Logiske porter er de grunnleggende komponentene i alle digitale kretser og systemer. I digital elektronikk finnes det syv hovedtyper av logiske porter brukes til å utføre ulike logiske operasjoner. En logisk port er i utgangspunktet en elektronisk krets designet ved å bruke komponenter som dioder, transistorer, motstander, kondensatorer , etc., og i stand til å utføre logiske operasjoner. I denne artikkelen vil vi studere definisjonen, sannhetstabellen og andre relaterte konsepter for logiske porter. Så la oss starte med den grunnleggende introduksjonen av logiske porter.

Innholdsfortegnelse

• Hva er en logisk port?
• Typer logiske porter
• OG port
• ELLER Gate
• IKKE port
• NOR Gate
• NAND-port
• XOR-port
• XNOR-port
• Anvendelser av Logic Gates

Hva er en logisk port?

EN logisk port er en elektronisk krets designet ved å bruke elektroniske komponenter som dioder, transistorer, motstander og mer. Som navnet tilsier, er en logisk port designet for å utføre logiske operasjoner i digitale systemer som datamaskiner, kommunikasjonssystemer, etc.

Derfor kan vi si at byggesteinene til en digital krets er logiske porter, som utfører en rekke logiske operasjoner som kreves av enhver digital krets. En logisk port kan ta to eller flere innganger, men bare produsere én utgang. Utgangen til en logisk port avhenger av kombinasjonen av innganger og den logiske operasjonen som den logiske porten utfører.

Bruk av logiske porter boolsk algebra å utføre logiske prosesser. Logiske porter finnes i nesten alle digitale gadgets vi bruker regelmessig. Logiske porter brukes i arkitekturen til våre telefoner, bærbare datamaskiner, nettbrett og minneenheter.

Typer logiske porter

En logisk port er en digital port som lar data manipuleres. Logiske porter, bruk logikk for å bestemme om et signal skal sendes eller ikke. Logiske porter, derimot, styrer flyten av informasjon basert på et sett med regler.

De logiske portene kan klassifiseres i følgende hovedtyper:

1. Grunnleggende logiske porter

Det er tre grunnleggende logiske porter:

1. OG port
2. ELLER Gate
3. IKKE port

2. Universelle logiske porter

I digital elektronikk anses følgende to logiske porter som universelle logiske porter:

1. NOR Gate
2. NAND-port

3. Avledede logiske porter

Følgende to er de avledede logiske portene som brukes i digitale systemer:

1. XOR-port
2. XNOR-port

La oss nå diskutere hver av disse typene logiske porter i detalj én etter én.

OG port

I digital elektronikk er OG-porten en av de grunnleggende logiske portene som utfører den logiske multiplikasjonen av innganger som brukes på den. Den genererer en høy eller logisk 1-utgang, bare når alle inngangene på den er høye eller logiske 1. Ellers er utgangen til OG-porten lav eller logisk 0.

Egenskaper til AND Gate:

Følgende er to hovedegenskaper til OG-porten:

• AND gate kan akseptere to eller flere enn to inngangsverdier om gangen.
• Når alle inngangene er logisk 1, er utgangen til denne porten logisk 1.

Operasjonen til en OG-port beskrives med et matematisk uttrykk, som kalles det boolske uttrykket for OG-porten.

For AND-port med to innganger er det boolske uttrykket gitt av,

Z = A.B

Hvor A og B er innganger til OG-porten, mens Z angir utgangen til OG-porten.

Vi kan utvide dette uttrykket til et hvilket som helst antall inndatavariabler, for eksempel,

Z=A.B.C.D…

Sannhetstabell for AND Gate:

Sannhetstabellen for en OG-port med to innganger er gitt nedenfor:

Symbol for AND Gate:

Det logiske symbolet til en OG-port med to innganger er vist i følgende figur.

Symbol for to-innganger OG port

java hale

ELLER Gate

I digital elektronikk er det en type grunnleggende logisk port som produserer en lav eller logisk 0-utgang bare når alle inngangene er lave eller logisk 0. For alle andre inngangskombinasjoner er utgangen til ELLER-porten høy eller logisk 1. Denne logisk port kalles OR-port. En ELLER-port kan utformes for å ha to eller flere innganger, men bare én utgang. Den primære funksjonen til OR-porten er å utføre den logiske sumoperasjonen.

Egenskaper til OR Gate:

En ELLER-port har følgende to egenskaper:

• Den kan ha to eller flere inngangslinjer om gangen.
• Når alle inngangene til OR-porten er lave eller logisk 0, er utgangen på den lav eller logisk 0.

Operasjonen til en OR-port kan matematisk beskrives gjennom et matematisk uttrykk kalt boolsk uttrykk for OR-porten.

Det boolske uttrykket for en ELLER-port med to innganger er gitt av,

Z = A + B

Det boolske uttrykket for en ELLER-port med tre innganger er,

Z = A + B + C

Her er A, B og C innganger og Z er utdatavariablene. Vi kan utvide dette boolske uttrykket til et hvilket som helst antall inndatavariabler.

Truth Table of OR Gate:

Sannhetstabellen til en OR-port beskriver forholdet mellom innganger og utganger. Følgende er sannhetstabellen for ELLER-porten med to innganger:

Symbol for OR-port:

Det logiske symbolet til en ELLER-port med to innganger er vist i følgende figur.

Symbol for to-inngang ELLER port

IKKE port

I digital elektronikk er NOT-porten en annen grunnleggende logisk port som brukes til å utføre kompliment til et inngangssignal brukt på det. Det tar bare én inngang og én utgang. Utgangen fra NOT-porten er et komplement til inngangen som er påført den. Derfor, hvis vi bruker en lav eller logisk 0-utgang til NOT-porten, gir det en høy eller logisk 1-utgang og omvendt. NOT-porten er også kjent som inverter, da den utfører inversjonsoperasjonen.

Egenskaper til NOT Gate:

• Utgangen til en NOT-port er komplement eller invers av inngangen som er påført den.
• NOT gate tar kun én utgang.

Den logiske operasjonen til NOT-porten er beskrevet av dets boolske uttrykk, som er gitt nedenfor.

Z= overline{A}

Linjen over inngangsvariabelen A representerer inversjonsoperasjonen.

Truth Table of OR Gate:

Sannhetstabellen beskriver forholdet mellom input og output. Følgende er sannhetstabellen for NOT-porten:

java database jdbc

Symbol på NOT Gate

Det logiske kretssymbolet til en IKKE-port er vist i følgende figur. Her er A inngangslinjen og Z er utgangslinjen.

Symbol på IKKE porten

NOR Gate

NOR-porten er en type universell logisk port som kan ta to eller flere innganger, men én utgang. Det er i utgangspunktet en kombinasjon av to grunnleggende logiske porter, dvs. OR-port og IKKE-port. Dermed kan det uttrykkes som

NOR Gate = OR Gate + NOT Gate

Med andre ord, en NOR-port er en ELLER-port etterfulgt av en IKKE-port.

Egenskaper til NOR Gate:

Følgende er to viktige egenskaper ved NOR gate:

• En NOR-port kan ha to eller flere innganger og gir en utgang.
• En NOR-port gir en høy eller logisk 1-utgang bare når alle inngangene er lave eller logisk 0.

I likhet med grunnleggende logiske porter, kan vi beskrive operasjonen til en NOR-port ved å bruke en matematisk ligning kalt boolsk uttrykk for NOR-porten.

Det boolske uttrykket for en NOR-port med to innganger er gitt nedenfor:

C=overline{A+B}

Vi kan utvide dette uttrykket til et hvilket som helst antall inngangsvariabler.

I de boolske uttrykkene ovenfor kalles variablene A og B inngangsvariabler mens variabelen C kalles utdatavariabelen.

Truth Table of NOR Gate:

Følgende er sannhetstabellen til en NOR-port med to innganger som viser forholdet mellom dens innganger og utganger:

Symbol på NOR-porten

NAND-port

I digital elektronikk er NAND-porten en annen type universell logisk port som brukes til å utføre logiske operasjoner. NAND-porten utfører den inverterte operasjonen til OG-porten. I likhet med NOR-porten kan NAND-porten også ha to eller flere inngangslinjer, men bare én utgangslinje.

NAND-porten er også representert som en kombinasjon av to grunnleggende logiske porter, nemlig OG-port og IKKE-port. Derfor kan det uttrykkes som

NAND Gate = AND Gate + NOT Gate

Egenskaper til NAND Gate:

Følgende er de to nøkkelegenskapene til NAND-porten:

• NAND-port kan ta to eller flere innganger om gangen og produserer én utgang basert på kombinasjonen av innganger som brukes.
• NAND-porten produserer en lav eller logisk 0-utgang bare når alle inngangene er høye eller logisk 1.

Vi kan beskrive uttrykket til NAND-porten gjennom en matematisk ligning som kalles dets boolske uttrykk. Her er det boolske uttrykket for en NAND-port med to innganger.

C=overline{AB}

I dette uttrykket er A og B inngangsvariablene og C er utdatavariablen. Vi kan utvide denne relasjonen til et hvilket som helst antall inngangsvariabler som tre, fire eller flere.

Truth Table of NAND Gate:

Sannhetstabellen er en tabell over innganger og utganger som beskriver operasjonen til NAND-porten og viser det logiske forholdet mellom dem:

Symbol for NAND Gate:

Det logiske symbolet til en NAND-port er representert som en OG-port med en boble på utgangsenden som vist i følgende figur. Det er symbolet på en NAND-port med to innganger.

Symbol på NAND-porten

XOR-port

I digital elektronikk er det en spesialdesignet logisk port kalt XOR-port, som brukes i digitale kretser for å utføre summodul . Det er også referert til som Eksklusiv OR-port eller Ex-OR-port . XOR-porten kan bare ta to innganger om gangen og gi en utgang. Utgangen fra XOR-porten er høy eller logisk 1 bare når dens to innganger er forskjellige.

Egenskaper til XOR Gate:

Følgende to er hovedegenskapene til XOR-porten:

• Den kan bare akseptere to innganger om gangen. Det er ingenting som en XOR-port med tre eller flere innganger.
• Utgangen til XOR-porten er logisk 1 eller høy, når inngangene er forskjellige.

Operasjonen til XOR-porten kan beskrives gjennom en matematisk ligning som kalles dens boolske uttrykk. Følgende er det boolske uttrykket for utgangen fra XOR-porten.

Z=A oplus B

Her er Z utgangsvariabelen, og A og B er inngangsvariablene.

Dette uttrykket kan også skrives som følger:

Z=A overline{B}+overline{A}B

Sannhetstabell for XOR Gate:

Sannhetstabellen er en tabell over innganger og utganger som beskriver forholdet mellom dem og driften av XOR-porten for forskjellige inngangskombinasjoner. Sannhetstabellen til XOR-porten er gitt nedenfor:

ascii av a i java

Symbol for XOR Gate:

Det logiske symbolet til en XOR-port er vist i følgende figur.

Symbol på XOR-porten

XNOR-port

XNOR-porten er en annen type logikkport for spesialformål som brukes til å implementere eksklusiv drift i digitale kretser . Den brukes til å implementere Exclusive NOR-operasjonen i digitale kretser. Den kalles også Ex-NOR eller Exclusive NOR-porten. Det er en kombinasjon av to logiske porter, nemlig XOR-port og IKKE-port. Dermed kan det uttrykkes som

XNOR Gate = XOR Gate + NOT Gate

Utgangen til en XNOR-port er høy eller logisk 1 når begge inngangene er like. Ellers er utgangen lav eller logisk 0. Derfor brukes XNOR-porten som en likhetsdetektorkrets.

Egenskaper til XNOR Gate:

Følgende er to nøkkelegenskaper til XNOR gate:

• XNOR-porten tar bare to innganger og produserer én utgang.
• Utgangen til XNOR-porten er høy eller logisk 1 bare når den har lignende innganger.

Operasjonen til XNOR-porten kan beskrives gjennom en matematisk ligning kalt det boolske uttrykket til XNOR-porten. Her er det boolske uttrykket til XNOR-porten.

Y=A odot B

Vi kan også skrive dette uttrykket slik:

Y=AB + overline{A} overline{B}

Her er A og B innganger og Y er utgang.

Sannhetstabell for XNOR Gate:

Sannhetstabellen til XNOR-porten er gitt nedenfor. Denne sannhetstabellen beskriver forholdet mellom innganger og utganger fra XNOR-porten.

Symbol for XNOR Gate:

Det logiske symbolet til XNOR-porten er vist i følgende figur. Her er A og B innganger og Y er utgangen.

Symbol på XNOR-port

Anvendelser av Logic Gates

Logiske porter er de grunnleggende byggesteinene i alle digitale kretser og enheter som datamaskiner. Her er noen viktige digitale enheter der logiske porter brukes til å designe kretsene deres:

• Datamaskiner
• Mikroprosessorer
• Mikrokontrollere
• Digitale og smarte klokker
• Smarttelefoner osv.

Basert på Logic Gates – FAQs

Hva er logiske porter?

Logiske porter er digitale kretser som utfører logiske operasjoner på inngangen som leveres til dem og produserer passende utgang.

Hva er universelle porter?

For å oppnå en spesifikk logisk prosess, skapes universelle porter ved å slå sammen to eller flere grunnleggende porter. Universalporter er NAND- og NOR-porter.

Hva er utgangen til en NOT-port når inngang 0 brukes?

Fordi NOT gate er en inverter. Som et resultat, hvis 0 brukes som inngang, vil utgangen være 1.

Hvilken logisk port er kjent som inverteren?

En inverter er også kjent som en IKKE-port. Den oppnådde utgangen er den inverse av inngangen.

Hva er det boolske uttrykket for OR-port?

Hvis A og B er inngangen, kan OR-portutgangen gis som Y=A+B.

Hva er det boolske uttrykket for XNOR-porten?

Hvis A og B er inngangen, kan XNOR-portutgangen gis som Y=A.B+A’B’.