டிஜிட்டல் அமைப்புகளால் மனித தொழில்நுட்பம் உச்சத்தை எட்டியுள்ளது.
ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலர் அல்லது நுண்செயலி பொதுவாக இத்தகைய அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது டிஜிட்டல் வடிவத்தில் தரவைச் சேமித்து, செயலாக்குகிறது மற்றும் தெரிவிக்கிறது.
டிஜிட்டல் சுற்றுகள் பைனரி இலக்கங்களில் (1 வி மற்றும் 0 வி) தரவை வழங்குகின்றன மற்றும் பெறுகின்றன.
மேலும், இன்று இருக்கும் டிஜிட்டல் லாஜிக் சர்க்யூட்களின் நிறைக்கு லாஜிக் கேட் அடித்தளம் அமைத்தது.
கணினிகள் அன்றாட வாழ்க்கையின் இன்றியமையாத அங்கமாகிவிட்டன, ஏனெனில் அவை மிகக் குறுகிய காலத்தில் பரந்த அளவிலான வேலைகள் மற்றும் செயல்பாடுகளை நிறைவேற்ற முடியும்.
ஒருங்கிணைந்த மின்சுற்றுகள், மென்பொருள் தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் மின்சுற்றுகள் போன்ற வன்பொருளைப் பயன்படுத்தி தருக்க செயல்முறைகளை நடத்துவது கணினியின் CPU இன் மிக முக்கியமான பொறுப்புகளில் ஒன்றாகும்.
கணினிகள் எளிமையான செயல்பாடுகளுக்கு டிஜிட்டல் இலக்கங்களைக் காட்டிலும் பைனரி இலக்கங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. லாஜிக் கேட்ஸ் அனைத்து செயல்பாடுகளையும் செய்கிறது.
லாஜிக் கேட் என்றால் என்ன?
லாஜிக் கேட் என்பது டிஜிட்டல் சர்க்யூட்களின் ஒரு அங்கமாகும், இது ஒரு கட்டுமானத் தொகுதியாக செயல்படுகிறது.
அவர்கள் டிஜிட்டல் சர்க்யூட்ரியில் அத்தியாவசிய தருக்க செயல்பாடுகளை மேற்கொள்கின்றனர். தற்காலத்தில் நாம் பயன்படுத்தும் ஒவ்வொரு தொழில்நுட்ப உபகரணங்களிலும் லாஜிக் கேட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
எடுத்துக்காட்டாக, லாஜிக் கேட்களை மொபைல் சாதனங்கள், டேப்லெட்டுகள் மற்றும் நினைவக சாதனங்களில் காணலாம்.
ஒரு சர்க்யூட்டின் லாஜிக் கேட்கள் அதன் உள்ளீடுகளுக்கு அனுப்பப்படும் டிஜிட்டல் சிக்னல்களின் கலவையின் அடிப்படையில் முடிவுகளை எடுக்கின்றன. லாஜிக் கேட்களில் பெரும்பாலானவை இரண்டு உள்ளீடுகளையும் ஒரு வெளியீட்டையும் கொண்டுள்ளன.
தர்க்க வாயில்களை உருவாக்க, பூலியன் இயற்கணிதம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எந்த நேரத்திலும், ஒவ்வொரு முனையமும் இரண்டு பைனரி நிலைகளில் ஒன்றில் இருக்கும்: தவறு அல்லது உண்மை.
தவறு பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம், உண்மை ஒன்றுக்கு சமம். பயன்படுத்தப்படும் லாஜிக் கேட் வகை மற்றும் உள்ளீட்டு கலவையின் அடிப்படையில் பைனரி வெளியீடு வேறுபடும்.
ஒரு லாஜிக் கேட் என்பது லைட் சுவிட்சைப் போன்றது, அதில் வெளியீடு ஒரு நிலையில் அணைக்கப்பட்டு மற்றொன்றில் இயக்கப்படும். லாஜிக் கேட்கள் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் (ICs) அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
பல்வேறு வகையான லாஜிக் கேட்கள் என்ன?
லாஜிக் வாயில்கள் ஏழு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன:
- மற்றும்
- OR
- இல்லை
- மற்றும் அதன்
- நேன்ட்
- எக்ஸ்ஓஆர்
- XNOR
இப்போது, அவை ஒவ்வொன்றிலும் ஆழமாக மூழ்குவோம்.
1. மற்றும் கேட்
இது அதன் மிக அடிப்படையான லாஜிக் கேட். இரண்டு வகையான உள்ளீடுகள் உள்ளன: 0 மற்றும் 1.
அதன் செயல்பாடு "மற்றும்" ஆபரேட்டரைப் போன்றது. அனைத்து நுழைவாயிலின் உள்ளீடுகளும் ஒரே மதிப்பைக் கொண்டிருந்தால் (உண்மை), முடிவு 1 ஆகும், இல்லையெனில் உள்ளீடுகளில் ஏதேனும் ஒரே மதிப்பு (தவறு) இருக்கும்போது 0 வழங்கப்படும்.
எக்ஸ்பிரஷன்
ஒய் = ஏபி
தொகுதி வரைபடம்
உண்மை அட்டவணை
A | B | வெளியீடு |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. அல்லது கேட்
அல்லது வாயில்கள் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உள்ளீடுகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அவை ஒரு வகை லாஜிக் கேட் ஆகும்.
இருப்பினும், இது ஒரு நேரத்தில் ஒரு வெளியீட்டை மட்டுமே உருவாக்க முடியும். இயற்கணிதத்தின் படி, OR வாயில் உள்ளீட்டுத் தரவின் கூட்டுத்தொகையை உருவாக்குகிறது.
OR வாயிலின் வெளியீடு பொதுவாக உண்மையாக இருக்கும் (1) அதன் உள்ளீடுகளில் ஏதேனும் ஒன்று உண்மையாக இருக்கும் போது; இல்லையெனில், முடிவு பூஜ்ஜியமாகும்.
எக்ஸ்பிரஷன்
ஒய் = ஏ+பி
தொகுதி வரைபடம்
உண்மை அட்டவணை
A | B | வெளியீடு |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. வாயில் அல்ல
இது எந்த நேரத்திலும் ஒரு உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டை மட்டுமே கொண்டிருக்க முடியும். வாயில்கள் அல்ல, மறுபுறம், உள்ளீட்டை விட வெளியீட்டை உருவாக்க பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
NOT வாயிலின் உள்ளீடு 0 எனில் முடிவு 1 ஆகும்; உள்ளீடு 0 என்றால், முடிவு 1.
அதன் செயல்பாடு காரணமாக, இது இன்வெர்ட்டர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. NOT கேட் சில நேரங்களில் யூனரி கேட் என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் மொத்த உள்ளீடுகளின் தெளிவான எண்ணிக்கை.
எக்ஸ்பிரஷன்
Y=A'
தொகுதி வரைபடம்
உண்மை அட்டவணை
உள்ளீடு (A) | வெளியீடு (அல்ல) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR கேட்
இது OR மற்றும் NOT வாயில்களால் ஆனது. NOR கேட் என்பது OR வாயிலின் செயல்பாடுகளின் அடிப்படையில் துருவ எதிர்முனையாகும்.
எந்த நேரத்திலும், NOR வாயில் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உள்ளீடுகளைக் கொண்டிருக்கலாம், ஆனால் ஒரே ஒரு வெளியீடு மட்டுமே. உள்ளீடுகள் அனைத்தும் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும் போது, NOR கேட் 1 ஐ வழங்கும்; இருப்பினும், உள்ளீடுகளில் ஏதேனும் ஒன்று (1), வெளியீடு பூஜ்ஜியம் (0) ஆகும்.
எக்ஸ்பிரஷன்
Y=(A+B)'
தொகுதி வரைபடம்
உண்மை அட்டவணை
A | B | வெளியீடு |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND கேட்
இது ஒரு AND கேட் மற்றும் NOT கேட் ஆகியவற்றின் கலவையாகும், இது ஒரே நேரத்தில் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உள்ளீடுகளை ஏற்க முடியும் ஆனால் ஒன்றை மட்டுமே வெளியிடுகிறது.
NAND வாயிலின் முறையானது AND வாயிலின் தலைகீழ் ஆகும். NAND வாயிலின் உள்ளீடுகளில் ஒன்று 0 ஆக இருக்கும் போது, வெளியீடு 1 பெறப்படுகிறது; இல்லையெனில், வெளியீடு எப்போதும் 0 ஆகும்.
எக்ஸ்பிரஷன்
Y=(AB)'
தொகுதி வரைபடம்
உண்மை அட்டவணை
A | B | வெளியீடு |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR கேட்
எக்ஸ்க்ளூசிவ்-ஓஆர், பெரும்பாலும் 'எக்ஸ்-ஓஆர்' கேட் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது டிஜிட்டல் லாஜிக் கேட் ஆகும், இது இரண்டு உள்ளீடுகளுக்கு மேல் எடுக்கும் ஆனால் ஒரு மதிப்பை மட்டுமே வெளியிடுகிறது.
உள்ளீடுகளில் ஏதேனும் ஒன்று '1' ஆக இருந்தால் XOR கேட்டின் வெளியீடு '1' ஆகும். இரண்டு உள்ளீடுகளும் '0' ஆக இருந்தால் முடிவு '1' ஆகும். இரண்டு உள்ளீடுகளும் '0' என்றால் முடிவு '0' ஆகும்.
எக்ஸ்பிரஷன்
Y=A'.B+A.B'
தொகுதி வரைபடம்
உண்மை அட்டவணை
A | B | வெளியீடு |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR கேட்
பிரத்தியேக-NOR, பெரும்பாலும் 'EX-NOR' கேட் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது டிஜிட்டல் லாஜிக் கேட் ஆகும், இது இரண்டு உள்ளீடுகளுக்கு மேல் எடுக்கும் ஆனால் ஒன்றை மட்டுமே வெளியிடும்.
இரண்டு உள்ளீடுகளும் '1' எனில், XNOR கேட்டின் வெளியீடு '1.' இரண்டு உள்ளீடுகளும் '0' ஆக இருக்கும்போது முடிவு '0' ஆகும். உள்ளீடுகளில் ஒன்று '0' ஆக இருந்தால் முடிவு '0' ஆக இருக்கும்.
எக்ஸ்பிரஷன்
Y=A.B+A'B'
தொகுதி வரைபடம்
உண்மை அட்டவணை
A | B | வெளியீடு |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
லாஜிக் கேட் பயன்கள்
- லாஜிக் கேட்களை பல வழிகளில் இணைக்கலாம், மேலும் சமீபத்திய சாதனங்கள், செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் ரோபோக்களுக்கு கூட இந்த சேர்க்கைகளில் மில்லியன் தேவைப்படுகிறது.
- லாஜிக் கேட்கள் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கணினிகள், தொலைபேசிகள், மடிக்கணினிகள் மற்றும் பிற மின்னணு சாதனங்களில் காணப்படும் இந்த கூறுகளை சிப்ஸ் (ICs) கொண்டுள்ளது.
- தரவு பரிமாற்றம், கணக்கீடு மற்றும் தரவு செயலாக்கம் அனைத்தும் லாஜிக் கேட்ஸிலிருந்து பயனடைகின்றன. டிரான்சிஸ்டர்-டிரான்சிஸ்டர் லாஜிக் மற்றும் CMOS எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆகியவற்றில் லாஜிக் கேட்கள் அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- பர்க்லர் அலாரங்கள், பஸ்ஸர்கள், சுவிட்சுகள் மற்றும் தெரு விளக்குகள் அனைத்தும் எளிய லாஜிக் கேட் சேர்க்கைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த வாயில்கள் தர்க்கத்தைப் பொறுத்து தொடங்க அல்லது நிறுத்துவதைத் தேர்வுசெய்யும் என்பதால், பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
நன்மை
- அவை மலிவானவை. இதன் விளைவாக, அவை மிகவும் விலை உயர்ந்தவை.
- இதற்கு குறைந்த மின்சாரம் தேவை.
- தர்க்கம் 0 மற்றும் தர்க்கம் 1 ஆகியவை தெளிவாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளன.
- ஒவ்வொரு டிஜிட்டல் கேஜெட்டுக்கும் அடித்தளமாக செயல்படுகிறது.
- தருக்க செயல்பாடுகளைச் செய்ய பூலியன் அல்ஜீப்ராவைப் பயன்படுத்துகிறது.
பாதகம்
- லாஜிக் கேட் உணர்தல் மிகவும் அதிநவீன அமைப்பு அல்லது சுற்று வடிவமைப்பில் கற்பனை செய்ய முடியாது, ஏனெனில் அவற்றை சரியான முறையில் இணைப்பது மற்றும் இணைப்பது கடினம்.
- குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தம் இருப்பது நல்லது.
- உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு நேர தாமதத்தால் பிரிக்கப்படுகின்றன.
தீர்மானம்
மின்சாரத்தின் ஓட்டம் ஒரு லாஜிக் கேட் மூலம் கையாளப்படுகிறது.
நீங்கள் அதற்கு உள்ளீட்டை வழங்க வேண்டும், மேலும் பரிமாற்றம் இயக்கப்பட்டால், அதன் வழியாக மின்னோட்டம் பாயும்.
நீங்கள் சுவிட்சாகப் பயன்படுத்தும் தற்போதைய ஓட்டத்திற்கான அளவுகோல்கள் பொதுவாக லாஜிக் கேட் மூலம் விவரிக்கப்படுகின்றன.
கூட்டல், பெருக்கல் மற்றும் வகுத்தல் போன்ற பைனரி செயல்பாடுகளைச் செய்ய லாஜிக் கேட்களைப் பயன்படுத்தலாம்.
ஒரு பதில் விடவும்