NANDとは?

NAND または NAND ゲートは、デジタル エレクトロニクスで使用される用語です。特定の結果を生成する論理ゲートを指します。結果は常にバイナリで出力されます。つまり、可能な出力は 2 つだけです。つまり、yes と no、true または false、または 0 と 1 です。NAND 自体は Not-And の略です。

NAND ゲートは、すべての入力要素も 1 である場合を除き、すべての入力ケースで結果として 1 を返します。したがって、0 と 0、または 0 と 1 が入力された場合、出力は 1 です。入力が 1 であり、 1 の場合、NAND ゲートは 0 を返します。

ヒント:入力と出力は、真または偽ではなく、ハイとローと見なされる場合があります。当然、Low は 0、High は 1 です。機能的に何と呼ばれるかは関係ありません。重要な部分は 0 と 1 の値です。

NAND ゲートも 2 つの入力に制限されていません。最低 2 つの入力が必要ですが、それ以上の処理が可能です。その背後にあるロジックは同じままです。すべての入力が 1 でない限り、入力の数に関係なく、ゲートは常に 1 を返します。標準設定は、2、3、4、および 8 入力ゲートです。これらのバージョンは、市場で入手可能な半導体で積極的に使用されています。

NANDゲートの使用

似ているが異なるセットアップの NOR ゲートとともに、NAND ゲートは現代のデジタル エレクトロニクスに不可欠です。それらを正しく組み合わせると、絶対に任意のブール関数を表現するために使用できます。ブール関数は、0 と 1 の 2 つの値に基づく関数です。ブール関数と、NAND や NOR などの論理ゲートは、さまざまなコンピューター部品の動作に不可欠です。

他の関数を表現する能力は「機能的完全性」と呼ばれ、前述のように、AND、OR、XNOR、NOT などのブール関数はすべて NAND ゲートで記述できます。NAND ゲートだけでコンピュータ プロセッサ全体を構築できます。費用がかかり、非効率的で、パフォーマンスに関しては標準に達していないため、そうではありませんが、技術的な観点からは可能です!

これらのゲートは、コンピューター ハードウェアの不可欠な部分です。たとえば、PC 部品の基本コンポーネントとして使用されるほとんどの半導体に見られます。集積回路または PCB に配置すると、NAND ゲートは 3 つのパッドを使用します。2 つの入力値用に 2 つ (ゲートが 2 つ以上を処理する必要がある場合はそれ以上)、結果の出力用に 1 つです。

理論上のNAND

ほとんどの場合、NAND への言及は、プロセッサまたは SSD の構築に使用される物理ゲートを意味しますが、常にそうであるとは限りません。NAND は、対応するブール関数の名前でもあります。この場合、1913 年に Henry Sheffer によって証明された数学関数を意味します。理論上のバージョンは、上記の NAND ゲートと区別するために、NAND ロジックと呼ばれることがよくあります。
このロジックと対応する関数は次のように表されます。

NANDダイアグラムと真理値表

真理値表は、上記の可能な入出力オプションを説明しています。すべて 1 以外のすべての組み合わせは 1 を返し、すべて 1 の入力は出力として 0 を返します。

NANDとは?

NANDゲートの真理値表

NANDロジック(またはゲート)のさまざまな組み合わせを使用して、他のブール数学関数を作成できます。前述のように、この機能の完全性は、NAND ロジックが他のロジック ゲートを構築するのに十分であることを意味します。これは、特定の構成で複数の NAND ゲートを使用して繰り返すことによって行われます。より複雑な可能性のあるブール関数の 1 つは XNOR です。NAND機能のみを備えたものを作成するには、5つを一緒に構成し、特定の方法で接続して目的の出力を実現する必要があります. これは次のようになります。

NANDとは?

XNOR ダイアグラムと同等の NAND

XNOR ゲート自体の図ははるかに単純ですが、これらのオプションはどちらも、同じ入力 (A と B) から同じ出力 (Q) を提供します。物理的な半導体と理論的な数学の問題の両方におけるゲート。

結論

NANDは論理ゲートです。Not-And の略です。NAND ゲートは、AND ゲートの論理反転です。AND ゲートは、すべての入力が真の場合にのみ真を返します。逆に、すべての入力が真でない限り、NAND ゲートは常に真です。NAND ゲートには、機能的完全性と呼ばれる特性があり、それらを組み合わせて他のすべての論理ゲートを作成できます。NAND ゲートは、プロセッサおよびフラッシュ メモリのコア コンポーネントです。



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