خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

گیت های منطقی دیجیتال به ۳ نوع اصلی تقسیم می‌شوند :AND، OR وNOT.در گذشته مشاهده کردیم که هر گیت یک گیت مخالف یا مکمل دارد

به عنوان مثال NAND مخالف گیت AND است یا NOR مخالف گیت OR هر کدام از این گیت ها را می‌توان به یکدیگر متصل کرد تا مدارات منطقی ترکیبی و پیچیده‌تری به دست بیاید .

همچنین در گذشته دیدیم که در الکترونیک دیجیتال هر دو گیت NAND و NOR گیت های همگانی (Universal) هستند به این معنا که با استفاده از این دو گیت می‌توان بقیه گیت‌های منطقی را نیز ساخت در حقیقت هر مدار ترکیبی می‌تواند تنها به وسیله دو یا گیت گیت NAND و NOR ساخته شود. همچنین متوجه شدیم که گیت NOR و بافرها المان‌هایی با ورودی تکی هستند که می‌توانند خروجی امپدانس بالای ۳ حالته داشته باشند که از آن می‌توان برای کنترل جریان اطلاعات در یک سیم اطلاعات باس (BUS) بهره برد .

گیت‌های منطقی دیجیتال می‌توانند با المان هایی همچون مقاومت ، ترانزیستور و دیود ساخته شوند تا یک RLT (Resistor_Transistor Logic) را به وجود بیاورند یا به صورت DTL (Diode_Transistor Logic) باشند اما امروزه مدارات مجتمع سری 74xxx با استفاده از TTL (Transistor_Transistor Logic) ساخته می‌شوند TTL متشکل از دو ترانزیستور دو قطبی NPN است یا اگر بخواهیم مدار مجتمع منطقی سریع‌تر با توان مصرفی کمتری داشه باشیم ، از ترانزیستورهای MOSFET (CMOS) استفاده می‌کنیم تراشه های سری 74Cxxx، 74HC‌xxx و سری ۴۰۰۰ در ساختارشان در CMOS بهره می‌برند .

۸ عدد گیت منطقی دیجیتال استاندارد در زیر به همراه جدول درستی‌شان نشان داده شده‌اند.

انواع گیت های منطقی دیجیتال

گیت AND

جدول درستی
QAB
۰۰۰
۰۱۰
۰۰۱
۱۱۱

به صورت A AND B به ما Q را می‌دهد

نماد

Logic Log6
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

عبارت بولی Q= A.B 

گیت OR

جدول درستی
QAB
۰۰۰
۱۱۰
۱۰۱
۱۱۱

به صورت A OR B به ما Q را می‌دهد

نماد

1
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

عبارت بولی Q= A+B 

گیتهای منطقی معکوس کننده

گیت NAND

جدول درستی
QAB
۱۰۰
۱۱۰
۱۰۱
۰۱۱

به صورت A AND B به ما NOT Q را می‌دهد

نماد

تابع منطقی Nand
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

عبارت بولی ¯(Q= (A.B 

گیت NOR

جدول درستی
QAB
۱۰۰
۰۱۰
۰۰۱
۰۱۱

به صورت A OR B به ما NOT Q را می‌دهد

نماد

Logic Log23
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

عبارت بولی ¯(Q= (A+B 

گیتهای منطقی خاص

گیت XOR

جدول درستی
QAB
۰۰۰
۱۱۰
۱۰۱
۰۱۱

به صورت A OR B اما NOT هردو به ما Q را می‌دهد

نماد

1 3
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

Q= A ⊕ B

گیت XNOR

جدول درستی
QAB
۱۰۰
۰۱۰
۰۰۱
۱۱۱

اگر B و A برابر باشند به ما خروجی Q را می‌دهد

نماد

Xnor
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال
Screenshot 2 2
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

گیت های منطقی تک ورودی

بافر هگزا (The Hex Buffer)

جدول درستی
QA
۰۰
۱۱

به صورت A به ما Q را می‌دهد؛ خوانده می‌شود

نماد

بافر دیجیتال
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

عبارت بولی Q = A 

گیت معکوس کننده NOT

جدول درستی
QA
۱۰
۰۱

به صورت A معکوس به ما Q را می‌دهد

نماد

1 1
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

عبارت بولی  ‾Q= not A or A  

عملکرد گیت های منطقی بالا و منطق بولی شان می‌تواند در یک جدول به صورتی که در زیر نشان داده شده خلاصه گردد. این جدول رابطه‌ی بین هر خروجی گیت منطقی دیجیتال را برای هر ترکیب ورودی ممکن نشان می‌دهد .

خلاصه جدول درستی گیت های منطقی دیجیتال

خروجی هر گیت به ازای ورودی های A و Bورودی ها
XNORXORNORORNANDANDAB
۱۰۱۰۱۰۰۰
۰۱۰۱۱۰۱۰
۰۱۰۱۱۰۰۱
۱۰۰۱۰۱۱۱
جدول درستی گیت های تک ورودی
BufferNOTA
۰۱۰
۱۰۱

مقاومت pull-up و pull-down

آخرین نکته‌ای که ذکر آن خارج از لطف نیست این است که هنگامی که چند گیت منطقی دیجیتال را به یکدیگر متصل می‌کنید تا مدارهای منطقی به وجود بیاید؛ هر ورودی که به جایی وصل نیست باید به صورت مستقیم یا به سطح منطقی یک یا به سطح منطقی صفر متصل شود. برای این امر از مقاومت pull-up (پول آپ) یا pull-down (پول داون) استفاده می‌شود تا یک سیگنال ثابت منطقی ساخته شود. این روش از نوسانات ناخواسته‌ی پایه گیت جلوگیری می‌کند و اجازه نمی‌دهد گیت، سیگنال سوییچینگ اشتباه تولید کند.

مقاومت های پول اپ و پول داون
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

علاوه بر استفاده از مقاومت pull-up و pull-down به منظور جلوگیری از نوسان پایه‌های بلااستفاده گیت‌های منطقی می‌توان این پایه‌های بلااستفاده را به یکدیگر نیز متصل کرد برای درک بهتر به شکل زیر نگاه کنید:

Logic Log41A
خلاصه گیت های منطقی دیجیتال

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جستجو

برای جستجو، کلمه کلیدی مورد نظر خود را بنویسید.

برچسب

فهرست مطالب