தி லாஜிக் வாயில்கள் டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸின் அடிப்படை. இந்த காரணத்திற்காக, அவை மிகவும் முக்கியமானவை, மேலும் நீங்கள் அவர்களுடன் பணிபுரியத் தொடங்க விரும்பினால், அவை என்ன, அவை எவ்வாறு அமைக்கப்பட்டன, அவற்றின் செயல்பாடு ஆகியவற்றை நீங்கள் அறிந்து கொள்ள வேண்டும். எனவே இந்த வகையான கதவுகளைக் கொண்ட சந்தையில் இருக்கும் சில்லுகளின் வரிசையை நீங்கள் பயன்படுத்தலாம், இதன் மூலம் இந்த தர்க்கத்துடன் உங்கள் சொந்த திட்டங்களை உருவாக்கத் தொடங்கலாம்.
இந்த கதவுகள் மற்றவற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன மின்னணு கூறுகள், மற்றும் போன்ற தட்டுகளுடன் கூட Arduino தான், அவர்கள் தயாரிப்பாளர்களுக்கு நிறைய நாடகம் கொடுக்க முடியும் நீங்களே பார்க்க முடியும் என.
லாஜிக் வாயில்கள் என்றால் என்ன?
தி தர்க்க வாயில்கள் அவை டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக் சர்க்யூட்களை செயல்படுத்துவதற்கான டிஜிட்டல் தர்க்கத்தின் அடிப்படை கூறுகள். இந்த வாயில்கள் அவற்றின் உள்ளீடுகளின் நிலையைப் பொறுத்து அவற்றின் வெளியீட்டில் குறைந்த (0) அல்லது உயர் (1) மின்னழுத்த சமிக்ஞைகளை வழங்குகின்றன. அவை பொதுவாக ஒரு வெளியேறும் மற்றும் இரண்டு நுழைவாயில்களைக் கொண்டிருக்கும், ஆனால் 2 க்கும் மேற்பட்ட நுழைவாயில்களைக் கொண்ட கதவுகள் இருக்கலாம். கூடுதலாக, தலைகீழ் கேட் அல்லது NOT போன்ற தனித்தன்மைகள் உள்ளன, இது ஒரு உள்ளீடு மற்றும் ஒரு வெளியீடு மட்டுமே உள்ளது.
நீங்கள் பெறக்கூடிய இந்த பூலியன் உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகளுக்கு நன்றி அடிப்படை பைனரி லாஜிக் செயல்பாடுகள், கூட்டல், பெருக்கல், மறுப்பு போன்றவை.
அவை எவ்வாறு செயல்படுத்தப்படுகின்றன?
லாஜிக் கேட்களை ஒரு வழியில் மட்டும் செயல்படுத்த முடியாது. உண்மையில், அதனால்தான் வெவ்வேறு உள்ளன தருக்க குடும்பங்கள். இந்தக் குடும்பங்கள் ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு எலக்ட்ரானிக் கூறுகளைப் பயன்படுத்தி, வாயிலை ஒரு வழியில் செயல்படுத்தும்.
மூலம் உதாரணமாகசிப்புக்கு TTL பயன்படுத்தப்பட்டால், வாயில்கள் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களால் ஆனது, CMOS தர்க்கம் MOSFET டிரான்சிஸ்டர்களை மட்டுமே அடிப்படையாகக் கொண்டது. பொதுவாக மிகவும் பிரபலமான இந்த இரண்டு குடும்பங்களுக்கு மேலதிகமாக, BiCMOS (பைபோலார் மற்றும் CMOS டிரான்சிஸ்டர்களை ஒருங்கிணைக்கிறது), RTL (எதிர்ப்பான்கள் மற்றும் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள்), DTL (டையோட்கள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்கள்), ECL, IIL போன்றவையும் உள்ளன.
ஒரு குடும்பம் மற்றொன்றை விட சிறந்தது இல்லை, அது பயன்பாட்டைப் பொறுத்தது. ஆனால் இருந்தபோதிலும், CMOS இது CPU, MCU, GPU, நினைவகம் போன்ற மேம்பட்ட சுற்றுகளில் அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் ஒன்றாகும். மற்ற எளிய சுற்றுகளுக்கு TTL ஐக் கண்டுபிடிப்பதும் பொதுவானது.
பயன்பாடுகள்
இந்த லாஜிக் கேட்களின் பயன்பாடுகள் முடிவற்றவை. இந்த அத்தியாவசிய "செங்கற்கள்" மூலம் நீங்கள் உருவாக்க முடியும் பல டிஜிட்டல் சுற்றுகள். ஒரு எளிய சேர்ப்பிலிருந்து, சிக்கலான CPU வரை, நீங்கள் கற்பனை செய்யக்கூடிய பல சுற்றுகள் மூலம். உண்மையில், நீங்கள் தினமும் பயன்படுத்தும் கணினிகள், உங்கள் பிசி, உங்கள் டிவி, மொபைல் போன்றவை பல பில்லியன் லாஜிக் கேட்களைக் கொண்டுள்ளன.
Un நடைமுறை உதாரணம் லாஜிக் கேட்களின் பயன்பாடு மேலே உள்ள படத்தில் நீங்கள் பார்க்கக்கூடிய இந்த எளிய சேர்ப்பாக இருக்கும். இது மிகவும் எளிமையான சுற்று ஆகும், இது இரண்டு பிட்களை (A மற்றும் B) அதன் உள்ளீடுகளில் சேர்த்து சம் முடிவைக் கொடுக்கும் திறன் கொண்டது, மேலும் கேரி, அதாவது நீங்கள் எதை எடுத்துச் செல்கிறீர்கள் என்பதை நீங்கள் பார்க்கலாம்... பின்வரும் அட்டவணையில் கொடுக்கவும்:
A | B | சம் | காரி | பைனரி முடிவு |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 00 |
0 | 1 | 1 | 0 | 01 |
1 | 0 | 1 | 0 | 01 |
1 | 1 | 0 | 1 | 10 |
இந்த அட்டவணையை நீங்கள் பார்த்தால், பைனரியில் 0 + 0 ஐ சேர்த்தால் அது உங்களுக்கு 0 ஐ தருகிறது, நீங்கள் 1 + 0 ஐ சேர்த்தால் அது 1 ஆகும், ஆனால் நீங்கள் 1 + 1 ஐ சேர்த்தால் அது 2 ஐ கொடுக்கும், இது பைனரி அமைப்பில் 10 ஐ ஒத்துள்ளது.
லாஜிக் வாயில்களின் வகைகள்
பொறுத்தவரை தர்க்க வாயில்களின் வகைகள், உங்களிடம் நல்ல எண்ணிக்கை உள்ளது, இருப்பினும் அதிகம் பயன்படுத்தப்பட்டவை பின்வருபவை (அவற்றின் உண்மை அட்டவணைகளுடன்):
- இடையக (ஆம்): இது இடையக அல்லது நேரடி வாயில் என அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அதன் வெளியீடு அதன் உள்ளீட்டின் அதே நிலையைக் கொண்டிருக்கும். இது பயனற்றதாகத் தோன்றினாலும், பல லாஜிக் சர்க்யூட்களில் இது பெரும்பாலும் மின்னோட்டம் பெருக்கியாகவோ அல்லது மின்னழுத்தப் பின்தொடர்பவராகவோ பயன்படுத்தப்படுகிறது.
நுழைவு | வெளியீடு |
---|---|
0 | 0 |
1 | 1 |
- இல்லை (இன்வெர்ட்டர்): தருக்க மறுப்பு (¬o'), அதாவது, அது பிட்டை அதன் வெளியீட்டில் தலைகீழாக மாற்றுகிறது.
நுழைவு | வெளியீடு |
---|---|
0 | 1 |
1 | 0 |
- மற்றும் (ஒய்): இந்த மற்ற வாயில் அதன் உள்ளீட்டின் பைனரி பிட்களின் தயாரிப்பு செயல்பாட்டை (·) செய்கிறது. அதாவது, A மற்றும் B ஐப் பெருக்குவது போல் இருக்கும். எனவே, பூஜ்ஜியத்தால் எதையும் பூஜ்ஜியம், இரண்டு உள்ளீடுகளும் 1 ஆக இருந்தால் மட்டுமே அதன் வெளியீட்டிற்கு ஒன்றைக் கொடுக்கும். எனவே அதன் பெயர் 1 மற்றும் 1.
A | B | S |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
- தங்கம்): இந்த மற்ற வாயில் ஒரு தருக்க கூட்டல் செயல்பாட்டை செய்கிறது (+). அதாவது, அதன் வெளியீடுகளில் ஒன்று அல்லது மற்றொன்று, அல்லது அதன் வெளியீடு 1 ஆக இரண்டும் 1 இல் இருக்க வேண்டும். இரண்டும் 0 ஆக இருக்கும்போது, வெளியீடு 0 ஆகவும் இருக்கும்.
A | B | S |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
- XOR (அல்லது பிரத்தியேக): இந்த பிரத்தியேக OR பூலியன் செயல்பாட்டை A'B + AB' செய்கிறது, மேலும் அதன் குறியீடு
. இந்த வழக்கில், அதன் இரண்டு உள்ளீடுகள் சமமாக இருந்தால், வெளியீடு 0. அவை வேறுபட்டால், அது 1 ஆக இருக்கும்.
A | B | S |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
- NAND (ஒய் நிராகரிக்கப்பட்டது): மறுக்கப்பட்ட தருக்க தயாரிப்பு, அதாவது, AND இன் தலைகீழ். அவுட்புட் பிட்களைத் தலைகீழாக மாற்ற, மற்றும் வெளியீட்டில் NOT ஐப் பயன்படுத்துவது போன்றது. எனவே, முடிவுகள்:
A | B | S |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
- NOR (அல்லது மறுக்கப்பட்டது): நிராகரிக்கப்பட்ட தருக்கத் தொகை, அல்லது அதுவே, ஒரு OR அதன் நிராகரிக்கப்பட்ட வெளியீட்டைக் கொண்டு, OR இன் தலைகீழ் விளைவாகும்.
A | B | S |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
- XNOR (பிரத்தியேக NOR): இது ஒரு XOR வாயிலில் பைனரி நிரப்பியைப் பயன்படுத்துவது போன்றது. அதாவது, AB + A'B 'ஆபரேஷன் செய்யவும். A முறை B ஆனது A முறை B மறுக்கப்பட்டது. எனவே, வெளியீடுகள் தலைகீழான XOR போல இருக்கும்:
A | B | S |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
NOR மற்றும் NAND இரண்டும் மிகவும் சுவாரசியமான இரண்டு வாயில்கள், ஏனெனில் அவை என அறியப்படுகின்றன உலகளாவிய தர்க்க வாயில்கள். அதாவது, வேறு எந்த வகை லாஜிக் கேட்டையும் பிரதிநிதித்துவப்படுத்த நீங்கள் அவற்றைக் கொண்டு மட்டுமே சுற்றுகளை உருவாக்க முடியும். இது முக்கியமானது, ஏனெனில் நீங்கள் இந்த கதவுகளுடன் சில்லுகளை வாங்கினால், நீங்கள் அனைத்து செயல்பாடுகளையும் கொண்டிருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு NOR இன் இரண்டு உள்ளீடுகளும் பிரிட்ஜ் செய்யப்பட்டிருந்தால் அல்லது NAND ஆனது NOTக்கு சமமாக இருந்தால். உங்களிடம் இன்னும் சமமானவை இங்கே உள்ளன:
Te நான் உபதேசிக்கிறேன்மேலும் அறிய, எந்த வாயில்களுடன் கூடிய எளிய சர்க்யூட்டை Google. மேலும் அது என்ன செய்கிறது என்பதைக் கண்டறிய, ஒரு வகையான "ரிவர்ஸ் இன்ஜினியரிங்" செய்து, உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகளின் வரிகளைப் பின்பற்றி, வெளியீட்டிற்குக் கொடுக்கப்பட்ட உள்ளீடுகளின்படி ஒவ்வொரு வரியின் நிலையைப் பார்க்கவும்.
மூலம் உதாரணமாகமேலே உள்ள படத்தைப் பார்த்தால், அல்லது NAND வாயில்களுடன் கூடிய சமமான வரைபடத்தில், அது இரண்டு NAND வாயில்களைக் கொண்டிருப்பதையும், அவற்றின் வெளியீடு பாலத்துடன் இருப்பதையும், இரண்டு வெளியீடுகளும் மற்றொரு NANDக்கு செல்வதையும் நீங்கள் காண்பீர்கள். பின்வருவனவற்றை மனதில் கொள்ளுங்கள்:
- நீங்கள் NAND உண்மை அட்டவணைக்குச் சென்றால், அதன் இரண்டு உள்ளீடுகள் 0 ஆக இருக்கும்போது வெளியீடு 1 ஆகவும், அதன் இரண்டு உள்ளீடுகள் 1 ஆக இருக்கும்போது வெளியீடு 0 ஆகவும் இருப்பதைக் காண்பீர்கள்.
- அவை பிரிட்ஜ் செய்யப்படுவதால், உள்ளீடு 1 ஆக இருந்தால் (ஒன்று இரண்டையும் உள்ளிடுகிறது), முடிவு 0 ஆகும். மேலும் உள்ளீடு 0 ஆக இருக்கும் போது (இரண்டும் பூஜ்ஜியம்), வெளியீடு 1 ஆக இருக்கும், இது NOT க்கு சமமானதாகும்.
- எனவே, A மற்றும் B பிட்களுக்கு இரண்டு NOTகள் உள்ளன. அவற்றின் வெளியீட்டில் நாம் A 'மற்றும் B' ஐக் கொண்டிருப்போம்.
- அந்த இரண்டு மறுப்புகளும் கடைசி NANDக்கு செல்கின்றன, இது அந்த இரண்டு பிட்களின் தலைகீழ் தருக்க உற்பத்தியைச் செய்யும்.
- தர்க்க விதிகளின்படி, இது நேரடித் தொகைக்கு சமம், அதாவது A + B. எனவே, இறுதி முடிவு ஒரு OR போல இருக்கும் ...
லாஜிக் கேட் சிப் தொடர் - எங்கே வாங்குவது
மின்னணுவியலில் நிபுணத்துவம் பெற்ற கடைகளில் உங்களால் முடியும் மலிவான சில்லுகளை வாங்கவும் உங்கள் திட்டங்களில் பயன்படுத்த லாஜிக் கேட்களுடன். இந்த சில்லுகள் ஒரு லாஜிக் கேட் அல்ல, ஆனால் அவைகளில் பலவற்றை வைத்திருக்க அவை உங்களை அனுமதிக்கின்றன, இதன் மூலம் அவற்றின் உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகளை உங்களுக்குத் தேவைக்கேற்ப இணைக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, மேலே உள்ள படத்தில் உள்ள வரைபடத்தில் 4 NAND வாயில்கள் கொண்ட DIP சிப்பின் வழக்கமான பின்அவுட்டைக் காணலாம். கூடுதலாக, இது சக்திக்கான இரண்டு ஊசிகளையும் கொண்டுள்ளது (Vcc மற்றும் நிலம்).
இங்கே சில கொள்முதல் பரிந்துரைகள்:
- தயாரிப்புகள் எதுவும் கிடைக்கவில்லை..
- ஹுவாபன்: உலகளாவிய NAND வாயில்களுடன் கூடிய 30-சிப் கிட்.
- Zebulon: 120 CMOS சிப் கிட்.
பிற வளங்கள்
இந்த வாயில்களை எவ்வாறு செயல்படுத்துவது மற்றும் அவற்றைக் கொண்டு சுற்றுகளை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பது பற்றி மேலும் அறிய, நீங்கள் இவற்றைப் பயன்படுத்தலாம் மற்றொரு வளங்கள் நான் என்ன பரிந்துரைக்கிறேன்:
- SimulIDE மென்பொருள் இந்த சுற்றுகளின் செயல்பாட்டை வாயில்கள் மூலம் உருவகப்படுத்த முடியும். இது இலவசம், ஓப்பன் சோர்ஸ் மற்றும் கிராஸ்-பிளாட்ஃபார்ம்.
- ஆன்லைன் பைனரி கால்குலேட்டர் (உங்கள் இயக்க முறைமையின் கால்குலேட்டரை பைனரி பயன்முறையிலும் பயன்படுத்தலாம்).
- தயாரிப்புகள் எதுவும் கிடைக்கவில்லை..
- டிஜிட்டல் லாஜிக் சர்க்யூட்ஸ் புத்தகம்: வடிவமைப்பு முதல் பரிசோதனை வரை.
Arduino உடன் டிஜிட்டல் தர்க்கம்
பிற வளம் உங்களிடம் ஏற்கனவே இருந்தால் உங்கள் கைகளில் என்ன இருக்கிறது ஒரு தட்டு Arduino UNO உங்கள் கைகளில் உள்ளது ஓவியங்களை உருவாக்க Arduino IDE ஐப் பயன்படுத்தவும் இந்த லாஜிக் செயல்பாடுகளை உருவகப்படுத்துகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, கதவின் வெளியீட்டை உருவகப்படுத்தும் LED மூலம் முடிவை இன்னும் காட்சி வழியில் பார்க்கவும். எடுத்துக்காட்டாக, பின் 7 இல் LED ஐ வைத்து 8 மற்றும் 9 ஐ உள்ளீடுகளாக A மற்றும் B பயன்படுத்துதல்:
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); }
இங்கே ஒரு AND (&) செயல்பாடு பயன்படுத்தப்பட்டது, நீங்கள் பார்க்க முடியும், ஆனால் நீங்கள் அந்த குறியீட்டின் வரியை // AND வரியின் கீழ் மாற்றலாம். பிற தர்க்க செயல்பாடுகள்:
//OR pinOutState = pinAState | pinBState; //NOT pinOutState = !pinAState; //XOR pinOutState = pinAState ^ pinBState; //NAND pinOutState = !(pinAState & pinBState); //NOR pinOutState = !(pinAState | pinBState); //XNOR pinOutState = !(pinAState ^ pinBState);