Човешката технология достигна своя връх с цифровите системи.
Микроконтролер или микропроцесор обикновено се използва в такива системи, които съхраняват, обработват и предават данни в цифрова форма.
Цифровите схеми предоставят и получават данни в двоични цифри (1s и 0s).
Освен това, логическите порти поставиха основата за масата цифрови логически схеми, които съществуват днес.
Компютрите се превърнаха в съществен компонент от ежедневието, тъй като могат да изпълняват широк спектър от задачи и операции за много кратък период от време.
Една от най-важните отговорности на процесора на компютъра е да провежда логически процеси, използвайки хардуер като интегрални схеми, софтуерни технологии и електрически вериги.
Компютрите използват двоични цифри, а не цифрови цифри за прости операции. Логическите порти извършват всички операции.
Какво е логическа врата?
Логическата врата е компонент на цифрови схеми, който служи като градивен елемент.
Те извършват основни логически операции в цифровите схеми. Логическите порти се използват в почти всяко технологично оборудване, което използваме днес.
Логическите порти, например, могат да бъдат намерени на мобилни устройства, таблети и устройства с памет.
Логическите портове на веригата вземат решения въз основа на комбинация от цифрови сигнали, изпратени на нейните входове. По-голямата част от логическите порти имат два входа и един изход.
За конструиране на логически порти се използва булева алгебра. Във всеки един момент всеки терминал е в едно от двете двоични състояния: false или true.
False е равно на нула, докато true е равно на едно. Двоичният изход ще се различава в зависимост от типа на използваната логическа врата и входния микс.
Логическата порта е подобна на превключвател за светлина, тъй като изходът е изключен в една позиция и включен в другата. Логическите порти често се използват в интегрални схеми (IC).
Какви са различните типове логически порти?
Логическите порти се класифицират в седем типа:
- И
- OR
- НЕ
- NOR
- NAND
- XOR
- XNOR
Сега нека се потопим дълбоко във всеки един от тях.
1. И порта
Това е логическа врата на нейното най-основно ниво. Налични са два вида входове: 0 и 1.
Работата му е идентична с тази на оператора „и“. Ако всички входове на портата имат една и съща стойност (вярно), резултатът е 1, в противен случай се доставя 0, когато някой от входовете има една и съща стойност (фалшиво).
Изразяване
Y = AB
Блок-диаграма
Таблица на истината
A | B | Продукция |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. ИЛИ порта
ИЛИ портите имат два или повече входа и са вид логическа врата.
Въпреки това, той може да произвежда само един изход наведнъж. Според алгебрата ИЛИ портата произвежда сумата от входните данни.
Изходът на ИЛИ портата обикновено е верен (1), когато поне един от неговите входове е верен; в противен случай резултатът е нула.
Изразяване
Y = A+B
Блок-диаграма
Таблица на истината
A | B | Продукция |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. НЕ порта
Може да има само един вход и изход в даден момент. NOT портите, от друга страна, обикновено се използват за генериране на изход, а не на вход.
Резултатът е 0, ако входът на входа NOT е 1; ако входът е 0, резултатът е 1.
Поради функцията си, той е известен също като инвертор. Портата NOT понякога е известна като Unary gate поради ясния общ брой входове.
Изразяване
Y=A'
Блок-диаграма
Таблица на истината
Вход (A) | Изход (НЕ A) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR Gate
Съставен е както от ИЛИ, така и от НЕ. NOR gate е полярната противоположност на OR gate по отношение на това как функционира.
Във всеки даден момент портата NOR може да има два или повече входа, но само един изход. Когато всички входове са нула, портата NOR връща 1; обаче, ако някой от входовете е единица (1), изходът е нула (0).
Изразяване
Y=(A+B)'
Блок-диаграма
Таблица на истината
A | B | Продукция |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND порта
Това е комбинация от порта И и врата НЕ, която може да приеме два или повече входа едновременно, но извежда само един.
Методът на NAND gate е обратен на този на AND gate. Когато някой от входовете на NAND порта е 0, се получава изход 1; в противен случай изходът винаги е 0.
Изразяване
Y=(AB)'
Блок-диаграма
Таблица на истината
A | B | Продукция |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR врата
Изключителното ИЛИ, често известно като портата "Ex-OR", е цифрова логическа врата, която приема повече от два входа, но извежда само една стойност.
Изходът на XOR Gate е '1', ако някой от входовете е '1.' Резултатът е „0“, ако и двата входа са „1“. Резултатът е „0“, ако и двата входа са „0“.
Изразяване
Y=A'.B+A.B'
Блок-диаграма
Таблица на истината
A | B | Продукция |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR порта
Exclusive-NOR, често известен като "EX-NOR" порта, е цифров логически порт, който приема повече от два входа, но извежда само един.
Ако и двата входа са '1', изходът на XNOR Gate е '1.' Резултатът е „0“, когато и двата входа са „0“. Резултатът ще бъде „0“, ако един от входовете е „0“.
Изразяване
Y=A.B+A'B'
Блок-диаграма
Таблица на истината
A | B | Продукция |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Използване на логическа врата
- Логическите порти могат да бъдат свързани по различни начини и най-новите устройства, сателити и дори роботи изискват милион от тези комбинации.
- Логическите порти се използват в широк спектър от приложения. Чиповете (IC) съдържат тези компоненти, които се намират в компютри, телефони, лаптопи и други електронни устройства.
- Трансферът на данни, изчисленията и обработката на данни се възползват от логическите порти. Логическите портове се използват широко в транзисторно-транзисторната логика и CMOS електрониката.
- Алармите срещу крадци, зумерите, превключвателите и уличните светлини използват прости комбинации от логически порти. Тези порти се използват широко в редица индустрии, тъй като могат да избират да стартират или спрат в зависимост от логиката.
Професионалисти
- Те са евтини. В резултат на това те стават много рентабилни.
- Има нужда от по-малко електричество.
- Логика 0 и логика 1 са ясно разделени.
- Служи като основа за всяка цифрова джаджа.
- Използва булева алгебра за извършване на логически операции.
Против
- Реализацията на логическата врата не е възможна в по-сложна система или схема, тъй като е трудно да се поставят и свързват по подходящ начин.
- Добре е да имате ниско работно напрежение.
- Входът и изходът са разделени от времезакъснение.
Заключение
Потокът от електрически ток се управлява от логическа врата.
Трябва да предоставите входни данни за него и ако прехвърлянето е разрешено, токът може да тече през него.
Критериите за текущия поток, който използвате като превключвател, обикновено се описват от логическата врата.
Можете да използвате логически порти за извършване на двоични операции като събиране, умножение и деление.
Оставете коментар