Մարդկային տեխնոլոգիան իր գագաթնակետին է հասել թվային համակարգերով:
Նման համակարգերում սովորաբար օգտագործվում է միկրոկոնտրոլեր կամ միկրոպրոցեսոր, որոնք պահում, մշակում և փոխանցում են տվյալները թվային տեսքով:
Թվային սխեմաները ապահովում և ստանում են տվյալներ երկուական թվերով (1 և 0):
Ավելին, տրամաբանական դարպասները հիմք դրեցին այսօր գոյություն ունեցող թվային տրամաբանական սխեմաների զանգվածի համար:
Համակարգիչները դարձել են առօրյա կյանքի էական բաղադրիչ, քանի որ դրանք կարող են շատ կարճ ժամանակահատվածում իրականացնել մի շարք աշխատանքներ և գործառնություններ:
Համակարգչի պրոցեսորի ամենակարևոր պարտականություններից մեկը տրամաբանական գործընթացներ վարելն է՝ օգտագործելով ապարատներ, ինչպիսիք են Ինտեգրված սխեմաները, ծրագրային տեխնոլոգիաները և էլեկտրական սխեմաները:
Պարզ գործողությունների համար համակարգիչները օգտագործում են երկուական թվանշաններ, քան թվային թվեր: Տրամաբանական դարպասները կատարում են բոլոր գործողությունները:
Ի՞նչ է տրամաբանական դարպասը:
Տրամաբանական դարպասը թվային սխեմաների բաղադրիչ է, որը ծառայում է որպես շինանյութ:
Նրանք կատարում են էական տրամաբանական գործողություններ թվային սխեմաներում: Տրամաբանական դարպասները օգտագործվում են գրեթե բոլոր տեխնոլոգիական սարքավորումներում, որոնք մենք օգտագործում ենք մեր օրերում:
Տրամաբանական դարպասները, օրինակ, կարելի է գտնել շարժական սարքերում, պլանշետներում և հիշողության սարքերում:
Շղթայի տրամաբանական դարպասները որոշումներ են կայացնում՝ հիմնված թվային ազդանշանների խառնուրդի վրա, որոնք ուղարկվում են դրա մուտքերում: Տրամաբանական դարպասների ճնշող մեծամասնությունն ունի երկու մուտք և մեկ ելք:
Տրամաբանական դարպասներ կառուցելու համար օգտագործվում է Բուլյան հանրահաշիվ: Ցանկացած ժամանակ յուրաքանչյուր տերմինալ գտնվում է երկու երկուական վիճակներից մեկում՝ կեղծ կամ ճիշտ:
False-ը հավասար է զրոյի, իսկ ճշմարիտը հավասար է մեկին: Երկուական ելքը կտարբերվի՝ կախված օգտագործվող տրամաբանական դարպասի տեսակից և մուտքային խառնուրդից:
Տրամաբանական դարպասը նման է լույսի անջատիչին, քանի որ ելքը մի դիրքում անջատված է, իսկ մյուսում՝ միացված: Տրամաբանական դարպասները հաճախ օգտագործվում են ինտեգրալ սխեմաներում (IC):
Որո՞նք են տրամաբանական դարպասների տարբեր տեսակները:
Տրամաբանական դարպասները դասակարգվում են յոթ տեսակի.
- ԵՎ
- OR
- ՈՉ
- ՆՈՐ
- NAND
- XOR- ը
- XNOR
Հիմա եկեք խորանանք դրանցից յուրաքանչյուրի մեջ:
1. ԵՎ Դարպաս
Դա տրամաբանական դարպաս է իր ամենահիմնական մակարդակում: Մուտքագրման երկու տեսակ կա՝ 0 և 1:
Դրա աշխատանքը նույնական է «և» օպերատորի գործողությանը: Եթե դարպասի բոլոր մուտքերն ունեն նույն արժեքը (true), ապա արդյունքը կլինի 1, հակառակ դեպքում 0-ը տրվում է, երբ մուտքերից որևէ մեկն ունի նույն արժեքը (false):
Արտահայտություն
Y = AB
Բլոկ սխեմա
Ճշմարտության աղյուսակ
A | B | Արտադրողականություն |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. ԿԱՄ Դարպաս
ԿԱՄ դարպասներն ունեն երկու կամ ավելի մուտքեր և տրամաբանական դարպասների տեսակ են:
Այնուամենայնիվ, այն կարող է միաժամանակ արտադրել միայն մեկ արդյունք: Համաձայն հանրահաշվի՝ OR դարպասը արտադրում է մուտքային տվյալների գումարը։
ԿԱՄ դարպասի ելքը սովորաբար ճշմարիտ է (1), երբ դրա մուտքերից առնվազն մեկը ճշմարիտ է. հակառակ դեպքում արդյունքը զրո է:
Արտահայտություն
Y = A+B
Բլոկ սխեմա
Ճշմարտության աղյուսակ
A | B | Արտադրողականություն |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. ՉԻ Դարպաս
Այն կարող է ունենալ միայն մեկ մուտք և ելք ցանկացած պահի: Մյուս կողմից, ՈՉ դարպասները սովորաբար օգտագործվում են ոչ թե մուտքային, այլ ելք ստեղծելու համար:
Արդյունքը 0 է, եթե NOT դարպասի մուտքագրումը 1 է; եթե մուտքագրումը 0 է, արդյունքը կլինի 1:
Իր ֆունկցիայի շնորհիվ այն նաև հայտնի է որպես ինվերտոր: NOT դարպասը երբեմն հայտնի է որպես Unary gate՝ ընդհանուր մուտքերի հստակ քանակի պատճառով:
Արտահայտություն
Y=A'
Բլոկ սխեմա
Ճշմարտության աղյուսակ
Մուտք (A) | Արդյունք (ՈՉ Ա) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. ՆՈՐ Դարպաս
Այն կազմված է և՛ ԿԱՄ, և՛ ՈՉ դարպասներից: NOR դարպասը OR դարպասի բևեռային հակառակն է՝ այն գործելու առումով:
Ցանկացած ժամանակ, NOR դարպասը կարող է ունենալ երկու կամ ավելի մուտք, բայց միայն մեկ ելք: Երբ բոլոր մուտքերը զրո են, NOR դարպասը վերադարձնում է 1; սակայն, եթե մուտքերից որևէ մեկը մեկն է (1), ելքը զրո է (0):
Արտահայտություն
Y=(A+B)'
Բլոկ սխեմա
Ճշմարտության աղյուսակ
A | B | Արտադրողականություն |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND Gate
Այն AND gate-ի և NOT gate-ի համադրություն է, որը կարող է միաժամանակ ընդունել երկու կամ ավելի մուտքեր, բայց միայն ելքեր է տալիս մեկը:
NAND դարպասի մեթոդը հակադարձ է AND դարպասի մեթոդին: Երբ NAND դարպասի մուտքերից որևէ մեկը 0 է, ստացվում է ելք 1; հակառակ դեպքում ելքը միշտ 0 է:
Արտահայտություն
Y=(AB)'
Բլոկ սխեմա
Ճշմարտության աղյուսակ
A | B | Արտադրողականություն |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR դարպաս
Exclusive-OR-ը, որը հաճախ հայտնի է որպես «Ex-OR» դարպաս, թվային տրամաբանական դարպաս է, որը վերցնում է ավելի քան երկու մուտք, բայց թողարկում է միայն մեկ արժեք:
XOR Gate-ի ելքը «1» է, եթե մուտքերից որևէ մեկը «1» է: Արդյունքը «0» է, եթե երկու մուտքերն էլ «1» են: Արդյունքը «0» է, եթե երկու մուտքերն էլ «0» են:
Արտահայտություն
Y=A'.B+A.B'
Բլոկ սխեմա
Ճշմարտության աղյուսակ
A | B | Արտադրողականություն |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR դարպաս
Exclusive-NOR-ը, որը հաճախ հայտնի է որպես «EX-NOR» դարպաս, թվային տրամաբանական դարպաս է, որն ընդունում է ավելի քան երկու մուտք, բայց միայն ելքավորում է մեկը:
Եթե երկու մուտքերն էլ «1» են, ապա XNOR Gate-ի ելքը «1» է: Արդյունքը «0» է, երբ երկու մուտքերն էլ «0» են: Արդյունքը կլինի «0», եթե մուտքերից մեկը «0» է:
Արտահայտություն
Y=A.B+A'B'
Բլոկ սխեմա
Ճշմարտության աղյուսակ
A | B | Արտադրողականություն |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Տրամաբանական դարպասի օգտագործումը
- Տրամաբանական դարպասները կարող են զուգակցվել մի շարք ձևերով, և վերջին սարքերը, արբանյակները և նույնիսկ ռոբոտները պահանջում են այդ համակցություններից մեկ միլիոն:
- Տրամաբանական դարպասները օգտագործվում են կիրառությունների լայն շրջանակում: Չիպերը (IC-ները) պարունակում են այս բաղադրիչները, որոնք առկա են համակարգիչներում, հեռախոսներում, նոութբուքերում և այլ էլեկտրոնային սարքերում:
- Տվյալների փոխանցումը, հաշվարկը և տվյալների մշակումը բոլորն էլ շահում են տրամաբանական դարպասներից: Տրամաբանական դարպասները լայնորեն օգտագործվում են տրանզիստոր-տրանզիստորային տրամաբանության և CMOS էլեկտրոնիկայի մեջ:
- Կողոպուտի ազդանշանները, ազդանշանները, անջատիչները և փողոցային լույսերը բոլորն օգտագործում են պարզ տրամաբանական դարպասների համակցություններ: Այս դարպասները լայնորեն օգտագործվում են մի շարք ոլորտներում, քանի որ նրանք կարող են ընտրել սկսել կամ դադարեցնել՝ կախված տրամաբանությունից:
Կոալիցիայում
- Նրանք էժան են: Արդյունքում, դրանք դառնում են շատ ծախսարդյունավետ:
- Այն քիչ էլեկտրաէներգիայի կարիք ունի։
- Տրամաբանությունը 0-ը և տրամաբանությունը 1-ը հստակ տարանջատված են:
- Ծառայում է որպես յուրաքանչյուր թվային գործիքի հիմք:
- Տրամաբանական գործողություններ կատարելու համար օգտագործում է Բուլյան հանրահաշիվը:
Դեմ
- Տրամաբանական դարպասի իրականացումը հնարավոր չէ ավելի բարդ համակարգի կամ շղթայի նախագծման մեջ, քանի որ դժվար է դրանք համապատասխան կերպով տեղադրել և կապել:
- Ցածր աշխատանքային լարումը լավ բան է:
- Մուտքը և ելքը բաժանվում են ժամանակի ուշացումով:
Եզրափակում
Էլեկտրական հոսանքի հոսքը կարգավորվում է տրամաբանական դարպասով:
Դուք պետք է մուտքագրեք դրան, և եթե փոխանցումը միացված է, հոսանքը կարող է հոսել դրա միջով:
Ընթացիկ հոսքի չափանիշները, որոնք դուք օգտագործում եք որպես անջատիչ, ընդհանուր առմամբ նկարագրված են տրամաբանական դարպասով:
Դուք կարող եք օգտագործել տրամաբանական դարպասները երկուական գործողություններ կատարելու համար, ինչպիսիք են գումարումը, բազմապատկումը և բաժանումը:
Թողնել գրառում