បច្ចេកវិទ្យារបស់មនុស្សបានឈានដល់ចំណុចកំពូលរបស់ខ្លួនជាមួយនឹងប្រព័ន្ធឌីជីថល។
microcontroller ឬ microprocessor ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងប្រព័ន្ធបែបនេះ ដែលរក្សាទុក ដំណើរការ និងបញ្ជូនទិន្នន័យក្នុងទម្រង់ឌីជីថល។
សៀគ្វីឌីជីថលផ្តល់ និងទទួលទិន្នន័យជាលេខគោលពីរ (1s និង 0s)។
លើសពីនេះ ច្រកតក្កវិជ្ជាបានដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ម៉ាស់នៃសៀគ្វីតក្កវិជ្ជាឌីជីថលដែលមានសព្វថ្ងៃនេះ។
កុំព្យូទ័របានក្លាយជាធាតុផ្សំដ៏សំខាន់នៃជីវិតប្រចាំថ្ងៃ ដោយសារពួកគេអាចសម្រេចបាននូវការងារ និងប្រតិបត្តិការដ៏ធំទូលាយក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីបំផុត។
ទំនួលខុសត្រូវដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៃស៊ីភីយូរបស់កុំព្យូទ័រគឺដំណើរការឡូជីខលដោយប្រើផ្នែករឹងដូចជា សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា បច្ចេកវិទ្យាសូហ្វវែរ និងសៀគ្វីអគ្គិសនី។
កុំព្យូទ័រប្រើលេខគោលពីរជាជាងលេខឌីជីថលសម្រាប់ប្រតិបត្តិការសាមញ្ញ។ ច្រកតក្កវិជ្ជាធ្វើប្រតិបត្តិការទាំងអស់។
តើច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាគឺជាអ្វី?
ច្រកតក្កវិជ្ជាគឺជាធាតុផ្សំនៃសៀគ្វីឌីជីថលដែលបម្រើជាប្លុកអាគារ។
ពួកគេអនុវត្តប្រតិបត្តិការឡូជីខលសំខាន់ៗនៅក្នុងសៀគ្វីឌីជីថល។ ច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាត្រូវបានប្រើប្រាស់ស្ទើរតែគ្រប់ឧបករណ៍បច្ចេកវិទ្យាដែលយើងប្រើសព្វថ្ងៃ។
ឧទាហរណ៍ ច្រកតក្កវិជ្ជា អាចរកបាននៅលើឧបករណ៍ចល័ត ថេប្លេត និងឧបករណ៍អង្គចងចាំ។
ច្រកតក្កវិជ្ជារបស់សៀគ្វីធ្វើការសម្រេចចិត្តដោយផ្អែកលើការលាយបញ្ចូលគ្នានៃសញ្ញាឌីជីថលដែលបានផ្ញើទៅក្នុងធាតុបញ្ចូលរបស់វា។ ច្រកតក្កវិជ្ជាភាគច្រើនមានធាតុចូលពីរ និងទិន្នផលមួយ។
ដើម្បីបង្កើតច្រកតក្កវិជ្ជា ពិជគណិតប៊ូលីនត្រូវបានប្រើប្រាស់។ នៅពេលណាមួយ ស្ថានីយនីមួយៗស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពគោលពីរមួយក្នុងចំណោមពីរ៖ មិនពិត ឬពិត។
មិនពិតស្មើសូន្យ ចំណែកពិតស្មើមួយ។ លទ្ធផលគោលពីរនឹងខុសគ្នាដោយផ្អែកលើប្រភេទនៃ logic gate ដែលបានប្រើនិងការលាយបញ្ចូល។
ច្រកតក្កវិជ្ជាគឺស្រដៀងទៅនឹងកុងតាក់ពន្លឺដែលទិន្នផលត្រូវបានបិទនៅក្នុងទីតាំងមួយនិងបើកនៅក្នុងទីតាំងផ្សេងទៀត។ ច្រកតក្កវិជ្ជាត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់នៅក្នុងសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (ICs) ។
តើច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាមានប្រភេទអ្វីខ្លះ?
Logic Gate ចែកចេញជា ៧ ប្រភេទ៖
- និង
- OR
- មិន
- ន
- NAND
- XOR
- XNOR
ឥឡូវនេះ ចូរយើងចុះជ្រៅទៅក្នុងពួកគេម្នាក់ៗ។
1. និងច្រកទ្វារ
វាជាច្រកតក្កវិជ្ជានៅកម្រិតមូលដ្ឋានបំផុតរបស់វា។ ធាតុចូលមានពីរប្រភេទ៖ ០ និង ១។
ប្រតិបត្តិការរបស់វាគឺដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងប្រតិបត្តិករ "និង" ។ ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលរបស់ច្រកទ្វារទាំងអស់មានតម្លៃដូចគ្នា (ពិត) លទ្ធផលគឺ 1 ផ្សេងទៀត 0 ត្រូវបានបញ្ជូននៅពេលដែលធាតុបញ្ចូលណាមួយមានតម្លៃដូចគ្នា (មិនពិត)។
ការបញ្ចេញមតិ
Y = AB
រារាំងដ្យាក្រាម
តារាងការពិត
A | B | ទិន្នផល |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. ឬច្រកទ្វារ
OR gates មានធាតុបញ្ចូលពីរ ឬច្រើន ហើយជាប្រភេទ logic gate។
វាអាចផលិតបានតែមួយទិន្នផលក្នុងពេលតែមួយ។ យោងតាមពិជគណិត ច្រក OR បង្កើតផលបូកនៃទិន្នន័យបញ្ចូល។
ទិន្នផលរបស់ OR gate ជាធម្មតាពិត (1) នៅពេលដែលយ៉ាងហោចណាស់ធាតុបញ្ចូលរបស់វាជាការពិត។ បើមិនដូច្នោះទេលទ្ធផលគឺសូន្យ។
ការបញ្ចេញមតិ
Y = A+B
រារាំងដ្យាក្រាម
តារាងការពិត
A | B | ទិន្នផល |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. មិនមែនច្រកទ្វារទេ។
វាអាចមានការបញ្ចូលនិងទិន្នផលតែមួយគត់នៅពេលណាមួយ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត មិនមែនច្រកទ្វារទេ ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅដើម្បីបង្កើតទិន្នផលជាជាងការបញ្ចូល។
លទ្ធផលគឺ 0 ប្រសិនបើការបញ្ចូលរបស់ NOT gate គឺ 1; ប្រសិនបើការបញ្ចូលគឺ 0 លទ្ធផលគឺ 1 ។
ដោយសារតែមុខងាររបស់វា វាត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា Inverter ផងដែរ។ ច្រកទ្វារ NOT ជួនកាលត្រូវបានគេហៅថា Unary gate ដោយសារតែចំនួនបញ្ចូលសរុបច្បាស់លាស់។
ការបញ្ចេញមតិ
Y=A'
រារាំងដ្យាក្រាម
តារាងការពិត
បញ្ចូល (A) | លទ្ធផល (មិនមែន A) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. គ្មានច្រក
វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយច្រកទ្វារទាំង OR និង NOT ។ ច្រក NOR គឺជាប៉ូលទល់មុខច្រកទ្វារ OR ទាក់ទងនឹងរបៀបដែលវាដំណើរការ។
នៅពេលណាមួយ ច្រក NOR អាចមានធាតុបញ្ចូលពីរ ឬច្រើន ប៉ុន្តែមានតែទិន្នផលមួយប៉ុណ្ណោះ។ នៅពេលដែលធាតុបញ្ចូលទាំងអស់គឺសូន្យ ច្រក NOR ត្រឡប់ 1; ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលណាមួយគឺមួយ (1) លទ្ធផលគឺសូន្យ (0) ។
ការបញ្ចេញមតិ
Y=(A+B)'
រារាំងដ្យាក្រាម
តារាងការពិត
A | B | ទិន្នផល |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. ច្រកទ្វារ NAND
វាគឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ AND gate និង NOT gate ដែលអាចទទួលយកការបញ្ចូលពីរ ឬច្រើនក្នុងពេលតែមួយ ប៉ុន្តែលទ្ធផលតែមួយប៉ុណ្ណោះ។
វិធីសាស្រ្តនៃច្រកទ្វារ NAND គឺបញ្ច្រាសនៃច្រកទ្វារ AND ។ នៅពេលដែលធាតុចូលរបស់ NAND gate គឺ 0 នោះលទ្ធផល 1 ត្រូវបានទទួល។ បើមិនដូច្នេះទេ លទ្ធផលគឺតែងតែ 0 ។
ការបញ្ចេញមតិ
Y=(AB)'
រារាំងដ្យាក្រាម
តារាងការពិត
A | B | ទិន្នផល |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. ច្រកទ្វារ XOR
Exclusive-OR ដែលជារឿយៗគេស្គាល់ថាជា 'Ex-OR' gate គឺជាច្រកតក្កវិជ្ជាឌីជីថលដែលយកធាតុបញ្ចូលច្រើនជាងពីរ ប៉ុន្តែផ្តល់តម្លៃតែមួយប៉ុណ្ណោះ។
ទិន្នផលរបស់ XOR Gate គឺ '1' ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលទាំងពីរគឺ '1 ។ លទ្ធផលគឺ '0' ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលទាំងពីរគឺ '1 ។ លទ្ធផលគឺ '0' ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលទាំងពីរគឺ '0'។
ការបញ្ចេញមតិ
Y=A'.B+A.B'
រារាំងដ្យាក្រាម
តារាងការពិត
A | B | ទិន្នផល |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. ច្រកទ្វារ XNOR
Exclusive-NOR ដែលជារឿយៗគេស្គាល់ថាជា 'EX-NOR' gate គឺជាច្រកតក្កវិជ្ជាឌីជីថលដែលយកធាតុចូលច្រើនជាងពីរ ប៉ុន្តែចេញតែមួយប៉ុណ្ណោះ។
ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលទាំងពីរគឺ '1' នោះលទ្ធផលរបស់ XNOR Gate គឺ '1 ។ លទ្ធផលគឺ '0' នៅពេលដែលធាតុបញ្ចូលទាំងពីរគឺ '0'។ លទ្ធផលនឹងជា '0' ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលមួយគឺ '0'។
ការបញ្ចេញមតិ
Y=A.B+A'B'
រារាំងដ្យាក្រាម
តារាងការពិត
A | B | ទិន្នផល |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
ការប្រើប្រាស់ច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជា
- ច្រកតក្កវិជ្ជាអាចត្រូវបានផ្សំតាមវិធីជាច្រើន ហើយឧបករណ៍ចុងក្រោយបំផុត ផ្កាយរណប និងសូម្បីតែមនុស្សយន្តក៏ត្រូវការបន្សំទាំងនេះរាប់លានដែរ។
- ច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយ។ បន្ទះសៀគ្វី (ICs) មានសមាសធាតុទាំងនេះ ដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងកុំព្យូទ័រ ទូរស័ព្ទ កុំព្យូទ័រយួរដៃ និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកផ្សេងទៀត។
- ការផ្ទេរទិន្នន័យ ការគណនា និងដំណើរការទិន្នន័យទាំងអស់ទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជា។ ច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាត្រូវបានប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងតក្កវិជ្ជាត្រង់ស៊ីស្ទ័រ-ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ និងអេឡិចត្រូនិច CMOS ។
- សំឡេងរោទិ៍ចោរលួច សំឡេងរោទិ៍ កុងតាក់ និងភ្លើងតាមចិញ្ចើមផ្លូវ សុទ្ធតែប្រើបន្សំច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាសាមញ្ញ។ ច្រកទ្វារទាំងនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មជាច្រើនចាប់តាំងពីពួកគេអាចជ្រើសរើសចាប់ផ្តើម ឬបញ្ឈប់អាស្រ័យលើតក្កវិជ្ជា។
គុណសម្បត្តិ
- ពួកគេមានតំលៃថោក។ ជាលទ្ធផលពួកគេក្លាយទៅជាសន្សំសំចៃខ្ពស់។
- វាត្រូវការអគ្គិសនីតិច។
- តក្កវិជ្ជា 0 និងតក្ក 1 ត្រូវបានបំបែកយ៉ាងច្បាស់។
- បម្រើជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់រាល់ឧបករណ៍ឌីជីថល។
- ប្រើពិជគណិតប៊ូលីន ដើម្បីអនុវត្តប្រតិបត្តិការឡូជីខល។
គុណវិបត្តិ
- ការយល់ដឹងអំពីច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាមិនអាចយល់បាននៅក្នុងប្រព័ន្ធ ឬការរចនាសៀគ្វីដែលស្មុគ្រស្មាញជាងនេះទេ ដោយសារវាពិបាកក្នុងការដាក់ និងភ្ជាប់ពួកវាឱ្យសមស្រប។
- វ៉ុលប្រតិបត្តិការទាបគឺជារឿងល្អដែលត្រូវមាន។
- ការបញ្ចូល និងទិន្នផលត្រូវបានបំបែកដោយការពន្យាពេល។
សន្និដ្ឋាន
លំហូរនៃចរន្តអគ្គីសនីត្រូវបានដោះស្រាយដោយច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជា។
អ្នកត្រូវតែផ្តល់ការបញ្ចូលទៅវា ហើយប្រសិនបើការផ្ទេរត្រូវបានបើក ចរន្តអាចហូរតាមវា។
លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសម្រាប់លំហូរបច្ចុប្បន្នដែលអ្នកកំពុងប្រើជាកុងតាក់ត្រូវបានពិពណ៌នាជាទូទៅដោយច្រកតក្កវិជ្ជា។
អ្នកអាចប្រើ logic gates ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការគោលពីរដូចជាការបូក គុណ និងចែក។
សូមផ្ដល់យោបល់