Pòtay lojik: tout sa ou bezwen konnen

pòt lojik

Las pòtay lojik yo se baz elektwonik dijital. Pou rezon sa a, yo trè enpòtan, epi si ou vle kòmanse travay avèk yo, ou ta dwe konnen ki sa yo ye, ki jan yo konstitye, ak fonksyon yo. Se konsa, ou ka sèvi ak seri de chips ki egziste nan mache a ki gen kalite pòt pou ou ka kòmanse fè pwòp pwojè ou travay ak lojik sa a.

Pòt sa yo, konbine avèk lòt Konpozan elektwonik, e menm ak plak tankou Arduino, yo ka bay yon anpil nan jwèt mizisyen jan ou ka wè pou tèt ou.

Ki sa ki pòtay lojik?

sikwi lojik dijital

Las pòt lojik yo se eleman fondamantal nan lojik dijital pou aplikasyon an nan sikui elektwonik dijital. Pòtay sa yo bay siyal vòltaj ki ba (0) oswa segondè (1) nan pwodiksyon yo depann sou eta a nan entrain yo. Yo jeneralman gen yon sèl sòti ak de antre, men ka gen pòt ki gen plis pase 2 antre. Anplis de sa, gen sengularite tankou pòtay la envèse oswa PA, li gen sèlman yon sèl opinyon ak yon sèl pwodiksyon.

Mèsi a sa yo antre ak rezilta Boolean ou ka jwenn operasyon lojik binè elemantè, tankou adisyon, miltiplikasyon, negasyon, elatriye.

Kouman yo aplike?

Pòtay lojik pa ka sèlman aplike nan yon fason. An reyalite, se poutèt sa gen diferan fanmi ki lojik. Chak fanmi sa yo pral aplike pòtay la nan yon fason, lè l sèvi avèk diferan eleman elektwonik.

By èjanploSi yo itilize TTL pou chip la, pòtay yo pral fèt ak tranzistò bipolè, pandan y ap lojik CMOS la baze sèlman sou tranzistò MOSFET. Anplis de fanmi sa yo, ki se nòmalman pi popilè a, gen lòt tou tankou BiCMOS (konbine bipolè ak CMOS tranzistò), RTL (rezistans ak tranzistò bipolè), DTL (dyòd ak tranzistò), ECL, IIL, elatriye.

Pa gen yon fanmi pi bon pase yon lòt, sa pral depann de aplikasyon an. Men kanmenm, CMOS Li se youn nan pi itilize nan sikui avanse, tankou CPU, MCU, GPU, memwa, elatriye. Pou lòt sikui ki pi senp li tou komen pou jwenn TTL la.

aplikasyon

ajoute senp

Aplikasyon pòtay lojik sa yo alkole. Avèk sa yo esansyèl "brik" ou ka bati anpil sikui dijital. Soti nan yon ajoute senp, nan yon CPU konplèks, atravè anpil lòt sikui ke ou ka imajine. An reyalite, anpil nan sistèm yo ke ou itilize chak jou, tankou PC ou, televizyon ou, mobil, elatriye, gen dè milya de pòtay lojik.

Yo nan lòd yo kreye sikwi sa yo, li nesesè yo gen konesans nan lojik dijital, aljèb Boolean, yon bon konesans nan sistèm nan binè, senplifye fonksyon, elatriye. Tout bagay sa a ta bay pou plizyè atik plis, men li ta enteresan ...

Un egzanp pratik nan aplikasyon pòtay lojik ta dwe sa a ajoute senp ke ou ka wè nan imaj ki anwo a. Li se yon sikwi trè senp, ki kapab ajoute de ti (A ak B) nan entrées li yo bay rezilta Sòm, epi tou pote a, se sa ki, sa ou wete ... Ou ka wè rezilta yo li ta. bay nan tablo sa a:

A B Sòm Pote Rezilta binè
0 0 0 0 00
0 1 1 0 01
1 0 1 0 01
1 1 0 1 10

Si ou gade nan tablo sa a, si ou ajoute 0 + 0 nan binè li ba ou 0, si ou ajoute 1 + 0 li se 1, men si ou ajoute 1 + 1 li ta bay 2, ki nan sistèm binè koresponn ak 10.

Kalite pòtay lojik

Senbòl pòtay lojik

Kòm pou la kalite pòtay lojik, ou gen yon bon kantite nan yo, byenke yo ki pi itilize yo se sa ki annapre yo (ak tablo verite yo):

Kòm ou ka wè nan imaj ki anwo a, gen plizyè nomenklati ki reprezante pòtay lojik nan sikui yo. Ki pi gaye a se ANSI (dezyèm ranje), byenke li bon pou konnen ekivalan yo pou kapab entèprete lòt sikui ak lòt fòma (DIN oswa Alman, BS oswa Britanik, IEC, NEMA, ...).
  • Tanpon (Wi): li se ke yo rekonèt kòm tanpon oswa pòtay dirèk, depi pwodiksyon li yo pral gen menm eta a ak opinyon li yo. Malgre ke li ka sanble initil, nan anpil sikui lojik li souvan itilize kòm yon anplifikatè aktyèl oswa kòm yon disip vòltaj.
Antre Sòti
0 0
1 1
  • PA (inverter): se negasyon ki lojik (¬ o '), sa vle di, li envèse bit la nan pwodiksyon li.
Antre Sòti
0 1
1 0
  • AK (Y): lòt pòtay sa a fè yon fonksyon pwodwi (·) nan bit yo binè nan opinyon li yo. Sa vle di, li ta tankou miltipliye A ak B. Kidonk, nenpòt bagay pa zewo se zewo, li ta sèlman bay yon sèl nan pwodiksyon li yo si tou de antre yo se 1. Pakonsekan non li 1 AK 1.
A B S
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
  • LÒ): lòt pòtay sa a fè yon operasyon adisyon lojik (+). Sa vle di, Swa youn nan rezilta li yo OSWA lòt la, OSWA tou de dwe nan 1 pou pwodiksyon li yo dwe 1. Lè tou de se 0, pwodiksyon an se 0 tou.
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
  • XOR (oswa eksklizif): OR eksklizif sa a fè fonksyon Booleyen A'B + AB ', epi senbòl li se . Nan ka sa a, si de antre li yo egal, pwodiksyon an se 0. Si yo diferan, Lè sa a, li pral 1.
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
  • NAND (Y refize): se pwodwi lojik negasyon an, se sa ki, envès la nan AND la. Se tankou lè l sèvi avèk yon NOT sou pwodiksyon an AK pou ranvèse bit pwodiksyon yo. Se poutèt sa, rezilta yo se:
A B S
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
  • NI (Oswa refize): sòm lojik negasyon an, oswa sa ki se menm bagay la, yon OR ak pwodiksyon negasyon li yo, ki lakòz envès la nan OR la.
A B S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
  • XNOR (eksklizif NOR): se tankou aplike konpleman binè a nan yon pòtay XOR. Sa vle di, fè operasyon AB + A'B '. A fwa B ajoute nan A fwa B refize. Se poutèt sa, rezilta yo pral tankou sa yo ki nan XOR envèse a:
A B S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1

Tou de NOR ak NAND se de nan pòtay ki pi enteresan yo, depi yo rele yo pòtay lojik inivèsèl. Sa vle di, ou ka fè sikui sèlman avèk yo pou reprezante nenpòt lòt kalite pòtay lojik. Sa a enpòtan, depi si ou achte chips ak pòt sa yo, ou ka gen tout fonksyon yo. Pou egzanp, si de entrées yon NOR yo bridge oswa yon NAND ekivalan a yon NOT. Ou gen plis ekivalan isit la:

pòt ekivalan

Fonksyon: electronics-tutorials.ws

Te Mwen konseyePou aprann plis, Google yon sikwi senp ak nenpòt pòtay. E pou chèche konnen kisa li fè, fè yon jan de "envèse Jeni", swiv liy D' Et sorties Et wè estati chak liy selon les entrées bay sortie a.

By èjanploSi w gade imaj ki anwo a, dyagram ekivalans yon OR ak pòtay NAND, ou pral wè ke li konsiste de de pòtay NAND ak pwodiksyon yo pon, epi tou de pwodiksyon ale nan yon lòt NAND. Kenbe sa ki annapre yo nan tèt ou:

  • Si ou ale nan tablo verite NAND, ou pral wè ke lè de entrées li yo se 0 pwodiksyon an se 1, epi lè de antre li yo se 1 pwodiksyon an se 0.
  • Kòm yo ap pon, si opinyon an se 1 (yon sèl antre nan tou de), rezilta a se 0. Epi lè opinyon an se 0 (tou de zewo), pwodiksyon an pral 1, ki ekivalan a yon NON.
  • Se poutèt sa, nou gen de NOT pou Bits A ak B. Nan pwodiksyon yo, nou pral gen A 'ak B'.
  • De neg sa yo ale nan dènye NAND a, ki pral fè yon pwodwi lojik envès de bit sa yo.
  • Dapre lwa yo nan lojik, sa a ekivalan a sòm dirèk la, se sa ki, A + B. Se poutèt sa, rezilta final la pral tankou si li te yon OSWA ...

Logic Gate Chip Series - Ki kote yo achte

Nan magazen espesyalize nan elektwonik ou kapab achte chips bon mache ak pòtay lojik yo kòmanse itilize nan pwojè ou yo. Chips sa yo se pa yon sèl pòtay lojik, men yo pèmèt ou gen plizyè nan yo pou ke ou ka konekte entrées yo ak rezilta yo jan ou bezwen. Pou egzanp, nan dyagram nan imaj ki anwo a ou ka wè yon pinout tipik nan yon chip DIP ak 4 pòtay NAND. Anplis de sa, li tou gen de broch pou pouvwa (Vcc ak GND).

Men kèk rekòmandasyon achte:

Lòt resous

Pou aprann plis sou fason pou aplike pòtay sa yo ak kijan pou kòmanse kreye sikui avèk yo, ou ka sèvi ak sa yo. Yon lòt resous kisa mwen rekòmande:

Lojik dijital ak Arduino

Arduino UNO milis fonksyon

Lòt resous kisa w genyen nan men w si w genyen deja yon plak Arduino UNO nan men ou se itilize Arduino IDE pou kreye desen ki simulation fonksyon lojik sa yo, pou egzanp, wè rezilta a nan yon fason ki pi vizyèl ak yon LED ki simulation pwodiksyon an nan pòt la. Pou egzanp, mete yon LED sou PIN 7 epi sèvi ak 8 ak 9 kòm antre A ak B:

int pinOut = 7;
int pinA = 8;
int pinB = 9;

void setup()
{
pinMode(pinOut, OUTPUT);
pinMode(pinA, INPUT);
pinMode(pinB, INPUT);
}
void loop()
{
boolean pinAState = digitalRead(pinA);
boolean pinBState = digitalRead(pinB);
boolean pinOutState;
//AND
pinOutState =pinAState & pinBState;
digitalWrite(pinOut, pinOutState);
}

Yo te itilize yon fonksyon AK (&) isit la, jan ou ka wè, men ou ka ranplase liy kòd sa a anba liy // AK ak lòt moun pou itilize. lòt fonksyon lojik:

//OR
pinOutState = pinAState | pinBState;

//NOT
pinOutState = !pinAState;

//XOR
pinOutState = pinAState ^ pinBState;

//NAND
pinOutState = !(pinAState & pinBState);

//NOR
pinOutState = !(pinAState | pinBState);

//XNOR
pinOutState = !(pinAState ^ pinBState);

 


Kontni an nan atik la respekte prensip nou yo nan etik editoryal. Pou rapòte yon erè klike sou isit la.

Se pou premye a fè kòmantè

Kite kòmantè ou

Adrès imèl ou pa pral dwe pibliye.

*

*

  1. Responsab pou done yo: Miguel Ángel Gatón
  2. Objektif done yo: Kontwòl SPAM, jesyon kòmantè.
  3. Lejitimasyon: konsantman ou
  4. Kominikasyon nan done yo: done yo pa pral kominike bay twazyèm pati eksepte pa obligasyon legal.
  5. Done depo: baz done anime pa rezo Occentus (Inyon Ewopeyen)
  6. Dwa: Nenpòt ki lè ou ka limite, refè ak efase enfòmasyon ou yo.

Tès angleTès Catalanegzamen panyòl