Menselijke technologie heeft zijn hoogtepunt bereikt met digitale systemen.
Een microcontroller of microprocessor wordt doorgaans gebruikt in dergelijke systemen, die gegevens in digitale vorm opslaan, verwerken en overbrengen.
Digitale schakelingen leveren en ontvangen gegevens in binaire cijfers (1s en 0s).
Bovendien hebben logische poorten de basis gelegd voor de massa digitale logische circuits die tegenwoordig bestaan.
Computers zijn een essentieel onderdeel van het dagelijks leven geworden, omdat ze in zeer korte tijd een breed scala aan taken en bewerkingen kunnen uitvoeren.
Een van de belangrijkste verantwoordelijkheden van de CPU van een computer is het uitvoeren van logische processen met behulp van hardware zoals geïntegreerde schakelingen, softwaretechnologieën en elektrische schakelingen.
Computers gebruiken binaire cijfers in plaats van digitale cijfers voor eenvoudige bewerkingen. De logische poorten doen alle bewerkingen.
Wat is een logische poort?
Een logische poort is een onderdeel van digitale circuits dat dient als bouwsteen.
Ze voeren essentiële logische bewerkingen uit in digitale circuits. Logische poorten worden gebruikt in bijna alle technologische apparatuur die we tegenwoordig gebruiken.
Logische poorten zijn bijvoorbeeld te vinden op mobiele apparaten, tablets en geheugenapparaten.
De logische poorten van een circuit nemen beslissingen op basis van een mix van digitale signalen die naar de ingangen worden gestuurd. De overgrote meerderheid van logische poorten heeft twee ingangen en één uitgang.
Om logische poorten te construeren, wordt Booleaanse algebra gebruikt. Elke terminal bevindt zich op elk moment in een van de volgende twee binaire toestanden: onwaar of waar.
Onwaar is gelijk aan nul, terwijl waar gelijk is aan één. De binaire uitvoer zal verschillen op basis van het gebruikte type logische poort en de invoermix.
Een logische poort is vergelijkbaar met een lichtschakelaar doordat de uitgang in de ene stand is uitgeschakeld en in de andere. Logische poorten worden vaak gebruikt in geïntegreerde schakelingen (IC's).
Wat zijn verschillende soorten logische poorten?
Logische poorten worden ingedeeld in zeven typen:
- EN
- OR
- NIET
- NOR
- NAND
- FREE
- XNOF
Laten we nu eens diep in elk ervan duiken.
1. EN-poort
Het is een logische poort op het meest basale niveau. Er zijn twee soorten ingangen beschikbaar: 0 en 1.
De werking is identiek aan die van de "en"-operator. Als alle ingangen van de poort dezelfde waarde hebben (true), is het resultaat 1, anders wordt 0 geleverd als een van de ingangen dezelfde waarde heeft (false).
Uitdrukking
Y = AB
Blokdiagram
Waarheidstabel
A | B | uitgang |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. OF-poort
OF-poorten hebben twee of meer ingangen en zijn een soort logische poort.
Het kan echter maar één uitvoer tegelijk produceren. Volgens de algebra produceert de OF-poort de som van de invoergegevens.
De uitvoer van de OF-poort is normaal gesproken waar (1) wanneer ten minste één van de ingangen waar is; anders is het resultaat nul.
Uitdrukking
J = A+B
Blokdiagram
Waarheidstabel
A | B | uitgang |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. GEEN Poort
Het kan slechts één invoer en uitvoer tegelijk hebben. NOT-poorten daarentegen worden vaak gebruikt om uitvoer te genereren in plaats van invoer.
Het resultaat is 0 als de ingang van de NOT-poort 1 is; als de invoer 0 is, is het resultaat 1.
Vanwege zijn functie wordt hij ook wel een omvormer genoemd. De NOT-poort wordt ook wel de Unaire poort genoemd vanwege het duidelijke aantal totale ingangen.
Uitdrukking
J=A'
Blokdiagram
Waarheidstabel
Ingang (A) | Uitgang (NIET A) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR-poort
Het bestaat uit zowel OR- als NOT-poorten. De NOR-poort is het tegenovergestelde van de OR-poort in termen van hoe deze functioneert.
De NOR-poort kan op elk moment twee of meer ingangen hebben, maar slechts één uitgang. Wanneer alle ingangen nul zijn, retourneert de NOR-poort 1; als een van de ingangen echter één (1) is, is de uitgang nul (0).
Uitdrukking
J=(A+B)'
Blokdiagram
Waarheidstabel
A | B | uitgang |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND-poort
Het is een combinatie van een EN-poort en een NIET-poort die twee of meer ingangen tegelijkertijd kan accepteren, maar er slechts één uitvoert.
De methode van de NAND-poort is het omgekeerde van die van de EN-poort. Wanneer een van de ingangen van de NAND-poort 0 is, wordt uitgang 1 verkregen; anders is de uitvoer altijd 0.
Uitdrukking
J=(AB)'
Blokdiagram
Waarheidstabel
A | B | uitgang |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR-poort
De Exclusive-OR-poort, ook wel de 'Ex-OR'-poort genoemd, is een digitale logische poort die meer dan twee ingangen nodig heeft, maar slechts één waarde uitvoert.
De uitgang van de XOR Gate is '1' als een van de ingangen '1' is. Het resultaat is '0' als beide ingangen '1' zijn. Het resultaat is '0' als beide ingangen '0' zijn.
Uitdrukking
Y=A'.B+A.B'
Blokdiagram
Waarheidstabel
A | B | uitgang |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR-poort
De Exclusive-NOR, ook wel bekend als de 'EX-NOR'-poort, is een digitale logische poort die meer dan twee ingangen nodig heeft, maar er slechts één uitvoert.
Als beide ingangen '1' zijn, is de uitgang van de XNOR Gate '1'. Het resultaat is '0' als beide ingangen '0' zijn. Het resultaat is '0' als een van de ingangen '0' is.
Uitdrukking
Y=A.B+A'B'
Blokdiagram
Waarheidstabel
A | B | uitgang |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Gebruik van logische poorten
- Logische poorten kunnen op een aantal manieren worden gekoppeld, en de nieuwste apparaten, satellieten en zelfs robots vereisen een miljoen van deze combinaties.
- Logische poorten worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen. Chips (IC's) bevatten deze componenten, die worden aangetroffen in computers, telefoons, laptops en andere elektronische apparaten.
- Gegevensoverdracht, berekening en gegevensverwerking profiteren allemaal van logische poorten. Logische poorten worden veel gebruikt in transistor-transistorlogica en CMOS-elektronica.
- Inbraakalarmen, zoemers, schakelaars en straatverlichting maken allemaal gebruik van eenvoudige logische poortcombinaties. Deze poorten worden veel gebruikt in een reeks industrieën, omdat ze kunnen kiezen om te starten of te stoppen, afhankelijk van de logica.
VOORDELEN
- Ze zijn niet duur. Als gevolg hiervan worden ze zeer kosteneffectief.
- Het heeft minder elektriciteit nodig.
- Logisch 0 en logisch 1 zijn duidelijk gescheiden.
- Dient als basis voor elke digitale gadget.
- Gebruikt Booleaanse algebra om logische bewerkingen uit te voeren.
NADELEN
- Realisatie van een logische poort is niet denkbaar in een meer geavanceerd systeem- of circuitontwerp, omdat het moeilijk is om ze op de juiste manier te plaatsen en te koppelen.
- Een lage bedrijfsspanning is een goede zaak.
- De invoer en uitvoer worden gescheiden door een tijdvertraging.
Conclusie
De stroom van elektrische stroom wordt afgehandeld door een logische poort.
U moet er input aan geven en als de overdracht is ingeschakeld, kan er stroom doorheen stromen.
De criteria voor de huidige stroom die u als schakelaar gebruikt, worden over het algemeen beschreven door de logische poort.
U kunt logische poorten gebruiken om binaire bewerkingen uit te voeren, zoals optellen, vermenigvuldigen en delen.
Laat een reactie achter