q9导通，Q3,Q4,Q6,Q8,Q10截止，Y7输出高电平；

④当A7输入高电平，B7输入高电平时，Q5,Q6,Q7,Q9,Q10导通，Q1,Q2,Q3,Q4,Q8截止，Y7输出低电平；

三、项目设计

1.原理图设计

首先，打开嘉立创EDA创建新工程，并命名为【数字电路】基本逻辑门分立元件电路，再将原理图文件命名为：SCH_基本逻辑门分立元件电路；

其次，进行器件选型 。这里所有元器件都选用贴片器件 ，元器件都可以在嘉立创EDA的元件库中进行搜索，每一个元器件在立创商城中都有唯一的商品编号，电源接口选用6Pin的TYPE-C母座 ，使用LED来显示验证各逻辑门的运算关系。

最后，绘制电路 原理图，各逻辑门按模块电路划分进行绘制，注明各个电路的作用，添加各逻辑门的符号，真值表和表达式，便于理解学习。

图3-1-1 SCH_电源输入电路

图3-1-2 SCH_PMOS和NMOS电路

图3-1-3 SCH_与门电路

图3-1-4 SCH_或门电路

图3-1-5 SCH_非门电路

图3-1-6 SCH_与非门电路

图3-1-7 SCH_或非门电路

图3-1-8 SCH_同或门电路

图3-1-9 SCH_异或门电路

2.物料清单

3.PCB设计

在完成原理图设计后，经过检查电路与网络连接正确后点击顶部菜单栏的 “设计 ”→ “转换原理图到PCB” （快捷键为Alt+I），将PCB文件保存到工程文件中，并命名为：PCB_基本逻辑门分立元件电路。

在绘制边框时，控制在10cm*10cm之内，可以到嘉立创免费打样~

这里的边框为10cm*10cm，添加2mm的圆角。

在进行器件布局时，所有器件放置于顶层，各逻辑门电路按模块划分摆放，可以通过顶部菜单栏中的“设计”→“交叉选择” （快捷键Shift+X）功能快速摆放元器件。在摆放相同元器件时尽量统一方向，方便焊接。

在进行布线时以底层走线为主，优先走直线，需要拐弯的地方以圆弧拐弯或钝角为主 。完成走线检查DRC无误后，添加泪滴和覆铜。

最后，在板上添加丝印标注说明，使电路更加清晰明了。

图3-2-1 PCB布局布线参考图

顶面绘制完成后，在背面放置丝印标识各逻辑门的符号，真值表和表达式 ，清晰各个逻辑门的逻辑运算关系，方便理解学习。

图3-2-2 基本逻辑运算丝印赏析图

四、电路调试

1.器件焊接

第一，先焊接TYPE-C接口；

第二，PMOS/NMOS；

第三，LED，电阻和电容，最后焊接开关。

注意焊接时PMOS和NMOS不要焊错，各逻辑门电路中，上方朝左的为PMOS ，下方朝右的是NMOS ；LED上面的电阻为1K，其余的均为10K；电容为滤波作用，可以不焊接。

图4-1-1 PCB装配图

在进行焊接时，可在嘉立创EDA的工具栏中点击焊接辅助工具，实时交互方便焊接。

注意焊接过程中用电安全手不要接触到烙铁头，避免烫伤。

焊接时元器件对准位置，检查型号是否正确。焊接顺序应遵循从低到高原则进行 ，避免影响小器件的焊接。

焊接贴片元器件用镊子夹住时，要等焊锡凝固后再移走镊子，否则容易造成虚焊。焊接过程注意是否虚焊漏焊，避免影响电路性能，导致电路不能正常工作。

图4-1-2 PCB空板-顶面

图4-1-3 PCB空板-底面

图4-1-4 PCBA实物图

2.上电调试

若焊工比较粗糙，在焊接完一种元器件，可以目测检查是否短路，也可用万用表检查。

焊接完成后需要使用万用表检查电源与地是否短路，焊接过程中有没有出现短路以及断路的情况，检查无误后方能进行上电测试。

建议采用分步调试 ，避免其他电路的干扰。

2.1 电源电路

插入TYPE-C通上电后，拨动开关至上方开，电源状态指示灯亮起，电源给整个板子供电，各逻辑门有独立电源开关进行控制。

图4-2-1 电源开关电路

2.2 PMOS电路

拨动打开PMOS电源开关，PMOS电路正常工作。

当输入电平控制开关至低时，即PMOS输入低电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关至高时，即PMOS输入高电平，指示灯熄灭。

图4-2-2 PMOS验证工作图

2.3 NMOS电路

拨动打开NMOS电源开关，NMOS电路正常工作。

当输入电平控制开关至低时，即NMOS输入低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关至高时，即NMOS输入高电平，指示灯亮起。

图4-2-3 NMOS验证工作图

2.4 与门

拨动打开与门电源开关，与门电路正常工作。

当输入电平控制开关拨到00时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到01时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到10时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到11时，输出高电平，指示灯亮起；

图4-2-4 与门验证工作图

2.5或门

拨动打开或门电源开关，或门电路正常工作。

当输入电平控制开关拨到00时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到01时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到10时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到11时，输出高电平，指示灯亮起；

图4-2-5 或门验证工作图

2.6非门

拨动打开非门电源开关，非门电路正常工作。

当输入电平控制开关拨到0时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到1时，输出低电平，指示灯熄灭；

图4-2-6 非门验证工作图

2.7与非门

拨动打开与非门电源开关，与非门电路正常工作。

当输入电平控制开关拨到00时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到01时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到10时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到11时，输出低电平，指示灯熄灭；

图4-2-7 与非门验证工作图

2.8或非门

拨动打开或非门电源开关，或非门电路正常工作。

当输入电平控制开关拨到00时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到01时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到10时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到11时，输出低电平，指示灯熄灭；

图4-2-8 或非门验证工作图

2.9同或门

拨动打开同或门电源开关，同或门电路正常工作。

当输入电平控制开关拨到00时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到01时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到10时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到11时，输出高电平，指示灯亮起；

图4-2-9 同或门验证工作图

2.10异或门

拨动打开异或门电源开关，异或门电路正常工作。

当输入电平控制开关拨到00时，输出低电平，指示灯熄灭；当输入电平控制开关拨到01时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到10时，输出高电平，指示灯亮起；当输入电平控制开关拨到11时，输出低电平，指示灯熄灭；

图4-2-10 异或门验证工作图

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数字电路：用三极管搭建数字逻辑门电路

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