İnsan teknolojisi dijital sistemlerle doruk noktasına ulaşmıştır.
Verileri dijital biçimde depolayan, işleyen ve ileten bu tür sistemlerde tipik olarak bir mikro denetleyici veya mikroişlemci kullanılır.
Dijital devreler, ikili rakamlarda (1s ve 0s) veri sağlar ve alır.
Ayrıca, mantık kapıları, bugün var olan sayısal mantık devreleri yığınının temelini attı.
Bilgisayarlar, çok kısa sürede çok çeşitli iş ve işlemleri gerçekleştirebildikleri için günlük yaşamın vazgeçilmez bir bileşeni haline gelmiştir.
Bir bilgisayarın CPU'sunun en önemli sorumluluklarından biri, Entegre Devreler, yazılım teknolojileri ve elektrik devreleri gibi donanımları kullanarak mantıksal işlemleri yürütmektir.
Bilgisayarlar, basit işlemler için dijital rakamlar yerine ikili rakamlar kullanır. Mantık kapıları tüm işlemleri yapar.
Mantık kapısı nedir?
Bir mantık kapısı, bir yapı taşı görevi gören dijital devrelerin bir bileşenidir.
Dijital devrelerde temel mantıksal işlemleri gerçekleştirirler. Mantık kapıları günümüzde kullandığımız hemen hemen her teknolojik ekipmanda kullanılmaktadır.
Örneğin mantık kapıları mobil cihazlarda, tabletlerde ve bellek cihazlarında bulunabilir.
Bir devrenin mantık kapıları, girişlerine gönderilen dijital sinyallerin bir karışımına dayalı kararlar verir. Mantık kapılarının büyük çoğunluğunun iki girişi ve bir çıkışı vardır.
Mantık kapıları oluşturmak için Boole cebri kullanılır. Herhangi bir zamanda, her terminal iki ikili durumdan birindedir: yanlış veya doğru.
False sıfıra, true ise bire eşittir. İkili çıktı, kullanılan mantık geçidinin türüne ve girdi karışımına göre farklılık gösterecektir.
Bir mantık kapısı, çıkışın bir konumda kapatılıp diğerinde açık olması bakımından bir ışık anahtarına benzer. Mantık kapıları, entegre devrelerde (IC'ler) sıklıkla kullanılır.
Farklı mantık kapıları türleri nelerdir?
Mantık kapıları yedi tipte sınıflandırılır:
- VE
- OR
- DEĞİL
- NOR
- NAND
- XOR
- XNOR
Şimdi, her birine derinlemesine dalalım.
1. VE Kapısı
En temel düzeyde bir mantık kapısıdır. Kullanılabilir iki tür giriş vardır: 0 ve 1.
Çalışması “ve” operatörününkiyle aynıdır. Kapının tüm girişleri aynı değere (doğru) sahipse sonuç 1'dir, aksi takdirde girişlerden herhangi biri aynı değere (yanlış) sahip olduğunda 0 verilir.
ifade
Y = AB
Blok Şeması
Doğruluk şeması
A | B | Çıktı |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. VEYA Kapı
VEYA geçitlerinin iki veya daha fazla girişi vardır ve bir tür mantık kapısıdır.
Yine de, bir seferde yalnızca bir çıktı üretebilir. Cebire göre, VEYA kapısı giriş verilerinin toplamını üretir.
VEYA geçidinin çıkışı normalde doğrudur (1), girişlerinden en az biri doğru olduğunda; aksi halde sonuç sıfırdır.
ifade
Y = A+B
Blok Şeması
Doğruluk şeması
A | B | Çıktı |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. DEĞİL Kapı
Herhangi bir zamanda yalnızca bir giriş ve çıkışa sahip olabilir. NOT kapıları ise genellikle girdi yerine çıktı üretmek için kullanılır.
NOT geçidinin girişi 0 ise sonuç 1'dır; giriş 0 ise, sonuç 1'dir.
İşlevi nedeniyle invertör olarak da bilinir. NOT kapısı, net toplam giriş sayısı nedeniyle bazen Tekli kapısı olarak bilinir.
ifade
Y=A'
Blok Şeması
Doğruluk şeması
Giriş (A) | Çıkış (A DEĞİL) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR Kapısı
Hem OR hem de NOT kapılarından oluşur. NOR kapısı, işleyişi bakımından VEYA kapısının tam tersidir.
Herhangi bir zamanda, NOR geçidinin iki veya daha fazla girişi olabilir, ancak yalnızca bir çıkışı olabilir. Tüm girişler sıfır olduğunda, NOR geçidi 1 döndürür; ancak girişlerden herhangi biri bir (1) ise, çıkış sıfır (0) olur.
ifade
Y=(A+B)'
Blok Şeması
Doğruluk şeması
A | B | Çıktı |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. NAND Kapısı
Aynı anda iki veya daha fazla girişi kabul edebilen ancak yalnızca bir çıkış veren bir AND geçidi ve bir NOT geçidinin birleşimidir.
NAND kapısının yöntemi, AND kapısının tersidir. NAND geçidinin girişlerinden herhangi biri 0 olduğunda, çıkış 1 elde edilir; aksi halde çıktı her zaman 0'dır.
ifade
Y=(AB)'
Blok Şeması
Doğruluk şeması
A | B | Çıktı |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. XOR Kapısı
Genellikle 'Ex-OR' kapısı olarak bilinen Exclusive-OR, ikiden fazla giriş alan ancak yalnızca bir değer veren dijital bir mantık kapısıdır.
Girişlerden biri '1' ise XOR Kapısının çıkışı '1' olur. Her iki giriş de '0' ise sonuç '1' olur. Her iki giriş de '0' ise sonuç '0' olur.
ifade
Y=A'.B+A.B'
Blok Şeması
Doğruluk şeması
A | B | Çıktı |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. XNOR Kapısı
Genellikle 'EX-NOR' kapısı olarak bilinen Exclusive-NOR, ikiden fazla giriş alan ancak yalnızca bir çıkış veren dijital bir mantık kapısıdır.
Her iki giriş de '1' ise, XNOR Kapısının çıkışı '1' olur. Her iki giriş de '0' olduğunda sonuç '0' olur. Girdilerden biri '0' ise sonuç '0' olacaktır.
ifade
Y=A.B+A'B'
Blok Şeması
Doğruluk şeması
A | B | Çıktı |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Mantık Kapısı Kullanımları
- Mantık kapıları çeşitli şekillerde birleştirilebilir ve en yeni cihazlar, uydular ve hatta robotlar bu kombinasyonlardan milyonlarcasına ihtiyaç duyar.
- Mantık kapıları çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Çipler (IC'ler), bilgisayarlarda, telefonlarda, dizüstü bilgisayarlarda ve diğer elektronik cihazlarda bulunan bu bileşenleri içerir.
- Veri aktarımı, hesaplama ve veri işlemenin tümü mantık kapılarından yararlanır. Mantık kapıları, transistör-transistör mantığında ve CMOS elektroniğinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Hırsız alarmları, sesli uyarılar, anahtarlar ve sokak ışıklarının tümü basit mantık kapısı kombinasyonlarını kullanır. Bu kapılar, mantığa bağlı olarak başlamayı veya durmayı seçebildikleri için bir dizi endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.
Artılar
- Onlar ucuz. Sonuç olarak, son derece uygun maliyetli hale gelirler.
- Daha az elektriğe ihtiyaç duyar.
- Mantık 0 ve mantık 1 açıkça ayrılmıştır.
- Her dijital aygıtın temeli olarak hizmet eder.
- Mantıksal işlemleri gerçekleştirmek için Boole Cebirini kullanır.
Eksiler
- Mantık kapısı gerçekleştirme, daha karmaşık bir sistem veya devre tasarımında düşünülemez, çünkü bunları uygun şekilde koymak ve bağlamak zordur.
- Düşük çalışma voltajı olması iyi bir şeydir.
- Giriş ve çıkış bir zaman gecikmesi ile ayrılır.
Sonuç
Elektrik akımının akışı bir mantık kapısı ile ele alınır.
Buna girdi sağlamanız gerekir ve aktarım etkinleştirilirse, içinden akım geçebilir.
Anahtar olarak kullandığınız akım akışının kriterleri genellikle mantık kapısı tarafından tanımlanır.
Toplama, çarpma ve bölme gibi ikili işlemleri gerçekleştirmek için mantık kapılarını kullanabilirsiniz.
Yorum bırak