本文来自课程《From Nand to Tetris》

文中提到的所有实现都可以参考：nand2tetris_sol，但是最好还是自己学习课程实现一遍，理解更深刻。

基础逻辑门

基础逻辑门满足一些定律，都可以用真值表证明。

​

Nand Not And Or Xor

我们可以用 HDL（硬件描述语言）定义硬件<忽略物理实现，所有元件的抽象都是相同的>，Not，And，Or 都可以从一个 Nand 门构建。

更复杂的逻辑门 Xor，也可以通过 Not，And，Or 构建，所以 Xor 也可以用 Nand 门构建。

/**
 * 16-bit multiplexor: 
 * for i = 0..15 out[i] = a[i] if sel == 0 
 *                        b[i] if sel == 1
 */

/**
 * 4-way 16-bit multiplexor:
 * out = a if sel == 00
 *       b if sel == 01
 *       c if sel == 10
 *       d if sel == 11
 */

/**
 * 8-way 16-bit multiplexor:
 * out = a if sel == 000
 *       b if sel == 001
 *       etc.
 *       h if sel == 111
 */

多路选择器（multiplexer）Mux

​

​

/**
 * 16-bit multiplexor: 
 * for i = 0..15 out[i] = a[i] if sel == 0 
 *                        b[i] if sel == 1
 */

/**
 * 4-way 16-bit multiplexor:
 * out = a if sel == 00
 *       b if sel == 01
 *       c if sel == 10
 *       d if sel == 11
 */

/**
 * 8-way 16-bit multiplexor:
 * out = a if sel == 000
 *       b if sel == 001
 *       etc.
 *       h if sel == 111
 */

多路分配器（Demultiplexor）DMux

​

/**
 * 8-way Or: 
 * out = (in[0] or in[1] or ... or in[7])
 */

/**
 * 16-bit Not:
 * for i=0..15: out[i] = not in[i]
 */

/**
 * 16-bit bitwise And:
 * for i = 0..15: out[i] = (a[i] and b[i])
 */

/**
 * 16-bit bitwise Or:
 * for i = 0..15 out[i] = (a[i] or b[i])
 */

​

到这里，我们实现了上述的组合逻辑单元，接下来我们会利用这些单元实现 ALU。