آشنایی فنی با درگاه های منطقی
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۸/۲۹ زمان مطالعه 10 دقیقهدرگاههای منطقی عناصر پایه‌ای در طراحی و ساخت مدارهای دیجیتالی هستند که به کمک آن‌ها می‌توان عملیات منطقی پایه‌ای نظیر AND، OR، NOT و ترکیب‌های پیچیده‌تر را پیاده‌سازی کرد. این درگاه‌ها ورودی‌های دیجیتال (۰ یا ۱) را پردازش کرده و بر اساس قوانین منطقی، خروجی مشخصی تولید می‌کنند.
انواع درگاه‌های منطقی
1. درگاه AND
عملکرد: زمانی خروجی ۱ است که همه ورودی‌ها ۱ باشند.
تابع منطقی: Y=A⋅BY = A \cdot BY=A⋅B
کاربرد: استفاده در مقایسه‌گرهای منطقی و طراحی مدارات ضرب دودویی.
جدول درستی AND
| ورودی A | ورودی B | خروجی Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
2. درگاه OR
عملکرد: خروجی زمانی ۱ است که حداقل یکی از ورودی‌ها ۱ باشد.
تابع منطقی: Y=A+BY = A + BY=A+B
کاربرد: استفاده در مدارهای تجمیع‌کننده.
جدول درستی OR
| ورودی A | ورودی B | خروجی Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
3. درگاه NOT
عملکرد: ورودی را معکوس می‌کند.
تابع منطقی: Y=¬AY = \neg AY=¬A
کاربرد: برای معکوس‌سازی سیگنال‌ها در مدارات منطقی.
جدول درستی NOT
| ورودی A | خروجی Y |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
4. درگاه NAND
عملکرد: خروجی معکوس AND است.
تابع منطقی: Y=¬(A⋅B)Y = \neg (A \cdot B)Y=¬(A⋅B)
کاربرد: قابل استفاده به عنوان یک درگاه منطقی عمومی (Universal Gate) برای پیاده‌سازی همه انواع درگاه‌ها.
5. درگاه NOR
عملکرد: خروجی معکوس OR است.
تابع منطقی: Y=¬(A+B)Y = \neg (A + B)Y=¬(A+B)
6. درگاه XOR
عملکرد: زمانی خروجی ۱ است که تعداد ورودی‌های ۱ فرد باشد.
تابع منطقی: Y=A⊕BY = A \oplus BY=A⊕B
کاربرد: در عملیات جمع دودویی و رمزنگاری.
7. درگاه XNOR
عملکرد: معکوس XOR. خروجی زمانی ۱ است که تعداد ورودی‌های ۱ زوج باشد.
تابع منطقی: Y=¬(A⊕B)Y = \neg (A \oplus B)Y=¬(A⊕B)
مقایسه درگاه‌های منطقی
| نوع درگاه | تعداد ورودی‌ها | خروجی در صورت ۰ بودن ورودی‌ها | خروجی در صورت ۱ بودن ورودی‌ها |
|---|---|---|---|
| AND | 2 یا بیشتر | 0 | 1 |
| OR | 2 یا بیشتر | 0 | 1 |
| NOT | 1 | 1 | 0 |
| NAND | 2 یا بیشتر | 1 | 0 |
| NOR | 2 یا بیشتر | 1 | 0 |
| XOR | 2 یا بیشتر | 0 | 1 |
| XNOR | 2 یا بیشتر | 1 | 0 |
کاربردها
مدارات دیجیتالی و پردازنده‌ها: برای اجرای عملیات منطقی در واحدهای پردازش.
مدارات ترکیبی: مانند رمزگذارها، مالتی‌پلکسرها و مقایسه‌گرها.
مدارات ترتیبی: مانند فلیپ‌فلاپ‌ها و شیفت‌رجیسترها.
سیستم‌های کنترل: استفاده در طراحی کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC).
ارتباط با تامین کنندگان این کالا در تکصان + جست و جوی فنی بر اساس مشخصات مورد نیاز شما
سوالات متداول
1. درگاه NAND چرا به عنوان درگاه عمومی شناخته می‌شود؟
زیرا با استفاده از ترکیب مناسب درگاه‌های NAND، می‌توان هر نوع درگاه منطقی دیگری را پیاده‌سازی کرد.
2. تفاوت درگاه XOR و XNOR چیست؟
XOR خروجی را ۱ می‌دهد اگر تعداد ورودی‌های ۱ فرد باشد، در حالی که XNOR برای تعداد ورودی‌های ۱ زوج، خروجی ۱ می‌دهد.
3. چرا درگاه NOT فقط یک ورودی دارد؟
زیرا وظیفه آن تنها معکوس‌کردن مقدار ورودی است و نیازی به ورودی‌های متعدد ندارد.