Λογική πύλη: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

4.136 bytes προστέθηκαν ,  πριν από 10 έτη
μ
Αναστροφή της επεξεργασίας από τον 194.63.239.232 (συνεισφ.), επιστροφή στην τελευταία εκδοχή υπό [[Χρή�
μ (Αναστροφή της επεξεργασίας από τον 194.63.239.232 (συνεισφ.), επιστροφή στην τελευταία εκδοχή υπό [[Χρή�)
 
== Είδη λογικών πυλών ==
=== Πύλη NOT ===
 
Η πύλη '''NOT''' (ΟΧΙ) έχει μόνο μία είσοδο και δίνει μόνο μία έξοδο. Η λειτουργία της είναι η αντιστροφή του λογικού σήματος της εισόδου.
Οι λογικές πύλες είναι στοιχειώδη ψηφιακές διατάξεις, που αποτελούν τους δομικούς λίθους γενικότερων λογικών κυκλωμάτων. Οι λογικές πύλες δέχονται στην είσοδο ή στις εισόδους τους ένα ή περισσότερα δεδομένα και παρέχουν στην έξοδό τους το αποτέλεσμα, δηλαδή αποτελούν την υλοποίηση σε ηλεκτρονικό κύκλωμα των διαφόρων λογικών συναρτήσεων. Οι πύλες αποτελούνται από βασικά στοιχεία της ηλεκτρονικής όπως διόδους και τρανζίστορ. Εχουν τουλάχιστον μία ή δύο εισόδους και μία μόνο έξοδο. Τα κυκλώματα λογικής αποτελούνται από πύλες συνδεδεμένες η μία με την άλλη ώστε να πραγματοποιούν διάφορες πράξεις (π.χ. αθροίσματα αριθμών).
Ο πίνακας αληθείας της πύλης είναι:
Οι βασικές πύλες είναι :
{|
|
{| class="wikitable" align=left
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
|'''Είσοδος''' || '''Έξοδος'''
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
| A || ΟΧΙ A
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 0
|}
|-
|
Το κυκλωματικό σχεδιάγραμμα είναι το εξής:
[[Image:Not-gate-en.svg|left|150px]]
 
==Σχεδίαση πύλης ΝΟΤ==
Α) Πύλη ΝΟΤ (ΟΧΙ)
{|
B) Πύλη ΑΝD (ΚΑΙ)
|-
Γ) Πύλη OR (Η)
| [[Image:CMOS Inverter.svg|thumb|Σχεδίαση με CMOS(NMOS και PMOS)]]
Δ) Πύλη ΧOR (Αποκλειστικό Η)
|}
Ε) Συνδιασμοί των παραπάνω
 
 
=== Πύλη ΝΟΤAND === (ΟΧΙ)
Η πύλη ΝΟΤ εκτελεί την πράξη της αντιστροφής. Το λογικό της σύμβολο φαίνεται παρακάτω σχήμα. Εχει μόνο μία είσοδο και μία έξοδο. Η λειτουργία της πύλης ΝΟΤ περιγράφεται από τον παρακάτω πίνακα αλήθειας. Η πύλη αντιστρέφει την τιμή της εισόδου (εάν η είσοδος είναι λογικό 1 η έξοδος γίνεται λογικό 0, εάν η είσοδος είναι λογικό 0 η έξοδος γίνεται λογικό 1).
 
Η πύλη '''AND''' εκτελεί την λογική πράξη AND (ΚΑΙ) μεταξύ των εισόδων της. Η πράξη AND στην άλγεβρα Boole συμβολίζεται με επί (*). Για παράδειγμα εαν η πύλη έχει 2 εισόδους (a και b) και μία έξοδο (c) θα γίνει η πράξη:
 
:<math>c=a*b</math>
A
X
0
1
1
0
 
Ο πίνακας αληθείας της λογικής πύλης AND φαίνεται στο εξής σχήμα:
{|
|
{| class="wikitable" align=center
|- bgcolor="#ddeeff" align="left"
|colspan=2|'''Είσοδοι''' || '''Έξοδος'''
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
| A || B || A ΚΑΙ B
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 0 || 0
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 1 || 0
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 0 || 0
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 1 || 1
|}
|-
|
Το κυκλωματικό σχήμα της AND 2 εισόδων είναι το εξής: [[Image:And.svg|left|150px]]
|}
Παράδειγμα: έστω ότι a=1 και b=0. Η έξοδος c θα προκύψει 0.
 
Γενικότερα, η έξοδος AND δίνει λογική έξοδο 1 όταν όλες οι είσοδοί της βρίσκονται σε λογική κατάσταση 1.
Πύλη AND (KAI)
Η πύλη ΑND εκτελεί την λογική πράξη ΚΑΙ. Το σύμβολό της φαίνεται παρακάτω. Εχει δύο ή περισσότερες εισόδους και μία έξοδο. Η λειτουργία της πύλης AND περιγράφεται από τον πίνακα αλήθειας, που έχει δύο στήλες, όσες και οι είσοδοι, και μία τρίτη στήλη για την έξοδο Χ. Από τον πίνακα αλήθειας συμπεραίνουμε ότι για να είναι η έξοδος λογικό 1 θ α πρέπει η είσοδος Α ΚΑΙ η είσοδος Β να είναι λογικό 1. Αν μία από τις εισόδους είναι λογικό 1 ή και οι δύο είναι λογικό 0 τότε και η έξοδος είναι 0.
 
Οι πύλες AND κατασκευάζονται και με περισσότερες των δύο εισόδων (πχ 3,4,5,8 είσοδοι).
 
=== Πύλη OR ===
A
B
X
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
 
Η πύλη '''OR''' εκτελεί την λογική πράξη OR (Η΄) μεταξύ των εισόδων της. Η πράξη OR στην άλγεβρα Boole συμβολίζεται με το συν (+). Για παράδειγμα εαν η πύλη έχει 2 εισόδους (a και b) και μία έξοδο (c) θα γίνει η πράξη:
 
:<math>c=a+b</math>
Πύλη OR (H)
Η πύλη OR εκτελεί την λογική πράξη Η. Το σύμβολο της πύλης φαίνεται παρακάτω. Εχει δύο ή περισσότερες εισόδους και μία έξοδο. Η λειτουργία της πύλης OR περιγράφεται στον παρακάτω πίνακα αλήθειας όπου συμπεραίνουμε ότι για να είναι η έξοδος μιας πύλης OR ίση με λογικό 1 ή η μια είσοδος ή η άλλη ή και οι δύο πρέπει να είναι λογικό 1. Εάν και οι δύο είσοδοι είναι μηδέν τότε και η έξοδος θα είναι λογικό 0.
 
Ο πίνακας αληθείας της λογικής πύλης OR φαίνεται στο εξής σχήμα:
{|
|
{| class="wikitable" align=left
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
|colspan=2|'''Είσοδοι''' || '''Έξοδος'''
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
| A || B || A Η' B
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 0 || 0
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 1 || 1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 0 || 1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 1 || 1
|}
|-
|
 
A
B
X
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
 
Το κυκλωματικό σχήμα της OR 2 εισόδων είναι το εξής: [[Image:Or-gate-en.svg|left|150px]]
|}
 
Παράδειγμα: Έστω ότι a=1 και b=0. Η έξοδος c θα προκύψει 1.
Πύλη ΧOR (Αποκλειστικό H)
Η πύλη ΧΟR εκτελεί την λογική πράξη "αποκλειστικό Η". Το σύμβολό της φαίνεται παρακάτω. Εχει δύο ή περισσότερες εισόδους και μία έξοδο. Από τον πίνακα αλήθειας μιας πύλης XOR παρατηρούμε ότι όταν μία από τις δύο εισόδους είναι λογικό 1, τότε η έξοδος είναι και αυτή λογικό 1.
 
Γενικότερα, η πύλη OR δίνει λογικό 1 όταν μία τουλάχιστο είσοδος είναι σε λογικό 1.
 
Οι πύλες OR κατασκευάζονται και με περισσότερες των δύο εισόδων (πχ 3,4,5,8 είσοδοι).
A
B
X
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
 
==Σχεδίαση πύλης OR==
{|
|-
| [[Image:CMOS OR.svg|thumb|Σχεδίαση πύλης OR με CMOS(N-MOS και P-MOS]]
|}
 
=== Πύλη XOR ===
Πύλες NAND, NOR, XNOR
Η πύλη ΝΟΤ μπορεί να συνδιαστεί με τις άλλες πύλες που περιγράψαμε παραπάνω και να προκύψουν τρεις ακόμη πύλες. Ετσι με το συνδιασμό των AND και NOT προκύπτει η NAND, με το συνδιασμό OR και ΝΟΤ προκύπτει η ΝΟR και τέλος με το συνδιασμό XOR και ΝΟΤ προκύπτει η ΧΝΟR.
 
Η πύλη '''XOR''' εκτελεί την λογική πράξη XOR (ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΟ Η') μεταξύ των εισόδων της. Η πράξη XOR στην [[άλγεβρα Boole]] συμβολίζεται με ένα συν μέσα σε ένα κύκλο (⊕).Για παράδειγμα εαν η πύλη έχει 2 εισόδους (a και b) και μία έξοδο (c) θα γίνει η πράξη: c=ab'+a'b
NAND
 
Ο πίνακας αληθείας της λογικής πύλης ΧOR φαίνεται στο εξής σχήμα:
A
{|
B
|
X
{| class="wikitable" align=left
0
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
0
|colspan=2|'''Είσοδοι''' || '''Έξοδος'''
1
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
0
| A || B || A XOR B
1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
1
|0 || 0 || 0
1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
0
|0 || 1 || 1
1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
1
|1 || 0 || 1
1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
0
|1 || 1 || 0
NOR
|}
|-
|
Το κυκλωματικό σχήμα της XOR 2 εισόδων είναι το εξής: [[Image:Xor-gate-en.svg|left|150px]]
|}
 
Παράδειγμα: Έστω ότι a=1 και b=0. Η έξοδος c θα προκύψει 1.
A
B
X
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
XNOR
 
Γενικά η πύλη XOR ελέγχει την περιττή ισοτιμία, δηλαδή δίνει λογικό 1 όταν περριτός αριθμός εισόδων βρίσκεται σε λογικό 1.
A
 
B
=== Πύλη NAND ===
X
 
0
Η πύλη '''NAND''' (ΟΧΙ-ΚΑΙ) δίνει την αντίθετη έξοδο από την AND, δηλαδή δίνει λογικό 1 όταν υπάρχει τουλάχιστο ένα λογικό 0 στις εισόδους.
0
Ο πίνακας καταστάσεων και το κυκλωματικό σχεδιάγραμμα είναι τα εξής:
1
{|
0
|
1
{| class="wikitable" align=left
0
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
1
|colspan=2|'''Είσοδοι''' || '''Έξοδος'''
0
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
0
| A || B || A NAND B
1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
1
|0 || 0 || 1
1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 1 || 1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 0 || 1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 1 || 0
|}
|-
|
[[Image:Nand-gate-en.svg|left|150px]]
|}
 
== Σχεδίαση πύλης NAND==
 
{|
|-
| [[Image:CMOS NAND.svg|right|thumbnail|100px|[[CMOS]] NAND gate]]
|}
 
=== Πύλη NOR ===
 
Η πύλη '''NΟR''' (ΟΧΙ-Η') δίνει την αντίθετη έξοδο από την OR, δηλαδή δίνει λογικό 1 όταν και οι δύο είσοδοι είναι 0. Ο πίνακας καταστάσεων και το κυκλωματικό σχεδιάγραμμα είναι τα εξής:
{|
|
{| class="wikitable" align=left
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
|colspan=2|'''Είσοδοι''' || '''Έξοδος'''
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
| A || B || A NOR B
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 0 || 1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 1 || 0
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 0 || 0
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 1 || 0
|}
|-
|[[Image:Nor-gate-en.svg|left|150px]]
|}
 
=== Πύλη ΧNOR ===
 
Η πύλη '''ΧNΟR''' δίνει την αντίθετη έξοδο από την ΧOR, δηλαδή δίνει λογικό 1 όταν οι δύο είσοδοι είναι στην ίδια λογική στάθμη. Ο πίνακας καταστάσεων και το κυκλωματικό σχεδιάγραμμα είναι τα εξής:
{|
|
{| class="wikitable" align=leftt
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
|colspan=2|'''Είσοδοι''' || '''Έξοδος'''
|- bgcolor="#ddeeff" align="center"
| A || B || A XNOR B
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 0 || 1
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|0 || 1 || 0
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 0 || 0
|- bgcolor="#ddffdd" align="center"
|1 || 1 || 1
|}
|-
|[[Image:Xnor-gate-en.svg|left|150px]]
|}
 
 
 
[[Κατηγορία:Ηλεκτρονική]]
[[Κατηγορία:Ψηφιακή τεχνολογία]]
 
[[af:Logiese hek]]
[[am:ኆኅተ አመክንዮ]]
[[ar:بوابة منطقية]]
[[bg:Логически елемент]]
[[bs:Logička kola]]
[[ca:Porta lògica]]
[[cs:Logický člen]]
[[da:Gate (digital elektronik)]]
[[de:Logikgatter]]
[[en:Logic gate]]
[[es:Puerta lógica]]
[[et:Loogiline värav]]
[[eu:Ate logiko]]
[[ext:Puerta lógica]]
[[fa:دروازه منطقی]]
[[fi:Looginen portti]]
[[fr:Fonction logique]]
[[gl:Porta lóxica]]
[[he:שער לוגי]]
[[hi:लॉजिक गेट]]
[[hr:Logički sklopovi]]
[[hu:Logikai kapu]]
[[id:Gerbang logika]]
[[is:Rökrás]]
[[it:Porta logica]]
[[ja:論理回路]]
[[ko:논리 회로]]
[[ku:Dergehê mantiqî]]
[[la:Porta logica]]
[[lt:Loginis elementas]]
[[lv:Loģiskais elements]]
[[ms:Get logik]]
[[nl:Logische poort]]
[[pl:Bramka logiczna]]
[[pt:Porta lógica]]
[[ro:Poartă logică]]
[[ru:Логический вентиль]]
[[si:තර්කන ද්වාර]]
[[simple:Logic gate]]
[[sr:Логичка капија]]
[[sv:Logisk grind]]
[[ta:தருக்கப் படலை]]
[[th:ลอจิกเกต]]
[[tr:Mantıksal kapı]]
[[zh:邏輯閘]]