Адамзат технологиясы цифрлық жүйелермен өзінің шыңына жетті.
Микроконтроллер немесе микропроцессор әдетте деректерді цифрлық түрде сақтайтын, өңдейтін және тасымалдайтын осындай жүйелерде қолданылады.
Цифрлық схемалар екілік цифрларда (1 және 0) мәліметтерді береді және қабылдайды.
Сонымен қатар, логикалық қақпалар бүгінгі күні бар сандық логикалық схемалардың массасы үшін негіз қалады.
Компьютерлер күнделікті өмірдің маңызды құрамдас бөлігі болды, өйткені олар өте қысқа уақыт ішінде кең ауқымды жұмыстар мен операцияларды орындай алады.
Компьютердің орталық процессорының ең маңызды міндеттерінің бірі интегралды схемалар, бағдарламалық технологиялар және электр тізбектері сияқты аппараттық құралдарды пайдалана отырып логикалық процестерді жүргізу болып табылады.
Компьютерлер қарапайым операциялар үшін сандық цифрлардан гөрі екілік сандарды пайдаланады. Логикалық қақпалар барлық операцияларды орындайды.
Логикалық қақпа дегеніміз не?
Логикалық қақпа - бұл құрылыс блогы ретінде қызмет ететін цифрлық схемалардың құрамдас бөлігі.
Олар сандық схемада маңызды логикалық операцияларды орындайды. Логикалық қақпалар қазіргі уақытта біз қолданатын барлық дерлік технологиялық жабдықтарда қолданылады.
Логикалық қақпаларды, мысалы, мобильді құрылғыларда, планшеттерде және жад құрылғыларында табуға болады.
Схеманың логикалық қақпалары оның кірістеріне жіберілетін сандық сигналдардың қоспасы негізінде шешім қабылдайды. Логикалық қақпалардың басым көпшілігінде екі кіріс және бір шығыс бар.
Логикалық қақпаларды құру үшін буль алгебрасы қолданылады. Кез келген уақытта әрбір терминал екі екілік күйдің бірінде болады: жалған немесе шын.
False нөлге тең, ал ақиқат бірге тең. Екілік шығыс пайдаланылатын логикалық қақпа түріне және кіріс қоспасына байланысты әр түрлі болады.
Логикалық қақпа жарық қосқышына ұқсас, себебі шығыс бір позицияда өшіріліп, екіншісінде қосылады. Логикалық қақпалар интегралдық схемаларда (IC) жиі қолданылады.
Логикалық қақпалардың қандай түрлері бар?
Логикалық қақпалар жеті түрге жіктеледі:
- ЖӘНЕ
- OR
- ЕМЕС
- NOR
- NAND
- XOR
- XNOR
Енді олардың әрқайсысына тереңірек үңіліп көрейік.
1. ЖӘНЕ Қақпа
Бұл ең қарапайым деңгейдегі логикалық қақпа. Енгізудің екі түрі бар: 0 және 1.
Оның жұмысы «және» операторының жұмысымен бірдей. Егер қақпаның барлық кірістері бірдей мәнге ие болса (шын), нәтиже 1 болады, әйтпесе кірістердің кез келгені бірдей мәнге ие болғанда (жалған) 0 беріледі.
Өрнек
Y = AB
Блок-схема
Ақиқат кестесі
A | B | шығыс |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. НЕМЕСЕ Қақпа
НЕМЕСЕ қақпаларының екі немесе одан да көп кірісі бар және логикалық қақпаның бір түрі болып табылады.
Дегенмен, ол бір уақытта бір ғана өнім шығара алады. Алгебра бойынша НЕМЕСЕ қақпасы кіріс деректерінің қосындысын шығарады.
НЕМЕСЕ қақпасының шығысы әдетте ақиқат болады (1) оның кірістерінің кем дегенде біреуі ақиқат болғанда; әйтпесе нәтиже нөлге тең болады.
Өрнек
Y = A+B
Блок-схема
Ақиқат кестесі
A | B | шығыс |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. Қақпа ЕМЕС
Оның кез келген уақытта тек бір кіріс және шығыс болуы мүмкін. ЕМЕС қақпалары, керісінше, әдетте кірісті емес, шығысты жасау үшін қолданылады.
Нәтиже 0 болады, егер ЕМЕС қақпасының кірісі 1 болса; егер кіріс 0 болса, нәтиже 1 болады.
Өзінің функциясына байланысты оны инвертор деп те атайды. ЕМЕС қақпасы кейде жалпы кірістердің анық санына байланысты Unary қақпасы ретінде белгілі.
Өрнек
Y=A'
Блок-схема
Ақиқат кестесі
Кіріс (A) | Шығыс (A ЕМЕС) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR Gate
Ол НЕМЕСЕ және ЕМЕС қақпаларынан тұрады. NOR қақпасы жұмыс істеу тәсілі бойынша НЕМЕСЕ қақпасына қарама-қарсы поляр болып табылады.
Кез келген уақытта NOR қақпасында екі немесе одан да көп кіріс болуы мүмкін, бірақ бір ғана шығыс. Барлық кірістер нөлге тең болғанда, NOR қақпасы 1 қайтарады; дегенмен, кірістердің кез келгені бір (1) болса, шығыс нөлге тең болады (0).
Өрнек
Y=(A+B)'
Блок-схема
Ақиқат кестесі
A | B | шығыс |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND қақпасы
Бұл бір уақытта екі немесе одан да көп кірістерді қабылдай алатын, бірақ біреуін ғана шығаратын ЖӘНЕ қақпасы мен ЕМЕС қақпасының тіркесімі.
NAND қақпасының әдісі ЖӘНЕ қақпасының әдісіне кері әдіс болып табылады. NAND қақпасының кірістерінің біреуі 0 болғанда, 1 шығысы алынады; әйтпесе, шығыс әрқашан 0 болады.
Өрнек
Y=(AB)'
Блок-схема
Ақиқат кестесі
A | B | шығыс |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR қақпасы
Эксклюзивті-НЕМЕСЕ, көбінесе «Ex-OR» қақпасы ретінде белгілі, екіден көп кіріс қабылдайтын, бірақ тек бір мәнді шығаратын сандық логикалық қақпа.
Кірістердің бірі '1' болса, XOR қақпасының шығысы '1' болады. Нәтиже "0" болады, егер екі кіріс те "1" болса. Нәтиже "0" болады, егер екі кіріс те "0" болса.
Өрнек
Y=A'.B+A.B'
Блок-схема
Ақиқат кестесі
A | B | шығыс |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR қақпасы
Exclusive-NOR, көбінесе «EX-NOR» қақпасы ретінде белгілі, екіден көп кірісті қабылдайтын, бірақ біреуін ғана шығаратын сандық логикалық қақпа.
Кірістердің екеуі де "1" болса, XNOR қақпасының шығысы "1" болады. Екі кіріс те «0» болғанда нәтиже «0» болады. Енгізулердің бірі «0» болса, нәтиже «0» болады.
Өрнек
Y=A.B+A'B'
Блок-схема
Ақиқат кестесі
A | B | шығыс |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Логикалық қақпаны қолдану
- Логикалық қақпаларды бірнеше тәсілдермен біріктіруге болады және соңғы құрылғылар, спутниктер және тіпті роботтар осы комбинациялардың миллионын қажет етеді.
- Логикалық қақпалар қолданбалардың кең ауқымында қолданылады. Чиптерде (IC) компьютерлерде, телефондарда, ноутбуктерде және басқа электрондық құрылғыларда болатын осы компоненттер бар.
- Деректерді тасымалдау, есептеу және деректерді өңдеу логикалық қақпалардан пайда көреді. Логикалық қақпалар транзисторлы-транзисторлық логикада және CMOS электроникасында кеңінен қолданылады.
- Ұры дабылдары, дыбыстық сигналдар, ажыратқыштар және көше шамдары қарапайым логикалық қақпа комбинацияларын пайдаланады. Бұл қақпалар әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады, өйткені олар логикаға байланысты бастауды немесе тоқтатуды таңдай алады.
артықшылықтары
- Олар қымбат емес. Нәтижесінде олар өте тиімді болады.
- Ол азырақ электр қуатын қажет етеді.
- Логика 0 мен логика 1 анық бөлінген.
- Әрбір сандық гаджет үшін негіз ретінде қызмет етеді.
- Логикалық амалдарды орындау үшін логикалық алгебраны пайдаланады.
Минус
- Логикалық қақпаны жүзеге асыру неғұрлым күрделі жүйеде немесе схемалық дизайнда мүмкін емес, өйткені оларды дұрыс қою және байланыстыру қиын.
- Төмен жұмыс кернеуі - бұл жақсы нәрсе.
- Кіріс пен шығыс уақыт кідірісімен бөлінген.
қорытынды
Электр тогының ағыны логикалық қақпа арқылы реттеледі.
Сіз оған енгізуді қамтамасыз етуіңіз керек және егер тасымалдау қосылса, ол арқылы ток өтуі мүмкін.
Коммутатор ретінде пайдаланатын ағымдағы ағынның критерийлері әдетте логикалық қақпа арқылы сипатталады.
Қосу, көбейту және бөлу сияқты екілік операцияларды орындау үшін логикалық қақпаларды пайдалануға болады.
пікір қалдыру