論理ゲート・エクスプローラー

NANDは機能的に完全です。NAND組み合わせだけでNOT・AND・ORを構築できます。これが多くの実際のチップが小さな基本ゲートセットを好む理由です。

論理ゲートは入力を HIGH (1) か LOW (0) として読み取り、決まった規則に従って 1 か 0 を一つだけ出力します。AND は両方が高いことを、OR は少なくとも一方が高いことを、XOR は両者が異なることを求めます。下の真理値表はゲートの完全な定義であり、すべての入力の組み合わせとその出力を並べれば、それ以上知るべきことはありません。この小さな判断を十分に積み重ねると、加算器やメモリ、そして最終的には一つのプロセッサ全体ができあがります。

信号は瞬時には届きません。各ゲートはわずかな伝播遅延を加え、同じ出力へ至る二つの経路の長さが異なることもあります。入力が変わると、真理値表は完全に正しいにもかかわらず、出力が落ち着く前に一瞬だけ誤った値を示すことがあり、これをグリッチ（ハザード）と呼びます。タイミング図の帯を見てください。出力の立ち上がりは入力の立ち上がりからちょうどこのゲート遅延だけ遅れ、多段回路ではこれらの遅延が積み重なって目に見える競合になります。