Žmonių technologijos pasiekė savo viršūnę su skaitmeninėmis sistemomis.
Tokiose sistemose, kurios saugo, apdoroja ir perduoda duomenis skaitmenine forma, paprastai naudojamas mikrovaldiklis arba mikroprocesorius.
Skaitmeninės grandinės teikia ir priima duomenis dvejetainiais skaitmenimis (1s ir 0s).
Be to, loginiai vartai padėjo pagrindus šiandien egzistuojančiai skaitmeninių loginių grandinių masei.
Kompiuteriai tapo esminiu kasdienio gyvenimo komponentu, nes jais per labai trumpą laiką galima atlikti daugybę darbų ir operacijų.
Viena iš svarbiausių kompiuterio procesoriaus pareigų yra loginių procesų vykdymas naudojant aparatinę įrangą, pvz., Integrinius grandynus, programinės įrangos technologijas ir elektros grandines.
Kompiuteriai paprastoms operacijoms atlikti naudoja dvejetainius, o ne skaitmeninius skaitmenis. Loginiai vartai atlieka visas operacijas.
Kas yra logikos vartai?
Loginiai vartai yra skaitmeninių grandinių komponentas, kuris tarnauja kaip statybinis blokas.
Jie atlieka esmines logines operacijas skaitmeninėje grandinėje. Loginiai vartai naudojami beveik visuose technologiniuose įrenginiuose, kuriuos naudojame šiais laikais.
Pavyzdžiui, loginius vartus galima rasti mobiliuosiuose įrenginiuose, planšetiniuose kompiuteriuose ir atminties įrenginiuose.
Grandinės loginiai vartai priima sprendimus, remdamiesi skaitmeninių signalų, siunčiamų į jos įvestis, deriniu. Didžioji dauguma loginių vartų turi du įėjimus ir vieną išėjimą.
Norint sukurti loginius vartus, naudojama Būlio algebra. Bet kuriuo metu kiekvienas terminalas yra vienoje iš dviejų dvejetainių būsenų: klaidinga arba tiesa.
Netiesa yra lygi nuliui, o tiesa lygi vienetui. Dvejetainė išvestis skirsis priklausomai nuo naudojamų loginių vartų tipo ir įvesties derinio.
Loginiai vartai yra panašūs į šviesos jungiklį, nes vienoje padėtyje išėjimas išjungiamas, o kitoje - įjungiamas. Loginiai vartai dažnai naudojami integriniuose grandynuose (IC).
Kokie yra skirtingi loginių vartų tipai?
Loginiai vartai skirstomi į septynis tipus:
- IR
- OR
- nE
- NEI
- NAND
- XOR
- XNOR
Dabar giliai pasinerkime į kiekvieną iš jų.
1. IR vartai
Tai loginiai vartai pačiame pagrindiniame lygyje. Galimi dviejų tipų įėjimai: 0 ir 1.
Jo veikimas yra identiškas „ir“ operatoriaus veikimui. Jei visų vartų įėjimų reikšmė yra vienoda (tiesa), rezultatas yra 1, kitu atveju pateikiamas 0, kai bet kuri iš įėjimų turi tokią pačią reikšmę (klaidinga).
Išraiška
Y = AB
Blokuoti schemą
Tiesos lentelė
A | B | produkcija |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. ARBA vartai
ARBA vartai turi du ar daugiau įėjimų ir yra loginių vartų tipas.
Tačiau jis vienu metu gali gaminti tik vieną išvestį. Pagal algebrą ARBA vartai sukuria įvesties duomenų sumą.
ARBA vartų išvestis paprastai yra teisinga (1), kai bent viena jo įvestis yra teisinga; kitu atveju rezultatas lygus nuliui.
Išraiška
Y = A+B
Blokuoti schemą
Tiesos lentelė
A | B | produkcija |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. NE vartai
Vienu metu jis gali turėti tik vieną įvestį ir išvestį. Kita vertus, NOT vartai dažniausiai naudojami išvesties, o ne įvesties generavimui.
Rezultatas yra 0, jei vartų NE įvestis yra 1; jei įvestis yra 0, rezultatas yra 1.
Dėl savo funkcijos jis taip pat žinomas kaip inverteris. NOT vartai kartais vadinami vienetiniais vartais dėl aiškaus bendro įėjimų skaičiaus.
Išraiška
Y=A'
Blokuoti schemą
Tiesos lentelė
Įvestis (A) | Išvestis (NE A) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR vartai
Jį sudaro ir ARBA, ir NE vartai. NORMOS vartai yra priešingi ARBA vartams pagal tai, kaip jie veikia.
Bet kuriuo metu NOR vartai gali turėti du ar daugiau įėjimų, bet tik vieną išėjimą. Kai visi įėjimai yra lygūs nuliui, NE vartai grąžina 1; tačiau jei kuris nors iš įėjimų yra vienas (1), išvestis lygi nuliui (0).
Išraiška
Y=(A+B)'
Blokuoti schemą
Tiesos lentelė
A | B | produkcija |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND vartai
Tai yra AND vartų ir NE vartų derinys, kuris vienu metu gali priimti du ar daugiau įėjimų, bet išvesti tik vieną.
NAND vartų metodas yra atvirkštinis AND vartų metodui. Kai vienas iš NAND vartų įėjimų yra 0, gaunamas 1 išėjimas; kitu atveju išvestis visada yra 0.
Išraiška
Y=(AB)'
Blokuoti schemą
Tiesos lentelė
A | B | produkcija |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR vartai
Išskirtinis-ARBA, dažnai žinomas kaip "Ex-OR" vartai, yra skaitmeniniai loginiai vartai, kuriems reikia daugiau nei dviejų įėjimų, bet išvesta tik viena reikšmė.
XOR vartų išvestis yra „1“, jei kuri nors iš įėjimų yra „1“. Rezultatas yra „0“, jei abi įvestys yra „1“. Rezultatas yra „0“, jei abi įvestys yra „0“.
Išraiška
Y=A'.B+A.B'
Blokuoti schemą
Tiesos lentelė
A | B | produkcija |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR vartai
Išskirtinis-NOR, dažnai žinomas kaip "EX-NOR" vartai, yra skaitmeniniai loginiai vartai, kuriems reikia daugiau nei dviejų įėjimų, bet tik vienas išėjimas.
Jei abu įėjimai yra „1“, XNOR vartų išvestis yra „1“. Rezultatas yra „0“, kai abi įvestys yra „0“. Rezultatas bus „0“, jei viena iš įvesties yra „0“.
Išraiška
Y=A.B+A'B'
Blokuoti schemą
Tiesos lentelė
A | B | produkcija |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Loginių vartų naudojimas
- Loginius vartus galima sujungti įvairiais būdais, o naujausiems įrenginiams, palydovams ir net robotams reikia milijono šių kombinacijų.
- Loginiai vartai naudojami įvairiausiose srityse. Lustuose (IC) yra šie komponentai, kurie yra kompiuteriuose, telefonuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir kituose elektroniniuose įrenginiuose.
- Duomenų perdavimas, skaičiavimas ir duomenų apdorojimas yra naudingi loginiais vartais. Loginiai vartai plačiai naudojami tranzistorių-tranzistorių logikoje ir CMOS elektronikoje.
- Signalizacija nuo įsilaužimo, garsiniai signalai, jungikliai ir gatvių šviestuvai naudoja paprastus loginius vartų derinius. Šie vartai yra plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose, nes jie gali pasirinkti pradėti arba sustabdyti, priklausomai nuo logikos.
Argumentai "už"
- Jie yra nebrangūs. Dėl to jie tampa labai ekonomiški.
- Tam reikia mažiau elektros.
- Logika 0 ir logika 1 yra aiškiai atskirtos.
- Tarnauja kaip kiekvienos skaitmeninės programėlės pagrindas.
- Loginėms operacijoms atlikti naudoja Būlio algebrą.
Trūkumai
- Loginių vartų realizavimas neįsivaizduojamas sudėtingesnėje sistemos ar grandinės konstrukcijoje, nes sunku juos tinkamai įdėti ir susieti.
- Žema darbinė įtampa yra geras dalykas.
- Įvestis ir išvestis yra atskirtos laiko delsa.
Išvada
Elektros srovės srautą valdo loginiai vartai.
Turite pateikti įvestį, o jei perdavimas įjungtas, srovė gali tekėti per jį.
Srovės srauto, kurį naudojate kaip jungiklį, kriterijus paprastai apibūdina loginiai vartai.
Galite naudoti loginius vartus, kad atliktumėte dvejetaines operacijas, tokias kaip sudėjimas, daugyba ir padalijimas.
Palikti atsakymą