ადამიანურმა ტექნოლოგიამ პიკს მიაღწია ციფრული სისტემებით.
მიკროკონტროლერი ან მიკროპროცესორი ჩვეულებრივ გამოიყენება ასეთ სისტემებში, რომლებიც ინახავს, ამუშავებს და გადასცემს მონაცემებს ციფრული ფორმით.
ციფრული სქემები უზრუნველყოფენ და იღებენ მონაცემებს ორობითი ციფრებით (1 და 0).
გარდა ამისა, ლოგიკურმა კარიბჭეებმა საფუძველი ჩაუყარა დღეს არსებული ციფრული ლოგიკური სქემების მასას.
კომპიუტერები გახდა ყოველდღიური ცხოვრების აუცილებელი კომპონენტი, რადგან მათ შეუძლიათ შეასრულონ სამუშაოების ფართო სპექტრი და ოპერაციები ძალიან მოკლე დროში.
კომპიუტერის CPU-ს ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პასუხისმგებლობაა ლოგიკური პროცესების წარმართვა ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა ინტეგრირებული სქემები, პროგრამული ტექნოლოგიები და ელექტრული სქემები.
მარტივი ოპერაციებისთვის კომპიუტერები იყენებენ ორობით ციფრებს და არა ციფრულ ციფრებს. ლოგიკური კარიბჭე ასრულებს ყველა ოპერაციას.
რა არის ლოგიკური კარიბჭე?
ლოგიკური კარიბჭე არის ციფრული სქემების კომპონენტი, რომელიც ემსახურება როგორც სამშენებლო ბლოკს.
ისინი ახორციელებენ არსებით ლოგიკურ ოპერაციებს ციფრულ სქემებში. ლოგიკური კარიბჭე გამოიყენება თითქმის ყველა ტექნოლოგიურ მოწყობილობაში, რომელსაც დღეს ვიყენებთ.
მაგალითად, ლოგიკური კარიბჭეების ნახვა შეგიძლიათ მობილურ მოწყობილობებზე, ტაბლეტებსა და მეხსიერების მოწყობილობებზე.
მიკროსქემის ლოგიკური კარიბჭეები იღებენ გადაწყვეტილებებს მის შეყვანებში გაგზავნილი ციფრული სიგნალების ნაზავის საფუძველზე. ლოგიკური კარიბჭეების დიდ უმრავლესობას აქვს ორი შეყვანა და ერთი გამომავალი.
ლოგიკური კარიბჭის ასაგებად გამოიყენება ლოგიკური ალგებრა. ნებისმიერ დროს, თითოეული ტერმინალი არის ორ ბინარულ მდგომარეობაში ერთ-ერთში: false ან true.
მცდარი უდრის ნულს, ხოლო ჭეშმარიტი უდრის ერთს. ორობითი გამომავალი განსხვავდება გამოყენებული ლოგიკური კარიბჭის ტიპისა და შეყვანის მიქსის მიხედვით.
ლოგიკური კარიბჭე შუქის ჩამრთველის მსგავსია იმით, რომ გამომავალი გამორთულია ერთ პოზიციაზე და ჩართულია მეორეში. ლოგიკური კარიბჭეები ხშირად გამოიყენება ინტეგრირებულ სქემებში (IC).
რა არის სხვადასხვა ტიპის ლოგიკური კარიბჭე?
ლოგიკური კარიბჭე იყოფა შვიდ ტიპად:
- და
- OR
- არა
- NOR
- NAND
- XOR
- XNOR
ახლა მოდით ღრმად ჩავუღრმავდეთ თითოეულ მათგანს.
1. და კარიბჭე
ეს არის ლოგიკური კარიბჭე მის ყველაზე საბაზისო დონეზე. არსებობს ორი სახის შეყვანა: 0 და 1.
მისი მოქმედება იდენტურია "და" ოპერატორის. თუ კარიბჭის ყველა შეყვანას აქვს იგივე მნიშვნელობა (true), შედეგი არის 1, წინააღმდეგ შემთხვევაში 0 მიიღება, როდესაც რომელიმე შენატანს აქვს იგივე მნიშვნელობა (false).
გამოხატვის
Y = AB
ბლოკის დიაგრამა
სიმართლის ცხრილი
A | B | გამოყვანის |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. ან კარიბჭე
OR კარიბჭეს აქვს ორი ან მეტი შეყვანა და არის ლოგიკური კარიბჭის ტიპი.
თუმცა, მას შეუძლია ერთდროულად მხოლოდ ერთი გამოსავლის წარმოება. ალგებრის მიხედვით, OR კარიბჭე აწარმოებს შეყვანის მონაცემების ჯამს.
OR კარიბჭის გამომავალი ჩვეულებრივ არის true (1), როდესაც მისი ერთ-ერთი შენატანი მაინც არის true; წინააღმდეგ შემთხვევაში, შედეგი არის ნული.
გამოხატვის
Y = A+B
ბლოკის დიაგრამა
სიმართლის ცხრილი
A | B | გამოყვანის |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. არა კარიბჭე
მას შეიძლება ჰქონდეს მხოლოდ ერთი შეყვანა და გამომავალი ნებისმიერ დროს. არა კარიბჭეები, მეორეს მხრივ, ჩვეულებრივ გამოიყენება გამოსავლის გენერირებისთვის და არა შეყვანისთვის.
შედეგი არის 0, თუ NOT კარიბჭის შეყვანა არის 1; თუ შეყვანა არის 0, შედეგი არის 1.
თავისი ფუნქციიდან გამომდინარე, მას ასევე უწოდებენ ინვერტორს. NOT კარიბჭე ზოგჯერ ცნობილია როგორც Unary Gate, მთლიანი შეყვანის მკაფიო რაოდენობის გამო.
გამოხატვის
Y=A'
ბლოკის დიაგრამა
სიმართლის ცხრილი
შეყვანა (A) | გამომავალი (არა A) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR Gate
იგი შედგება OR და NOT კარიბჭეებისგან. NOR კარიბჭე არის OR კარიბჭის პოლარული საპირისპირო მისი ფუნქციონირების თვალსაზრისით.
ნებისმიერ დროს, NOR კარიბჭეს შეიძლება ჰქონდეს ორი ან მეტი შეყვანა, მაგრამ მხოლოდ ერთი გამომავალი. როდესაც ყველა შეყვანა ნულის ტოლია, NOR კარიბჭე აბრუნებს 1-ს; თუმცა, თუ რომელიმე შემავალი არის ერთი (1), გამომავალი არის ნული (0).
გამოხატვის
Y=(A+B)'
ბლოკის დიაგრამა
სიმართლის ცხრილი
A | B | გამოყვანის |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND Gate
ეს არის AND კარიბჭის და NOT კარიბჭის კომბინაცია, რომელსაც შეუძლია ერთდროულად ორი ან მეტი შეყვანის მიღება, მაგრამ მხოლოდ ერთის გამომავალი.
NAND კარიბჭის მეთოდი არის AND კარიბჭის შებრუნებული მეთოდი. როდესაც NAND კარიბჭის რომელიმე შეყვანა არის 0, გამომავალი 1 მიიღება; წინააღმდეგ შემთხვევაში, გამომავალი ყოველთვის არის 0.
გამოხატვის
Y=(AB)'
ბლოკის დიაგრამა
სიმართლის ცხრილი
A | B | გამოყვანის |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR კარიბჭე
Exclusive-OR, ხშირად ცნობილია როგორც "Ex-OR" კარიბჭე, არის ციფრული ლოგიკური კარიბჭე, რომელიც იღებს ორზე მეტ შეყვანას, მაგრამ გამოსცემს მხოლოდ ერთ მნიშვნელობას.
XOR Gate-ის გამომავალი არის '1', თუ რომელიმე შემავალი არის '1'. შედეგი არის '0', თუ ორივე შეყვანა არის '1'. შედეგი არის '0', თუ ორივე შეყვანა არის '0'.
გამოხატვის
Y=A'.B+A.B'
ბლოკის დიაგრამა
სიმართლის ცხრილი
A | B | გამოყვანის |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR კარიბჭე
Exclusive-NOR, რომელიც ხშირად ცნობილია როგორც "EX-NOR" კარიბჭე, არის ციფრული ლოგიკური კარიბჭე, რომელიც იღებს ორზე მეტ შეყვანას, მაგრამ გამოსცემს მხოლოდ ერთს.
თუ ორივე შეყვანა არის '1', XNOR Gate-ის გამომავალი არის '1'. შედეგი არის '0', როდესაც ორივე შეყვანა არის '0'. შედეგი იქნება '0', თუ ერთ-ერთი შენატანი არის '0'.
გამოხატვის
Y=A.B+A'B'
ბლოკის დიაგრამა
სიმართლის ცხრილი
A | B | გამოყვანის |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
ლოგიკური კარიბჭის გამოყენება
- ლოგიკური კარიბჭეები შეიძლება დაერთოს რამდენიმე გზით, ხოლო უახლესი მოწყობილობები, თანამგზავრები და რობოტებიც კი საჭიროებენ მილიონობით ამ კომბინაციას.
- ლოგიკური კარიბჭე გამოიყენება აპლიკაციების ფართო სპექტრში. ჩიპები (IC) შეიცავს ამ კომპონენტებს, რომლებიც გვხვდება კომპიუტერებში, ტელეფონებში, ლეპტოპებში და სხვა ელექტრონულ მოწყობილობებში.
- მონაცემთა გადაცემა, გამოთვლა და მონაცემთა დამუშავება სარგებლობს ლოგიკური კარიბჭით. ლოგიკური კარიბჭეები ფართოდ გამოიყენება ტრანზისტორი-ტრანზისტორი ლოგიკაში და CMOS ელექტრონიკაში.
- ქურდობის სიგნალიზაცია, ზუმერი, გადამრთველი და ქუჩის განათება ყველა იყენებს მარტივ ლოგიკურ ჭიშკრის კომბინაციებს. ეს კარიბჭე ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიებში, რადგან მათ შეუძლიათ აირჩიონ დაწყება ან შეჩერება ლოგიკის მიხედვით.
დადებითი
- ისინი იაფია. შედეგად, ისინი გახდებიან ძალიან ეფექტური.
- ნაკლები ელექტროენერგია სჭირდება.
- ლოგიკა 0 და ლოგიკა 1 აშკარად გამოყოფილია.
- ემსახურება როგორც საფუძველს ყველა ციფრული გაჯეტისთვის.
- იყენებს ლოგიკური ალგებრას ლოგიკური მოქმედებების შესასრულებლად.
Cons
- ლოგიკური კარიბჭის რეალიზაცია წარმოუდგენელია უფრო დახვეწილ სისტემაში ან მიკროსქემის დიზაინში, რადგან ძნელია მათი სათანადოდ დაყენება და დაკავშირება.
- დაბალი სამუშაო ძაბვა კარგია.
- შეყვანა და გამომავალი გამოყოფილია დროის დაყოვნებით.
დასკვნა
ელექტრული დენის ნაკადს აკონტროლებს ლოგიკური კარიბჭე.
თქვენ უნდა მიაწოდოთ მასში შეყვანა და თუ გადაცემა ჩართულია, მასში დენი გადის.
მიმდინარე ნაკადის კრიტერიუმები, რომელსაც თქვენ იყენებთ გადამრთველად, ზოგადად აღწერილია ლოგიკური კარიბჭით.
თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ლოგიკური კარიბჭე ორობითი ოპერაციების შესასრულებლად, როგორიცაა შეკრება, გამრავლება და გაყოფა.
დატოვე პასუხი