二進制求反器英文解釋翻譯、二進制求反器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 one's complementer

分詞翻譯：

二進制的英語翻譯：

binary system
【計】 B; BIN; scale-of-two
【經】 binary

求反器的英語翻譯：

【計】 complementer; complementor

專業解析

二進制求反器（Binary Inverter）是數字電路中的基礎邏輯門組件，其核心功能是将輸入的二進制信號進行邏輯反轉。在布爾代數中，它對應“非”（NOT）運算，輸出狀态始終與輸入狀态相反。以下從技術特性與應用場景兩個維度展開說明：

1. 邏輯功能與真值表

   二進制求反器遵循單輸入單輸出原則。當輸入為邏輯高電平（1）時，輸出變為低電平（0）；輸入為低電平（0）時，輸出轉為高電平（1）。其真值表可表示為：

   $$ begin{array}{|c|c|} hline text{輸入(A)} & text{輸出(Y)} hline 0 & 1 1 & 0 hline end{array} $$

2. 電路實現形式

   在晶體管級實現中，CMOS反相器由互補的NMOS和PMOS管構成。當輸入電壓超過阈值時，NMOS導通而PMOS截止，反之亦然。這種結構具有低靜态功耗特性，廣泛應用于集成電路設計。

3. 工程應用領域

   二進制求反器作為基礎單元，直接參與寄存器、加法器等複雜電路構建。例如在存儲器電路中，反相器鍊用于信號整形和延時控制。其衍生應用還包括時鐘信號反相、總線驅動緩沖等場景。

權威參考文獻：

• 《數字集成電路設計透視》（Jan M. Rabaey 著，劍橋大學出版社）
• IEEE《固态電路期刊》第52卷第3期CMOS技術專題
• 美國國家标準與技術研究院（NIST）數字電路标準文檔

網絡擴展解釋

二進制求反器（Binary Inverter）是數字電路中的一種基本邏輯門，也稱為非門（NOT gate）。它的核心功能是對輸入的二進制信號進行邏輯“取反”操作。以下是詳細解釋：

1.基本功能

• 輸入與輸出關系：
  若輸入為二進制0，輸出則為1；若輸入為1，輸出則為0。
• 數學表達式：
  邏輯表達式為 $Y = overline{A}$，其中 $A$ 是輸入，$Y$ 是輸出。
• 真值表： | 輸入 (A) | 輸出 (Y) | |----------|----------| |0 |1 | |1 |0 |

2.物理實現

• 電路符號：
  非門通常用一個三角形加小圓圈表示（小圓圈代表取反操作）。
• 晶體管實現：
  實際電路中，非門可通過CMOS技術中的一對互補MOSFET（N型和P型）實現。例如：
  • 輸入高電平時，N型MOSFET導通，輸出接地（低電平）。
  • 輸入低電平時，P型MOSFET導通，輸出接電源（高電平）。

3.應用場景

• 數據存儲：
  在存儲單元（如SRAM）中，非門用于保持數據的穩定狀态。
• 邏輯運算組合：
  與其他邏輯門（如與門、或門）組合，可構建更複雜的邏輯電路（如異或門、加法器）。
• 信號反相：
  在通信系統中，用于信號的反相傳輸或糾錯。

4.擴展：二進制數的按位取反

在計算機中，二進制數的按位取反操作會将每一位0變為1、1變為0。例如：

• 二進制數 1010 取反後為 0101（假設為4位無符號數）。
• 在編程中，常用運算符表示（如C語言的~符號），但需注意符號位影響（有符號數的補碼表示）。

5.與補碼運算的關系

計算機中負數的表示通常采用補碼，而補碼生成需兩步：

1. 按位取反（由非門實現）；
2. 結果加1（由加法器實現）。
   例如：十進制數 5（二進制0101）的補碼為：

• 取反 → 1010；
• 加1 → 1011（即-5的補碼表示）。

二進制求反器是數字邏輯的基礎組件，既作為獨立邏輯門工作，也與其他電路協同完成複雜運算。其核心在于通過簡單輸入輸出關系實現邏輯狀态的反轉，是計算機算術、存儲和信號處理的關鍵環節。

分類

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