NAND und NOR

In der letzten Folge haben wir uns bereits die Grundgatter der Digitaltechnik angeguckt.

Zu den Grundgattern gehören die Gatter AND, OR und NOT.

Es gibt jedoch noch weitere Gatter, die in der Digitaltechnik eine große Bedeutung haben.

Man könnte zwar jede Schaltung mit den genannten drei Grundgattern realisieren, trotzdem kommen andere Gatter sehr häufig vor.

Im Video zeige ich die Funktion des NAND und des NOR Gatters.

Die Verwendung von NAND- und NOR- Gattern sieht auf den ersten Blick komplizierter aus, als der Einsatz von AND- und OR-Gattern. Ist es vielleicht auch. Trotzdem hanen NAND und NOR Gatter häufig Vorteile.

Zum einen lassen sich manche Schaltungen mit anderen Gattern effektiver realisieren. Ein zweites Argument ist jedoch häufig auch sehr wichtig.

Um beispielsweise ein AND-Gatter zu realisieren, muss der Chip-Designer, also derjenige, der letztendlich die Funktion in einer Halbleitertechnologie realisieren möchte, nämlich häufig schaltungstechnische Klimmzüge machen.

Die Realisierung eines NAND-Gatters, das die logische Funktion eines AND-Gatters mit nachgeschaltetem NOT hat, ist schaltungstechnisch, also auf der Ebene der Mikroelektronik, in der die Gatter letztendlich realisiert werden müssen, erheblich einfacher zu realisieren.

Ein einfaches Beispiel

Gatter werden häufig durch eine Schalterfunktion von Transistoren realisiert.

Die Schalterfunktion ist in dem Schaltbild durch einfache Schalter dargestellt. Zwei Schalter sind also in Reihe zu einem Widerstand an eine Spannungsquelle angeschlossen.

Der Ausgang wird oberhalb der Schalter abgegriffen. Bei A=1 ist der obere Schalter geschlossen, bei B=1 der untere.
Nur wenn beide Schalter geschlossen sind, ist der Ausgang X = 0. Also ein NAND-Gatter.
Um an ein AND-Gatter zu gelangen, müsste man das Signal noch einmal invertieren.

Wie man an diesem zugegeben sehr einfachen Beispiel sehen kann, ist hier die Realisierung eines NAND-Gatters einfacher als die eines AND-Gatters.

Bei OR-Gattern sieht es je nach Technologie, also wie die Gatter letztendlich realisiert werden, entsprechend aus. NOR-Gater snd häufiger einfacher zu realsieren als OR-Gatter.

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