ഡിജിറ്റൽ സംവിധാനങ്ങളിലൂടെ മനുഷ്യ സാങ്കേതികവിദ്യ അതിന്റെ പരകോടിയിലെത്തി.
ഒരു മൈക്രോകൺട്രോളർ അല്ലെങ്കിൽ മൈക്രോപ്രൊസസ്സർ സാധാരണയായി ഇത്തരം സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് ഡിജിറ്റൽ രൂപത്തിൽ ഡാറ്റ സംഭരിക്കുകയും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ബൈനറി അക്കങ്ങളിൽ (1സെ, 0സെ) ഡാറ്റ നൽകുകയും സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
കൂടാതെ, ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ ഇന്ന് നിലനിൽക്കുന്ന ഡിജിറ്റൽ ലോജിക് സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് അടിത്തറ പാകി.
വളരെ ചുരുങ്ങിയ സമയത്തിനുള്ളിൽ വിപുലമായ ജോലികളും പ്രവർത്തനങ്ങളും പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിന്റെ അനിവാര്യ ഘടകമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.
ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ, സോഫ്റ്റ്വെയർ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ, ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഹാർഡ്വെയർ ഉപയോഗിച്ച് ലോജിക്കൽ പ്രക്രിയകൾ നടത്തുക എന്നതാണ് കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ സിപിയുവിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഉത്തരവാദിത്തങ്ങളിലൊന്ന്.
ലളിതമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ഡിജിറ്റൽ അക്കങ്ങളേക്കാൾ ബൈനറി അക്കങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളും ചെയ്യുന്നു.
എന്താണ് ലോജിക് ഗേറ്റ്?
ഒരു ബിൽഡിംഗ് ബ്ലോക്കായി വർത്തിക്കുന്ന ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഒരു ഘടകമാണ് ലോജിക് ഗേറ്റ്.
അവർ ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടറിയിൽ അവശ്യ ലോജിക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തുന്നു. ഇന്ന് നമ്മൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന മിക്കവാറും എല്ലാ സാങ്കേതിക ഉപകരണങ്ങളിലും ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, മൊബൈൽ ഉപകരണങ്ങൾ, ടാബ്ലെറ്റുകൾ, മെമ്മറി ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ കാണാം.
ഒരു സർക്യൂട്ടിന്റെ ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ അതിന്റെ ഇൻപുട്ടുകളിലേക്ക് അയച്ച ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലുകളുടെ മിശ്രിതത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുന്നു. ലോജിക് ഗേറ്റുകളിൽ ബഹുഭൂരിപക്ഷത്തിനും രണ്ട് ഇൻപുട്ടുകളും ഒരു ഔട്ട്പുട്ടും ഉണ്ട്.
ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന്, ബൂളിയൻ ബീജഗണിതം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഏത് സമയത്തും, ഓരോ ടെർമിനലും രണ്ട് ബൈനറി സ്റ്റേറ്റുകളിൽ ഒന്നിലാണ്: തെറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ശരി.
തെറ്റ് പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്, അതേസമയം ശരി ഒന്നിന് തുല്യമാണ്. ഉപയോഗിച്ച ലോജിക് ഗേറ്റിന്റെ തരത്തെയും ഇൻപുട്ട് മിക്സിനെയും അടിസ്ഥാനമാക്കി ബൈനറി ഔട്ട്പുട്ട് വ്യത്യാസപ്പെടും.
ഒരു ലോജിക് ഗേറ്റ് ഒരു ലൈറ്റ് സ്വിച്ചിന് സമാനമാണ്, അതിൽ ഔട്ട്പുട്ട് ഒരു സ്ഥാനത്ത് ഓഫാക്കി മറ്റൊന്നിൽ ഓണാണ്. ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ (ICs) ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ പതിവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
വ്യത്യസ്ത തരം ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
ലോജിക് ഗേറ്റുകളെ ഏഴ് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:
- ഒപ്പം
- OR
- ചെയ്യില്ല
- NOR
- നാണ്ട്
- XOR
- XNOR
ഇനി നമുക്ക് അവയിൽ ഓരോന്നിലും ആഴത്തിൽ മുങ്ങാം.
1. ഗേറ്റ്
ഇത് അതിന്റെ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാന തലത്തിലുള്ള ഒരു ലോജിക് ഗേറ്റാണ്. രണ്ട് തരത്തിലുള്ള ഇൻപുട്ടുകൾ ലഭ്യമാണ്: 0 ഉം 1 ഉം.
അതിന്റെ പ്രവർത്തനം "ഒപ്പം" ഓപ്പറേറ്ററുടേതിന് സമാനമാണ്. ഗേറ്റിന്റെ എല്ലാ ഇൻപുട്ടുകൾക്കും ഒരേ മൂല്യമുണ്ടെങ്കിൽ (ശരി), ഫലം 1 ആണ്, അല്ലെങ്കിൽ ഏതെങ്കിലും ഇൻപുട്ടുകൾക്ക് ഒരേ മൂല്യം (തെറ്റ്) ഉള്ളപ്പോൾ 0 ഡെലിവർ ചെയ്യപ്പെടും.
ആശയം
Y = AB
ബ്ലോക്ക് ഡയഗ്രം
സത്യ പട്ടിക
A | B | ഔട്ട്പുട്ട് |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. അല്ലെങ്കിൽ ഗേറ്റ്
അല്ലെങ്കിൽ ഗേറ്റുകൾക്ക് രണ്ടോ അതിലധികമോ ഇൻപുട്ടുകൾ ഉണ്ട്, അവ ഒരു തരം ലോജിക് ഗേറ്റാണ്.
എന്നിരുന്നാലും, ഇതിന് ഒരു സമയം ഒരു ഔട്ട്പുട്ട് മാത്രമേ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയൂ. ബീജഗണിതം അനുസരിച്ച്, ഇൻപുട്ട് ഡാറ്റയുടെ ആകെത്തുക OR ഗേറ്റ് നിർമ്മിക്കുന്നു.
OR ഗേറ്റിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് സാധാരണയായി ശരിയാണ് (1) അതിന്റെ ഒരു ഇൻപുട്ടെങ്കിലും ശരിയായിരിക്കുമ്പോൾ; അല്ലെങ്കിൽ, ഫലം പൂജ്യമാണ്.
ആശയം
Y = A+B
ബ്ലോക്ക് ഡയഗ്രം
സത്യ പട്ടിക
A | B | ഔട്ട്പുട്ട് |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. ഗേറ്റ് അല്ല
ഏത് സമയത്തും ഇതിന് ഒരു ഇൻപുട്ടും ഔട്ട്പുട്ടും മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ. ഗേറ്റുകളല്ല, മറിച്ച്, ഇൻപുട്ടിനു പകരം ഔട്ട്പുട്ട് സൃഷ്ടിക്കാൻ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
NOT ഗേറ്റിന്റെ ഇൻപുട്ട് 0 ആണെങ്കിൽ ഫലം 1 ആണ്; ഇൻപുട്ട് 0 ആണെങ്കിൽ, ഫലം 1 ആണ്.
അതിന്റെ പ്രവർത്തനം കാരണം, ഇത് ഒരു ഇൻവെർട്ടർ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. മൊത്തം ഇൻപുട്ടുകളുടെ വ്യക്തമായ എണ്ണം കാരണം NOT ഗേറ്റ് ചിലപ്പോൾ യൂണറി ഗേറ്റ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.
ആശയം
Y=A'
ബ്ലോക്ക് ഡയഗ്രം
സത്യ പട്ടിക
ഇൻപുട്ട് (എ) | ഔട്ട്പുട്ട് (എ അല്ല) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR ഗേറ്റ്
ഇത് OR, NOT ഗേറ്റുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. NOR ഗേറ്റ് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ OR ഗേറ്റിന്റെ ധ്രുവമാണ്.
ഏത് സമയത്തും, NOR ഗേറ്റിന് രണ്ടോ അതിലധികമോ ഇൻപുട്ടുകൾ ഉണ്ടാകാം, എന്നാൽ ഒരു ഔട്ട്പുട്ട് മാത്രം. എല്ലാ ഇൻപുട്ടുകളും പൂജ്യമാകുമ്പോൾ, NOR ഗേറ്റ് 1 നൽകുന്നു; എന്നിരുന്നാലും, ഏതെങ്കിലും ഇൻപുട്ടുകൾ ഒന്നാണെങ്കിൽ (1), ഔട്ട്പുട്ട് പൂജ്യം (0) ആണ്.
ആശയം
Y=(A+B)'
ബ്ലോക്ക് ഡയഗ്രം
സത്യ പട്ടിക
A | B | ഔട്ട്പുട്ട് |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND ഗേറ്റ്
ഒരേ സമയം രണ്ടോ അതിലധികമോ ഇൻപുട്ടുകൾ സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു AND ഗേറ്റിന്റെയും NOT ഗേറ്റിന്റെയും സംയോജനമാണിത്, എന്നാൽ ഒന്ന് മാത്രം ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യുന്നു.
NAND ഗേറ്റിന്റെ രീതി AND ഗേറ്റിന്റെ വിപരീതമാണ്. NAND ഗേറ്റിന്റെ ഏതെങ്കിലും ഇൻപുട്ടുകൾ 0 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ഔട്ട്പുട്ട് 1 ലഭിക്കും; അല്ലെങ്കിൽ, ഔട്ട്പുട്ട് എപ്പോഴും 0 ആണ്.
ആശയം
Y=(AB)'
ബ്ലോക്ക് ഡയഗ്രം
സത്യ പട്ടിക
A | B | ഔട്ട്പുട്ട് |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR ഗേറ്റ്
എക്സ്ക്ലൂസീവ്-OR, പലപ്പോഴും 'എക്സ്-ഓർ' ഗേറ്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് രണ്ടിൽ കൂടുതൽ ഇൻപുട്ടുകൾ എടുക്കുന്ന ഒരു ഡിജിറ്റൽ ലോജിക് ഗേറ്റാണ്, എന്നാൽ ഒരു മൂല്യം മാത്രമേ ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യുന്നുള്ളൂ.
ഇൻപുട്ടുകളിൽ ഏതെങ്കിലും ഒന്ന് '1' ആണെങ്കിൽ XOR ഗേറ്റിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് '1' ആണ്. രണ്ട് ഇൻപുട്ടുകളും '0' ആണെങ്കിൽ ഫലം '1' ആണ്. രണ്ട് ഇൻപുട്ടുകളും '0' ആണെങ്കിൽ ഫലം '0' ആണ്.
ആശയം
Y=A'.B+A.B'
ബ്ലോക്ക് ഡയഗ്രം
സത്യ പട്ടിക
A | B | ഔട്ട്പുട്ട് |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR ഗേറ്റ്
എക്സ്ക്ലൂസീവ്-NOR, പലപ്പോഴും 'EX-NOR' ഗേറ്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് ഒരു ഡിജിറ്റൽ ലോജിക് ഗേറ്റാണ്, അത് രണ്ടിൽ കൂടുതൽ ഇൻപുട്ടുകൾ എടുക്കുന്നു, എന്നാൽ ഒന്ന് മാത്രം ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യുന്നു.
രണ്ട് ഇൻപുട്ടുകളും '1' ആണെങ്കിൽ, XNOR ഗേറ്റിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് '1' ആണ്. രണ്ട് ഇൻപുട്ടുകളും '0' ആകുമ്പോൾ ഫലം '0' ആണ്. ഇൻപുട്ടുകളിൽ ഒന്ന് '0' ആണെങ്കിൽ ഫലം '0' ആയിരിക്കും.
ആശയം
Y=A.B+A'B'
ബ്ലോക്ക് ഡയഗ്രം
സത്യ പട്ടിക
A | B | ഔട്ട്പുട്ട് |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
ലോജിക് ഗേറ്റ് ഉപയോഗങ്ങൾ
- ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ പല തരത്തിൽ യോജിപ്പിക്കാം, ഏറ്റവും പുതിയ ഉപകരണങ്ങൾക്കും ഉപഗ്രഹങ്ങൾക്കും റോബോട്ടുകൾക്കും പോലും ഈ കോമ്പിനേഷനുകളുടെ ഒരു ദശലക്ഷം ആവശ്യമാണ്.
- ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, ഫോണുകൾ, ലാപ്ടോപ്പുകൾ, മറ്റ് ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഈ ഘടകങ്ങൾ ചിപ്പുകളിൽ (ICs) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
- ഡാറ്റ കൈമാറ്റം, കണക്കുകൂട്ടൽ, ഡാറ്റ പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവയെല്ലാം ലോജിക് ഗേറ്റുകളിൽ നിന്ന് പ്രയോജനം ചെയ്യുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്റർ-ട്രാൻസിസ്റ്റർ ലോജിക്കിലും CMOS ഇലക്ട്രോണിക്സിലും ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ബർഗ്ലർ അലാറങ്ങൾ, ബസറുകൾ, സ്വിച്ചുകൾ, തെരുവ് വിളക്കുകൾ എന്നിവയെല്ലാം ലളിതമായ ലോജിക് ഗേറ്റ് കോമ്പിനേഷനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ ഗേറ്റുകൾ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, കാരണം അവയ്ക്ക് യുക്തിയെ ആശ്രയിച്ച് ആരംഭിക്കാനോ നിർത്താനോ തിരഞ്ഞെടുക്കാം.
ആരേലും
- അവ വിലകുറഞ്ഞതാണ്. തൽഫലമായി, അവ വളരെ ചെലവുകുറഞ്ഞതായി മാറുന്നു.
- ഇതിന് കുറച്ച് വൈദ്യുതി ആവശ്യമാണ്.
- ലോജിക് 0 ഉം ലോജിക് 1 ഉം വ്യക്തമായി വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
- എല്ലാ ഡിജിറ്റൽ ഗാഡ്ജെറ്റിനും അടിത്തറയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
- ലോജിക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ ബൂളിയൻ ആൾജിബ്ര ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ബാക്ക്ട്രെയിസ്കൊണ്ടു്
- ലോജിക് ഗേറ്റ് റിയലൈസേഷൻ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു സിസ്റ്റത്തിലോ സർക്യൂട്ട് ഡിസൈനിലോ സങ്കൽപ്പിക്കാനാവില്ല, കാരണം അവയെ ഉചിതമായി സ്ഥാപിക്കാനും ലിങ്കുചെയ്യാനും പ്രയാസമാണ്.
- കുറഞ്ഞ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജ് ഉള്ളത് നല്ലതാണ്.
- ഇൻപുട്ടും ഔട്ട്പുട്ടും സമയ കാലതാമസത്താൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
തീരുമാനം
വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഒരു ലോജിക് ഗേറ്റ് വഴിയാണ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്.
നിങ്ങൾ അതിലേക്ക് ഇൻപുട്ട് നൽകണം, കൈമാറ്റം പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയാൽ, അതിലൂടെ കറന്റ് ഒഴുകാം.
നിങ്ങൾ ഒരു സ്വിച്ച് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്ന നിലവിലെ ഫ്ലോയുടെ മാനദണ്ഡങ്ങൾ ലോജിക് ഗേറ്റാണ് സാധാരണയായി വിവരിക്കുന്നത്.
സങ്കലനം, ഗുണനം, ഹരിക്കൽ തുടങ്ങിയ ബൈനറി പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ നിങ്ങൾക്ക് ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കാം.
നിങ്ങളുടെ അഭിപ്രായങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തുക