Mae technoleg ddynol wedi cyrraedd ei uchafbwynt gyda systemau digidol.
Yn nodweddiadol, defnyddir microreolydd neu ficrobrosesydd mewn systemau o'r fath, sy'n storio, prosesu a chyfleu data ar ffurf ddigidol.
Mae cylchedau digidol yn darparu ac yn derbyn data mewn digidau deuaidd (1s a 0s).
At hynny, gosododd adwyon rhesymeg y sylfaen ar gyfer y màs o gylchedau rhesymeg digidol sy'n bodoli heddiw.
Mae cyfrifiaduron wedi dod yn rhan hanfodol o fywyd bob dydd oherwydd gallant gyflawni ystod eang o swyddi a gweithrediadau mewn cyfnod byr iawn o amser.
Un o gyfrifoldebau mwyaf arwyddocaol CPU cyfrifiadur yw cynnal prosesau rhesymegol gan ddefnyddio caledwedd megis Cylchedau Integredig, technolegau meddalwedd, a chylchedau trydanol.
Mae cyfrifiaduron yn defnyddio digidau deuaidd yn hytrach na digidau digidol ar gyfer gweithrediadau syml. Mae'r adwyon rhesymeg yn gwneud yr holl weithrediadau.
Beth yw adwy resymeg?
Mae adwy resymeg yn gydran o gylchedau digidol sy'n gweithredu fel bloc adeiladu.
Maent yn cyflawni gweithrediadau rhesymegol hanfodol mewn cylchedwaith digidol. Defnyddir gatiau rhesymeg ym mron pob offer technolegol a ddefnyddiwn y dyddiau hyn.
Gellir dod o hyd i gatiau rhesymeg, er enghraifft, ar ddyfeisiau symudol, tabledi a dyfeisiau cof.
Mae adwyon rhesymeg cylched yn gwneud penderfyniadau ar sail cymysgedd o signalau digidol a anfonir i'w mewnbynnau. Mae gan y mwyafrif helaeth o adwyon rhesymeg ddau fewnbwn ac un allbwn.
I adeiladu adwyon rhesymeg, defnyddir algebra Boole. Ar unrhyw un adeg, mae pob terfynell mewn un o ddau gyflwr deuaidd: ffug neu wir.
Mae ffug yn hafal i sero, tra bod gwir yn hafal i un. Bydd yr allbwn deuaidd yn wahanol yn seiliedig ar y math o adwy resymeg a ddefnyddir a'r cymysgedd mewnbwn.
Mae adwy resymeg yn debyg i switsh golau yn yr ystyr bod yr allbwn yn cael ei ddiffodd mewn un safle ac ymlaen yn y llall. Defnyddir gatiau rhesymeg yn aml mewn cylchedau integredig (ICs).
Beth yw'r gwahanol fathau o adwyon rhesymeg?
Mae gatiau rhesymeg yn cael eu dosbarthu i saith math:
- AC
- OR
- NI
- NOR
- NIAC
- XOR
- XNOR
Nawr, gadewch i ni blymio'n ddwfn i bob un ohonyn nhw.
1. A Gate
Mae'n adwy resymeg ar ei lefel fwyaf sylfaenol. Mae dau fath o fewnbwn ar gael: 0 ac 1.
Mae ei weithrediad yn union yr un fath â gweithrediad y gweithredwr “a”. Os yw holl fewnbynnau'r adwy yr un gwerth (gwir), y canlyniad yw 1, fel arall mae 0 yn cael ei gyflwyno pan fydd gan unrhyw un o'r mewnbynnau yr un gwerth (ffug).
Mynegiant
Y = AB
Diagram Bloc
Tabl Gwirionedd
A | B | Allbwn |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. NEU Gate
NEU mae gan adwyon ddau fewnbwn neu fwy ac maent yn fath o adwy resymeg.
Fodd bynnag, dim ond un allbwn y gall ei gynhyrchu ar y tro. Yn ôl algebra, mae'r adwy OR yn cynhyrchu swm y data mewnbwn.
Mae allbwn yr adwy OR fel arfer yn wir (1) pan fo o leiaf un o'i fewnbynnau yn wir; fel arall, y canlyniad yw sero.
Mynegiant
Y = A+B
Diagram Bloc
Tabl Gwirionedd
A | B | Allbwn |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. NID Gate
Dim ond un mewnbwn ac allbwn y gall ei gael ar unrhyw adeg benodol. NID gatiau, ar y llaw arall, yn cael eu defnyddio'n gyffredin i gynhyrchu allbwn yn hytrach na mewnbwn.
Y canlyniad yw 0 os mewnbwn yr adwy NOT yw 1; os yw'r mewnbwn yn 0, y canlyniad yw 1.
Oherwydd ei swyddogaeth, fe'i gelwir hefyd yn wrthdröydd. Weithiau gelwir yr adwy NOT yn adwy Unary oherwydd nifer clir y cyfanswm mewnbynnau.
Mynegiant
Y=A'
Diagram Bloc
Tabl Gwirionedd
Mewnbwn (A) | Allbwn (NID A) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR Gate
Mae'n cynnwys giatiau NEU ac NID. Yr adwy NOR yw gyferbyn pegynol yr adwy OR o ran sut mae'n gweithio.
Ar unrhyw adeg benodol, gall yr adwy NOR gael dau fewnbwn neu fwy ond dim ond un allbwn. Pan fydd yr holl fewnbynnau yn sero, mae'r adwy NOR yn dychwelyd 1; fodd bynnag, os yw unrhyw un o'r mewnbynnau yn un (1), yr allbwn yw sero (0).
Mynegiant
Y=(A+B)'
Diagram Bloc
Tabl Gwirionedd
A | B | Allbwn |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. Porth NAND
Mae'n gyfuniad o adwy AND ac adwy NOT a all dderbyn dau fewnbwn neu fwy ar yr un pryd ond allbynnu un yn unig.
Dull adwy NIAC yw gwrthdro dull adwy AND. Pan fo'r naill fewnbwn neu'r llall o'r adwy NIAC yn 0, ceir allbwn 1; fel arall, mae'r allbwn bob amser yn 0.
Mynegiant
Y=(AB)'
Diagram Bloc
Tabl Gwirionedd
A | B | Allbwn |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. Porth XOR
Mae'r Exclusive-OR, a elwir yn aml yn adwy 'Ex-OR', yn adwy resymeg ddigidol sy'n cymryd mwy na dau fewnbwn ond yn allbynnu un gwerth yn unig.
Allbwn Giât XOR yw '1' os yw'r naill fewnbwn neu'r llall yn '1.' Y canlyniad yw '0' os yw'r ddau fewnbwn yn '1.' Y canlyniad yw '0' os yw'r ddau fewnbwn yn '0.'
Mynegiant
Y=A'.B+A.B'
Diagram Bloc
Tabl Gwirionedd
A | B | Allbwn |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. Porth XNOR
Mae'r Exclusive-NOR, a elwir yn aml yn adwy 'EX-NOR', yn adwy resymeg ddigidol sy'n cymryd mwy na dau fewnbwn ond yn allbynnu un yn unig.
Os yw'r ddau fewnbwn yn '1,' allbwn Porth XNOR yw '1.' Y canlyniad yw '0' pan fydd y ddau fewnbwn yn '0.' Y canlyniad fydd '0' os yw un o'r mewnbynnau yn '0.'
Mynegiant
Y=A.B+A'B'
Diagram Bloc
Tabl Gwirionedd
A | B | Allbwn |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Defnyddiau Porth Rhesymeg
- Gellir cyplysu gatiau rhesymeg mewn nifer o ffyrdd, ac mae'r dyfeisiau diweddaraf, lloerennau, a hyd yn oed robotiaid yn gofyn am filiwn o'r cyfuniadau hyn.
- Defnyddir gatiau rhesymeg mewn ystod eang o gymwysiadau. Mae sglodion (ICs) yn cynnwys y cydrannau hyn, sydd i'w cael mewn cyfrifiaduron, ffonau, gliniaduron a dyfeisiau electronig eraill.
- Mae trosglwyddo data, cyfrifiant, a phrosesu data i gyd yn elwa o adwyon rhesymeg. Defnyddir gatiau rhesymeg yn helaeth mewn rhesymeg transistor-transistor ac electroneg CMOS.
- Mae larymau lladron, seinyddion, switshis a goleuadau stryd i gyd yn defnyddio cyfuniadau adwyon resymeg syml. Mae'r gatiau hyn yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn ystod o ddiwydiannau gan y gallant ddewis cychwyn neu stopio yn dibynnu ar resymeg.
Pros
- Maent yn rhad. O ganlyniad, maent yn dod yn gost-effeithiol iawn.
- Mae angen llai o drydan.
- Mae rhesymeg 0 a rhesymeg 1 wedi'u gwahanu'n glir.
- Gwasanaethu fel sylfaen ar gyfer pob teclyn digidol.
- Yn defnyddio Algebra Boole i berfformio gweithrediadau rhesymegol.
anfanteision
- Nid yw gwireddu giât rhesymeg yn bosibl mewn system fwy soffistigedig neu ddyluniad cylched gan ei bod yn anodd eu gosod a'u cysylltu'n briodol.
- Mae foltedd gweithredu isel yn beth da i'w gael.
- Mae'r mewnbwn a'r allbwn yn cael eu gwahanu gan oedi amser.
Casgliad
Mae llif cerrynt trydan yn cael ei drin gan adwy resymeg.
Rhaid i chi ddarparu mewnbwn iddo, ac os yw'r trosglwyddiad wedi'i alluogi, gall cerrynt lifo drwyddo.
Mae'r meini prawf ar gyfer y llif cerrynt yr ydych yn ei ddefnyddio fel switsh yn cael eu disgrifio'n gyffredinol gan yr adwy resymeg.
Gallwch ddefnyddio adwyon rhesymeg i gyflawni gweithrediadau deuaidd fel adio, lluosi a rhannu.
Gadael ymateb