డిజిటల్ వ్యవస్థలతో మానవ సాంకేతికత పతాక స్థాయికి చేరుకుంది.
మైక్రోకంట్రోలర్ లేదా మైక్రోప్రాసెసర్ సాధారణంగా అటువంటి వ్యవస్థలలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది డిజిటల్ రూపంలో డేటాను నిల్వ చేస్తుంది, ప్రాసెస్ చేస్తుంది మరియు తెలియజేస్తుంది.
డిజిటల్ సర్క్యూట్లు బైనరీ అంకెల్లో (1సె మరియు 0సె) డేటాను అందిస్తాయి మరియు స్వీకరిస్తాయి.
ఇంకా, లాజిక్ గేట్లు ప్రస్తుతం ఉన్న డిజిటల్ లాజిక్ సర్క్యూట్ల మాస్కు పునాది వేసాయి.
కంప్యూటర్లు దైనందిన జీవితంలో ఒక ముఖ్యమైన అంశంగా మారాయి, ఎందుకంటే అవి చాలా తక్కువ వ్యవధిలో అనేక రకాల ఉద్యోగాలు మరియు కార్యకలాపాలను సాధించగలవు.
కంప్యూటర్ యొక్క CPU యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన బాధ్యతలలో ఒకటి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు, సాఫ్ట్వేర్ టెక్నాలజీలు మరియు ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ల వంటి హార్డ్వేర్ను ఉపయోగించి లాజికల్ ప్రక్రియలను నిర్వహించడం.
కంప్యూటర్లు సాధారణ కార్యకలాపాల కోసం డిజిటల్ అంకెలు కాకుండా బైనరీ అంకెలను ఉపయోగిస్తాయి. లాజిక్ గేట్లు అన్ని కార్యకలాపాలను చేస్తాయి.
లాజిక్ గేట్ అంటే ఏమిటి?
లాజిక్ గేట్ అనేది బిల్డింగ్ బ్లాక్గా పనిచేసే డిజిటల్ సర్క్యూట్లలో ఒక భాగం.
వారు డిజిటల్ సర్క్యూట్రీలో అవసరమైన తార్కిక కార్యకలాపాలను నిర్వహిస్తారు. ఈ రోజుల్లో మనం ఉపయోగించే దాదాపు ప్రతి సాంకేతిక పరికరాలలో లాజిక్ గేట్లు ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
లాజిక్ గేట్లు, ఉదాహరణకు, మొబైల్ పరికరాలు, టాబ్లెట్లు మరియు మెమరీ పరికరాలలో కనుగొనవచ్చు.
ఒక సర్క్యూట్ యొక్క లాజిక్ గేట్లు దాని ఇన్పుట్లలోకి పంపబడిన డిజిటల్ సిగ్నల్ల మిశ్రమం ఆధారంగా నిర్ణయాలు తీసుకుంటాయి. చాలా వరకు లాజిక్ గేట్లు రెండు ఇన్పుట్లు మరియు ఒక అవుట్పుట్ను కలిగి ఉంటాయి.
లాజిక్ గేట్లను నిర్మించడానికి, బూలియన్ ఆల్జీబ్రా ఉపయోగించబడుతుంది. ఏ సమయంలోనైనా, ప్రతి టెర్మినల్ రెండు బైనరీ స్థితులలో ఒకటిగా ఉంటుంది: తప్పు లేదా నిజం.
తప్పు సున్నాకి సమానం, అయితే నిజం ఒకదానికి సమానం. ఉపయోగించిన లాజిక్ గేట్ రకం మరియు ఇన్పుట్ మిక్స్ ఆధారంగా బైనరీ అవుట్పుట్ భిన్నంగా ఉంటుంది.
లాజిక్ గేట్ లైట్ స్విచ్ లాగా ఉంటుంది, దీనిలో అవుట్పుట్ ఒక స్థానంలో మరియు మరొక స్థానంలో ఆన్ చేయబడుతుంది. లాజిక్ గేట్లను ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో (ICలు) తరచుగా ఉపయోగిస్తారు.
వివిధ రకాల లాజిక్ గేట్లు ఏమిటి?
లాజిక్ గేట్లు ఏడు రకాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి:
- AND
- OR
- కాదు
- లేదా
- NAND
- XOR
- XNOR
ఇప్పుడు, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి లోతుగా డైవ్ చేద్దాం.
1. మరియు గేట్
ఇది అత్యంత ప్రాథమిక స్థాయిలో లాజిక్ గేట్. రెండు రకాల ఇన్పుట్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి: 0 మరియు 1.
దీని ఆపరేషన్ "మరియు" ఆపరేటర్కి సమానంగా ఉంటుంది. గేట్ యొక్క అన్ని ఇన్పుట్లు ఒకే విలువను కలిగి ఉంటే (నిజం), ఫలితం 1, ఏదైనా ఇన్పుట్లు ఒకే విలువను కలిగి ఉన్నప్పుడు 0 పంపిణీ చేయబడుతుంది (తప్పు).
ఎక్స్ప్రెషన్
Y = AB
బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
సత్య పట్టిక
A | B | అవుట్పుట్ |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. లేదా గేట్
OR గేట్లు రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్లను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఇవి ఒక రకమైన లాజిక్ గేట్.
ఇది ఒక సమయంలో ఒక అవుట్పుట్ను మాత్రమే ఉత్పత్తి చేయగలదు. బీజగణితం ప్రకారం, OR గేట్ ఇన్పుట్ డేటా మొత్తాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
OR గేట్ యొక్క అవుట్పుట్ సాధారణంగా నిజం (1) దాని ఇన్పుట్లలో కనీసం ఒకటి అయినా సరే; లేకపోతే, ఫలితం సున్నా.
ఎక్స్ప్రెషన్
Y = A+B
బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
సత్య పట్టిక
A | B | అవుట్పుట్ |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. గేట్ కాదు
ఇది ఏ సమయంలోనైనా ఒక ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. మరోవైపు, గేట్లు కాదు, సాధారణంగా ఇన్పుట్ కాకుండా అవుట్పుట్ ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
NOT గేట్ ఇన్పుట్ 0 అయితే ఫలితం 1; ఇన్పుట్ 0 అయితే, ఫలితం 1.
దాని పనితీరు కారణంగా, దీనిని ఇన్వర్టర్ అని కూడా అంటారు. మొత్తం ఇన్పుట్ల స్పష్టమైన సంఖ్య కారణంగా NOT గేట్ను కొన్నిసార్లు యునరీ గేట్ అని పిలుస్తారు.
ఎక్స్ప్రెషన్
Y=A'
బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
సత్య పట్టిక
ఇన్పుట్ (ఎ) | అవుట్పుట్ (ఎ కాదు) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR గేట్
ఇది OR మరియు NOT గేట్లతో రూపొందించబడింది. NOR గేట్ అనేది OR గేట్ ఎలా పనిచేస్తుందనే విషయంలో దానికి వ్యతిరేక ధ్రువం.
ఏ సమయంలోనైనా, NOR గేట్ రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్లను కలిగి ఉంటుంది కానీ ఒక అవుట్పుట్ మాత్రమే ఉంటుంది. ఇన్పుట్లన్నీ సున్నా అయినప్పుడు, NOR గేట్ 1ని అందిస్తుంది; అయినప్పటికీ, ఏదైనా ఇన్పుట్లు ఒకటి (1) అయితే, అవుట్పుట్ సున్నా (0).
ఎక్స్ప్రెషన్
Y=(A+B)'
బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
సత్య పట్టిక
A | B | అవుట్పుట్ |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND గేట్
ఇది AND గేట్ మరియు NOT గేట్ కలయిక, ఇది ఒకేసారి రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్లను ఆమోదించగలదు కానీ ఒకటి మాత్రమే అవుట్పుట్ చేస్తుంది.
NAND గేట్ యొక్క పద్ధతి AND గేట్ యొక్క విలోమం. NAND గేట్ ఇన్పుట్లలో ఏదైనా 0 అయినప్పుడు, అవుట్పుట్ 1 పొందబడుతుంది; లేకపోతే, అవుట్పుట్ ఎల్లప్పుడూ 0.
ఎక్స్ప్రెషన్
Y=(AB)'
బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
సత్య పట్టిక
A | B | అవుట్పుట్ |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR గేట్
ఎక్స్క్లూజివ్-OR, తరచుగా 'Ex-OR' గేట్ అని పిలుస్తారు, ఇది డిజిటల్ లాజిక్ గేట్, ఇది రెండు కంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్లను తీసుకుంటుంది కానీ ఒక విలువను మాత్రమే అవుట్పుట్ చేస్తుంది.
ఇన్పుట్లలో ఏదైనా ఒకటి '1' అయితే XOR గేట్ అవుట్పుట్ '1'. రెండు ఇన్పుట్లు '0' అయితే ఫలితం '1'. రెండు ఇన్పుట్లు '0' అయితే ఫలితం '0'.
ఎక్స్ప్రెషన్
Y=A'.B+A.B'
బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
సత్య పట్టిక
A | B | అవుట్పుట్ |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR గేట్
Exclusive-NOR, తరచుగా 'EX-NOR' గేట్ అని పిలుస్తారు, ఇది డిజిటల్ లాజిక్ గేట్, ఇది రెండు కంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్లను తీసుకుంటుంది కానీ ఒకటి మాత్రమే అవుట్పుట్ చేస్తుంది.
రెండు ఇన్పుట్లు '1' అయితే, XNOR గేట్ అవుట్పుట్ '1.' రెండు ఇన్పుట్లు '0' అయినప్పుడు ఫలితం '0'. ఇన్పుట్లలో ఒకటి '0' అయితే ఫలితం '0' అవుతుంది.
ఎక్స్ప్రెషన్
Y=A.B+A'B'
బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
సత్య పట్టిక
A | B | అవుట్పుట్ |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
లాజిక్ గేట్ ఉపయోగాలు
- లాజిక్ గేట్లను అనేక విధాలుగా జతచేయవచ్చు మరియు తాజా పరికరాలు, ఉపగ్రహాలు మరియు రోబోట్లకు కూడా ఈ కలయికల మిలియన్ల అవసరం.
- లాజిక్ గేట్లు విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడతాయి. చిప్స్ (ICలు) ఈ భాగాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి కంప్యూటర్లు, ఫోన్లు, ల్యాప్టాప్లు మరియు ఇతర ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో కనిపిస్తాయి.
- డేటా బదిలీ, గణన మరియు డేటా ప్రాసెసింగ్ అన్నీ లాజిక్ గేట్ల నుండి ప్రయోజనం పొందుతాయి. ట్రాన్సిస్టర్-ట్రాన్సిస్టర్ లాజిక్ మరియు CMOS ఎలక్ట్రానిక్స్లో లాజిక్ గేట్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.
- దొంగల అలారాలు, బజర్లు, స్విచ్లు మరియు వీధి దీపాలు అన్నీ సాధారణ లాజిక్ గేట్ కాంబినేషన్లను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ గేట్లు పరిశ్రమల శ్రేణిలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఎందుకంటే అవి లాజిక్పై ఆధారపడి ప్రారంభించడానికి లేదా ఆపడానికి ఎంచుకోవచ్చు.
ప్రోస్
- అవి చవకైనవి. ఫలితంగా, అవి చాలా ఖర్చుతో కూడుకున్నవిగా మారతాయి.
- దీనికి తక్కువ విద్యుత్ అవసరం.
- లాజిక్ 0 మరియు లాజిక్ 1 స్పష్టంగా వేరు చేయబడ్డాయి.
- ప్రతి డిజిటల్ గాడ్జెట్కు పునాదిగా పనిచేస్తుంది.
- తార్కిక కార్యకలాపాలను నిర్వహించడానికి బూలియన్ ఆల్జీబ్రాను ఉపయోగిస్తుంది.
కాన్స్
- లాజిక్ గేట్ రియలైజేషన్ అనేది మరింత అధునాతన సిస్టమ్ లేదా సర్క్యూట్ డిజైన్లో ఊహించలేము, ఎందుకంటే వాటిని సరిగ్గా ఉంచడం మరియు లింక్ చేయడం కష్టం.
- తక్కువ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ కలిగి ఉండటం మంచిది.
- ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ సమయ ఆలస్యం ద్వారా వేరు చేయబడతాయి.
ముగింపు
విద్యుత్ ప్రవాహం లాజిక్ గేట్ ద్వారా పరిష్కరించబడుతుంది.
మీరు తప్పనిసరిగా దీనికి ఇన్పుట్ను అందించాలి మరియు బదిలీ ప్రారంభించబడితే, కరెంట్ దాని ద్వారా ప్రవహిస్తుంది.
మీరు స్విచ్గా ఉపయోగిస్తున్న ప్రస్తుత ప్రవాహానికి సంబంధించిన ప్రమాణాలు సాధారణంగా లాజిక్ గేట్ ద్వారా వివరించబడతాయి.
కూడిక, గుణకారం మరియు భాగహారం వంటి బైనరీ కార్యకలాపాలను సాధించడానికి మీరు లాజిక్ గేట్లను ఉపయోగించవచ్చు.
సమాధానం ఇవ్వూ