ច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជា៖ អ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលអ្នកត្រូវដឹង

នេះ logic gates គឺជាមូលដ្ឋាននៃអេឡិចត្រូនិចឌីជីថល. សម្រាប់ហេតុផលនេះ ពួកគេមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ ហើយប្រសិនបើអ្នកចង់ចាប់ផ្តើមធ្វើការជាមួយពួកគេ អ្នកគួរតែដឹងថាពួកគេជាអ្វី របៀបដែលពួកគេបង្កើត និងមុខងាររបស់ពួកគេ។ ដូច្នេះអ្នកអាចប្រើស៊េរីនៃបន្ទះឈីបដែលមាននៅក្នុងទីផ្សារដែលមានទ្វារប្រភេទនេះ ដូច្នេះអ្នកអាចចាប់ផ្តើមបង្កើតគម្រោងផ្ទាល់ខ្លួនរបស់អ្នកដែលធ្វើការជាមួយតក្កវិជ្ជានេះ។

ទ្វារទាំងនេះរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយផ្សេងទៀត។ សមាសធាតុអេឡិចត្រូនិចនិងសូម្បីតែចានដូចជា Arduino, ពួក​គេ​អាច​ផ្តល់​ការ​លេង​ជា​ច្រើន​ដល់​អ្នក​ផលិត ដូចដែលអ្នកអាចឃើញសម្រាប់ខ្លួនអ្នក។

តើច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាជាអ្វី?

នេះ ច្រកទ្វារតក្ក ពួកវាជាធាតុផ្សំជាមូលដ្ឋាននៃតក្កវិជ្ជាឌីជីថលសម្រាប់ការអនុវត្តសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចឌីជីថល។ ច្រកទាំងនេះផ្តល់សញ្ញាវ៉ុលទាប (0) ឬខ្ពស់ (1) នៅទិន្នផលរបស់វាអាស្រ័យលើស្ថានភាពនៃធាតុបញ្ចូលរបស់វា។ ជាទូទៅពួកគេមានច្រកចេញមួយ និងច្រកចូលពីរ ប៉ុន្តែអាចមានទ្វារដែលមានច្រកចូលច្រើនជាង 2 ។ លើសពីនេះ មានចំនុចពិសេសដូចជា ច្រកដាក់បញ្ច្រាស ឬ NOT វាមានតែមួយ input និង output មួយ។

សូមអរគុណចំពោះការបញ្ចូល និងលទ្ធផល Boolean ទាំងនេះដែលអ្នកអាចទទួលបាន ប្រតិបត្តិការតក្កវិជ្ជាគោលពីរបឋមដូចជា បូក គុណ អវិជ្ជមាន ជាដើម។

តើពួកគេត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងដូចម្តេច?

ច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាមិនត្រឹមតែអាចត្រូវបានអនុវត្តតាមវិធីមួយប៉ុណ្ណោះទេ។ តាមពិតទៅ នោះហើយជាមូលហេតុដែលខុសគ្នា គ្រួសារឡូជីខល. គ្រួសារទាំងនេះនីមួយៗនឹងអនុវត្តច្រកទ្វារតាមរបៀបមួយ ដោយប្រើធាតុផ្សំអេឡិចត្រូនិកផ្សេងៗគ្នា។

ដោយ ejemploប្រសិនបើ TTL ត្រូវបានប្រើសម្រាប់បន្ទះឈីប ច្រកទ្វារនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយត្រង់ស៊ីស្ទ័រ bipolar ខណៈដែលតក្កវិជ្ជា CMOS គឺផ្អែកលើត្រង់ស៊ីស្ទ័រ MOSFET ប៉ុណ្ណោះ។ បន្ថែមពីលើគ្រួសារទាំងពីរនេះ ដែលជាធម្មតាមានការពេញនិយមបំផុត វាក៏មានផ្សេងទៀតដូចជា BiCMOS (រួមបញ្ចូលគ្នារវាង bipolar និង CMOS transistors), RTL (resistors និង bipolar transistors), DTL (diodes and transistors), ECL, IIL ជាដើម។

មិនមានគ្រួសារមួយល្អជាងគ្រួសារមួយទៀតទេ វានឹងអាស្រ័យលើកម្មវិធី។ ប៉ុន្តែយ៉ាងណាក៏ដោយ CMOS វា​គឺ​ជា​ផ្នែក​មួយ​ដែល​គេ​ប្រើ​ច្រើន​បំផុត​នៅ​ក្នុង​សៀគ្វី​ទំនើប​ដូច​ជា CPU, MCU, GPU, memory ។ល។ សម្រាប់សៀគ្វីសាមញ្ញផ្សេងទៀត វាក៏ជារឿងធម្មតាដែរក្នុងការស្វែងរក TTL ។

Aplicaciones

កម្មវិធីនៃច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាទាំងនេះគឺគ្មានទីបញ្ចប់។ ជាមួយនឹង "ឥដ្ឋ" សំខាន់ៗទាំងនេះអ្នកអាចសាងសង់បាន។ ច្រើននៃសៀគ្វីឌីជីថល. ពីកម្មវិធីបន្ថែមដ៏សាមញ្ញមួយ ទៅ CPU ដ៏ស្មុគស្មាញ តាមរយៈសៀគ្វីផ្សេងទៀតជាច្រើនដែលអ្នកអាចស្រមៃបាន។ តាមពិតទៅ ប្រព័ន្ធជាច្រើនដែលអ្នកប្រើរាល់ថ្ងៃ ដូចជាកុំព្យូទ័រ ទូរទស្សន៍ ទូរសព្ទចល័តជាដើម មានច្រកតក្កវិជ្ជារាប់ពាន់លាន។

Un ឧទាហរណ៍ជាក់ស្តែង នៃការអនុវត្ត logic gates អាចជា adder ដ៏សាមញ្ញនេះ ដែលអ្នកអាចមើលឃើញក្នុងរូបភាពខាងលើ។ វាគឺជាសៀគ្វីដ៏សាមញ្ញបំផុត ដែលមានសមត្ថភាពបន្ថែមប៊ីតពីរ (A និង B) ក្នុងការបញ្ចូលរបស់វា ដើម្បីផ្តល់លទ្ធផលផលបូក និង Carry ផងដែរ នោះគឺជាអ្វីដែលអ្នកយកទៅឆ្ងាយ ... អ្នកអាចឃើញលទ្ធផលដែលវានឹង ផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាងខាងក្រោម៖

ប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើលតារាងនេះ ប្រសិនបើអ្នកបន្ថែម 0 + 0 ក្នុងប្រព័ន្ធគោលពីរ វាផ្តល់ឱ្យអ្នកនូវ 0 ប្រសិនបើអ្នកបន្ថែម 1 + 0 វាគឺជា 1 ប៉ុន្តែប្រសិនបើអ្នកបន្ថែម 1 + 1 វានឹងផ្តល់ឱ្យ 2 ដែលនៅក្នុងប្រព័ន្ធគោលពីរត្រូវគ្នានឹង 10 ។

ប្រភេទនៃច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជា

ដូចជាសម្រាប់ ប្រភេទនៃច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាអ្នក​មាន​ចំនួន​ដ៏​ល្អ​របស់​ពួក​គេ ទោះបីជា​គេ​ប្រើ​ច្រើន​ជាង​គេ​មាន​ដូច​ខាង​ក្រោម (ជាមួយ​តារាង​ការពិត​របស់​វា)៖

• Buffer (បាទ/ចាស)៖ វាត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា buffer ឬ direct gate ចាប់តាំងពីទិន្នផលរបស់វានឹងមានសភាពដូចគ្នាទៅនឹងការបញ្ចូលរបស់វា។ ទោះបីជាវាហាក់ដូចជាគ្មានប្រយោជន៍ក៏ដោយ ប៉ុន្តែនៅក្នុងសៀគ្វីតក្កវិជ្ជាជាច្រើន វាត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ជា amplifier បច្ចុប្បន្ន ឬជាអ្នកដើរតាមវ៉ុល។

• មិនមែន (Inverter)៖ គឺជាការអវិជ្ជមានឡូជីខល (¬ o ') នោះគឺវាបញ្ច្រាសប៊ីតនៅទិន្នផលរបស់វា។

• និង (Y)៖ ច្រកផ្សេងទៀតនេះអនុវត្តមុខងារផលិតផល (·) នៃប៊ីតគោលពីរនៃការបញ្ចូលរបស់វា។ នោះគឺវាប្រៀបដូចជាគុណ A និង B។ ដូច្នេះហើយ អ្វីទាំងអស់ដោយសូន្យគឺសូន្យ វានឹងផ្តល់តែមួយដល់លទ្ធផលរបស់វា ប្រសិនបើការបញ្ចូលទាំងពីរគឺ 1។ ដូច្នេះឈ្មោះរបស់វា 1 និង 1។

• មាស)៖ ច្រកផ្សេងទៀតនេះអនុវត្តប្រតិបត្តិការបន្ថែមឡូជីខល (+) ។ នោះគឺ ទិន្នផលមួយរបស់វា ឬមួយទៀត ឬទាំងពីរត្រូវតែនៅ 1 សម្រាប់លទ្ធផលរបស់វាជា 1។ នៅពេលដែលទាំងពីរគឺ 0 លទ្ធផលគឺ 0 ផងដែរ។

• XOR (ឬផ្តាច់មុខ)៖ OR ផ្តាច់មុខនេះអនុវត្តមុខងារប៊ូលីន A'B + AB' ហើយនិមិត្តសញ្ញារបស់វាគឺ . ក្នុងករណីនេះ ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលទាំងពីររបស់វាស្មើគ្នា លទ្ធផលគឺ 0។ ប្រសិនបើពួកវាខុសគ្នា នោះវានឹងស្មើនឹង 1 ។

• NAND (Y បានបដិសេធ): គឺ​ជា​ផលិតផល​ឡូជីខល​អវិជ្ជមាន នោះ​គឺ​ការ​បញ្ច្រាស​នៃ AND ។ វាដូចជាការប្រើ NOT នៅលើ AND output ដើម្បីបញ្ច្រាសប៊ីតលទ្ធផល។ ដូច្នេះលទ្ធផលគឺ៖

• NOR (ឬបដិសេធ): ផលបូកឡូជីខលអវិជ្ជមាន ឬអ្វីដែលដូចគ្នា OR ជាមួយនឹងលទ្ធផលអវិជ្ជមានរបស់វា ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបញ្ច្រាសនៃ OR ។

• XNOR (NOR ផ្តាច់មុខ)៖ វាដូចជាការអនុវត្តការបំពេញបន្ថែមប្រព័ន្ធគោលពីរទៅនឹងច្រកទ្វារ XOR ។ នោះគឺអនុវត្តប្រតិបត្តិការ AB + A'B' ។ A ដង B បន្ថែមទៅ A ដង B ត្រូវបានបដិសេធ។ ដូច្នេះ លទ្ធផលនឹងដូចទៅនឹង XOR ដែលដាក់បញ្ច្រាស៖

ទាំង NOR និង NAND គឺជាច្រកទ្វារដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុត ចាប់តាំងពីពួកគេត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា ច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាសកល. នោះគឺអ្នកអាចបង្កើតសៀគ្វីបានតែជាមួយពួកវាដើម្បីតំណាងឱ្យប្រភេទនៃច្រកតក្កវិជ្ជាផ្សេងទៀត។ នេះមានសារៈសំខាន់ព្រោះប្រសិនបើអ្នកទិញបន្ទះសៀគ្វីជាមួយទ្វារទាំងនេះអ្នកអាចមានមុខងារទាំងអស់។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើធាតុបញ្ចូលទាំងពីរនៃ NOR ត្រូវបានភ្ជាប់ ឬ NAND គឺស្មើនឹង NOT ។ អ្នកមានសមមូលច្រើនទៀតនៅទីនេះ៖

មុខងារ៖ electronics-tutorials.ws

Te ខ្ញុំណែនាំដើម្បីស្វែងយល់បន្ថែម Google សៀគ្វីសាមញ្ញជាមួយច្រកទ្វារណាមួយ។ ហើយដើម្បីស្វែងយល់ពីអ្វីដែលវាធ្វើ ធ្វើប្រភេទនៃ "វិស្វកម្មបញ្ច្រាស" ធ្វើតាមបន្ទាត់នៃធាតុចូល និងលទ្ធផល ហើយមើលស្ថានភាពនៃបន្ទាត់នីមួយៗយោងទៅតាមធាតុបញ្ចូលដែលបានផ្តល់ឱ្យទិន្នផល។

ដោយ ejemploប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើលរូបភាពខាងលើ ដ្យាក្រាមសមមូលនៃ OR ជាមួយ NAND gates អ្នកនឹងឃើញថាវាមានច្រក NAND ពីរជាមួយនឹងទិន្នផលរបស់ពួកគេត្រូវបានភ្ជាប់ ហើយលទ្ធផលទាំងពីរទៅ NAND ផ្សេងទៀត។ សូមចងចាំដូចខាងក្រោមៈ

• ប្រសិនបើអ្នកចូលទៅកាន់តារាងការពិតរបស់ NAND អ្នកនឹងឃើញថានៅពេលដែលធាតុបញ្ចូលទាំងពីររបស់វាគឺ 0 លទ្ធផលគឺ 1 ហើយនៅពេលដែលធាតុបញ្ចូលទាំងពីររបស់វាគឺ 1 លទ្ធផលគឺ 0 ។
• ដូចដែលពួកវាត្រូវបានបង្រួបបង្រួម ប្រសិនបើការបញ្ចូលគឺ 1 (មួយបញ្ចូលទាំងពីរ) លទ្ធផលគឺ 0 ហើយនៅពេលដែលការបញ្ចូលគឺ 0 (ទាំងពីរសូន្យ) លទ្ធផលនឹងជា 1 ដែលស្មើនឹង NOT ។
• ដូច្នេះហើយ យើងមាន NOT ពីរសម្រាប់ប៊ីត A និង B។ នៅលទ្ធផលរបស់វា យើងនឹងមាន A ' និង B' ។
• ការអវិជ្ជមានទាំងពីរនោះចូលទៅក្នុង NAND ចុងក្រោយដែលនឹងដំណើរការផលិតផលឡូជីខលបញ្ច្រាសនៃប៊ីតទាំងពីរនោះ។
• យោងទៅតាមច្បាប់នៃតក្កវិជ្ជានេះគឺស្មើនឹងផលបូកផ្ទាល់ពោលគឺ A + B ។ ដូច្នេះ​លទ្ធផល​ចុង​ក្រោយ​នឹង​ដូច​ជា OR...

Logic Gate Chip Series - កន្លែងដែលត្រូវទិញ

នៅក្នុងហាងដែលមានឯកទេសខាងអេឡិចត្រូនិច អ្នកអាចធ្វើបាន ទិញបន្ទះសៀគ្វីថោក ជាមួយនឹង logic gates ដើម្បីចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់ក្នុងគម្រោងរបស់អ្នក។ បន្ទះសៀគ្វីទាំងនេះមិនមែនជាច្រកតក្កវិជ្ជាតែមួយទេ ប៉ុន្តែពួកវាអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកមានពួកវាជាច្រើនដើម្បីឱ្យអ្នកអាចភ្ជាប់ធាតុចូល និងលទ្ធផលរបស់ពួកគេតាមដែលអ្នកត្រូវការ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងដ្យាក្រាមក្នុងរូបភាពខាងលើ អ្នកអាចមើលឃើញ pinout ធម្មតានៃបន្ទះឈីប DIP ជាមួយនឹង 4 NAND gates។ លើស​ពី​នេះ វា​ក៏​មាន​ម្ជុល​ពីរ​សម្រាប់​ថាមពល (Vcc និង GND).

នេះមានខ្លះ។ អនុសាសន៍ទិញ:

• រកមិនឃើញផលិតផល។.
• Huaban: 30-chip kit ជាមួយនឹងច្រក NAND សកល.
• Zebulon: 120 CMOS Chip Kit.

ធនធានផ្សេងទៀត

ដើម្បីស្វែងយល់បន្ថែមអំពីរបៀបអនុវត្តច្រកទាំងនេះ និងរបៀបចាប់ផ្តើមបង្កើតសៀគ្វីជាមួយពួកវា អ្នកអាចប្រើប្រាស់ទាំងនេះ ធនធានផ្សេងទៀត តើខ្ញុំណែនាំអ្វីខ្លះ៖

• កម្មវិធី SimulIDE ដើម្បីអាចក្លែងធ្វើប្រតិបត្តិការនៃសៀគ្វីទាំងនេះជាមួយនឹងច្រកទ្វារ។ វាឥតគិតថ្លៃ ប្រភពបើកចំហ និងឆ្លងវេទិកា។
• ម៉ាស៊ីនគិតលេខគោលពីរតាមអ៊ីនធឺណិត (អ្នក​ក៏​អាច​ប្រើ​ម៉ាស៊ីន​គិតលេខ​របស់​ប្រព័ន្ធ​ប្រតិបត្តិការ​របស់អ្នក​ក្នុង​របៀប​គោលពីរ​ផងដែរ)។
• រកមិនឃើញផលិតផល។.
• សៀវភៅសៀគ្វីតក្កវិជ្ជាឌីជីថល៖ ពីការរចនារហូតដល់ការពិសោធន៍.

តក្កវិជ្ជាឌីជីថលជាមួយ Arduino

ធនធានផ្សេងទៀត។ តើអ្នកមានអ្វីខ្លះនៅក្នុងដៃ ប្រសិនបើអ្នកមានរួចហើយ ចានមួយ Arduino UNO នៅក្នុងដៃរបស់អ្នកគឺ ប្រើ Arduino IDE ដើម្បីបង្កើតគំនូរព្រាង ឧទាហរណ៍ ដែលក្លែងធ្វើមុខងារតក្កវិជ្ជាទាំងនេះ ដើម្បីមើលលទ្ធផលក្នុងវិធីដែលមើលឃើញកាន់តែច្រើនជាមួយនឹង LED ដែលក្លែងធ្វើលទ្ធផលនៃទ្វារ។ ឧទាហរណ៍ ការដាក់ LED នៅលើម្ជុលលេខ 7 ហើយប្រើលេខ 8 និង 9 ជាធាតុបញ្ចូល A និង 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);
}

នៅទីនេះមុខងារ AND (&) ត្រូវបានប្រើប្រាស់ ដូចដែលអ្នកអាចឃើញ ប៉ុន្តែអ្នកអាចជំនួសបន្ទាត់កូដនោះនៅក្រោមបន្ទាត់ // AND ជាមួយអ្នកដទៃដើម្បីប្រើ។ មុខងារតក្កវិជ្ជាផ្សេងទៀត។:

//OR
pinOutState = pinAState | pinBState;

//NOT
pinOutState = !pinAState;

//XOR
pinOutState = pinAState ^ pinBState;

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

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

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