O que é NAND?

NAND ou porta NAND é um termo encontrado na eletrônica digital. Refere-se a uma porta lógica que produz um resultado específico. Os resultados são sempre colocados em binário, o que significa que existem apenas duas saídas possíveis – sim e não, verdadeiro ou falso, ou 0 e 1. NAND em si é a abreviação de Not-And.

Uma porta NAND retorna um como resultado em cada caso de entrada, exceto se todos os elementos de entrada também forem 1. Portanto, se 0 e 0, ou 0 e 1 forem inseridos, a saída será 1. Somente se a entrada for 1 e 1 a porta NAND retorna um 0.

Dica: As entradas e saídas às vezes são consideradas altas e baixas em vez de verdadeiras ou falsas. Naturalmente, Low é 0 e High é 1. É funcionalmente irrelevante como eles são chamados - as partes importantes são os valores de 0 e 1.

As portas NAND também não estão limitadas a duas entradas - embora precisem ter no mínimo duas, elas podem processar mais. A lógica por trás disso permanece a mesma - a menos que todas as entradas sejam 1, o portão sempre retornará um, não importa quantas entradas existam. As configurações padrão são portas de 2, 3, 4 e 8 entradas. Essas versões são usadas ativamente em semicondutores disponíveis no mercado.

Uso de portas NAND

Juntamente com as portas NOR de configuração semelhante, mas diferente, as portas NAND são essenciais na eletrônica digital moderna. Eles podem ser usados para expressar absolutamente qualquer função booleana se forem combinados corretamente. Uma função booleana é uma função baseada em dois valores – mais uma vez, 0 e 1. Funções booleanas e portas lógicas como NAND ou NOR são essenciais para o funcionamento de várias partes do computador.

Sua capacidade de expressar outras funções é chamada de 'completude funcional' - e, como mencionado, funções booleanas como AND, OR, XNOR e NOT podem ser descritas inteiramente por meio de portas NAND. Você poderia construir um processador de computador inteiro a partir de nada além de portas NAND. Não é o caso, pois seria caro, ineficiente e não estaria à altura do desempenho... no entanto, é possível do ponto de vista técnico!

Essas portas são partes essenciais do hardware do computador – elas são encontradas na maioria dos semicondutores usados como componente base para peças de PC, por exemplo. Quando colocado em um circuito integrado ou PCB, um portão NAND ocupará três pads – dois para os dois valores de entrada (ou mais se o portão precisar processar mais de dois) e um para a saída resultante.

NAND teórico

Embora, na maioria dos casos, uma referência a NAND signifique as portas físicas usadas na construção de processadores ou SSDs, nem sempre é esse o caso – NAND também é o nome da função booleana correspondente. Neste caso, significa uma função matemática comprovada em 1913 por Henry Sheffer. A versão teórica costuma ser chamada de lógica NAND para distingui-la das portas NAND mencionadas acima.
Essa lógica – e a função correspondente são expressas assim:

Diagrama NAND e Tabela Verdade

A tabela verdade explica as possíveis opções de entrada e saída mencionadas acima. Todas as combinações que não sejam 1 retornam 1 – e todas as entradas 1 retornam 0 como saída.