در 2025/05/6 42,319

انواع دروازه منطقی و اصول کاری آنها

دروازه های منطق قلب هر مدار دیجیتال است.آنها با استفاده از قوانین اساسی منطق ، به کنترل نحوه رفتار و پاسخگویی سیگنال های باینری در الکترونیک کمک می کنند.این که آیا بررسی می کند که آیا همه شرایط صحیح است یا یک سیگنال ورودی را می چرخاند ، هر دروازه نقش ساده اما مهم را ایفا می کند.خواهید فهمید که دروازه های مختلف چگونه کار می کنند ، در نمودارهای مدار چه چیزی به نظر می رسند و چگونه آنها از طریق جداول حقیقت واکنش نشان می دهند.شما همچنین می توانید نحوه ساخت و آزمایش آنها را با استفاده از ابزارهای شبیه سازی مانند Proteus کشف کنید.این راهنما یک مسیر واضح و گام به گام برای درک اصول منطق دیجیتال به شما می دهد.این برای هر کسی که کنجکاو در مورد چگونگی کار ساده سیگنال های روی سیستم های پیچیده است ، مناسب است.

کاتالوگ

شکل 1. دروازه های منطق اساسی در پروتئوس با جدول حقیقت

آشنایی با دروازه های منطق

دروازه های منطقی هستند بلوک های ساختمانی اساسی الکترونیک دیجیتال.آنها برای انجام توابع منطقی ساده با استفاده از ورودی های باینری استفاده می شوند ، به این معنی که آنها فقط با آنها سر و کار دارند 0 و 1بشرشما می توانید از آنها به عنوان تصمیم گیرندگان ریز فکر کنید که سیگنال های ورودی را بررسی می کنند و بر اساس یک قانون منطقی خاص ، خروجی تولید می کنند.

گرفتن نه دروازه، به عنوان مثالاین یکی از ساده ترین دروازه ها است و مانند سوئیچ کار می کند که ورودی را می چرخاند.اگر ورودی باشد 0، آن را به 1 در خروجیاگر ورودی باشد 1، خروجی می شود 0بشراین مانند یک ژنراتور مخالف اتوماتیک است.

این دروازه های منطق فقط تئوری نیستند - آنها می توانند با استفاده از آنها ساخته شوند قطعات اصلی الکترونیکی مانند مقاومت ، دیود و ترانزیستور.در حالی که این کار برای پروژه های کوچک و ساده یا اهداف یادگیری کار می کند ، برای مدارهای بزرگ یا دستگاه های دنیای واقعی عملی نیست.این کجا است تولید فن آوری وارد شوید تا کارها آسانتر ، سریعتر و قابل اطمینان تر شود.

دو فناوری اصلی در ساخت دروازه های منطق برای مدارهای تجاری استفاده می شود:

TTL (منطق ترانزیستور-ترنسیستور) از ترانزیستورهای اتصال دو قطبی مانند NPN و انواع PNP استفاده می کند.اینها بخشی از 7400 سری، که ممکن است اغلب در الکترونیک با آن روبرو شوید.

CMOS (نیمه هادی اکسید فلز مکمل) از طرف دیگر دروازه ها استفاده کنید مشعل یا jfets و به خاطر آنها شناخته شده است عملکرد سریع وت استفاده کم مصرفبشردروازه های CMOS به دلیل قابل اعتماد بودن مورد استفاده قرار می گیرند و حتی با سرعت بالا نیز خوب کار می کنند.

هر دو TTL و CMO دارای نقاط قوت خود هستند و انتخاب بستگی به این دارد که با چه نوع مدار کار می کنید.اما درک نحوه عملکرد آنها تصویری واضح تر از چگونگی قرار گرفتن دروازه های منطق در تصویر بزرگتر از طراحی دیجیتال به شما می دهد.

نمادهای مورد استفاده برای دروازه های منطقی

برای ایجاد نمودارهای مدار خواندن و درک آسان تر، به هر دروازه منطقی داده می شود نماد منحصر به فردبشراین نمادها به شما کمک می کنند تا به سرعت تشخیص دهید که دروازه بدون نیاز به نوشتن هیچ توضیحی چه نوع منطقی را انجام می دهد.

استفاده از نمادها نه تنها باعث صرفه جویی در فضای روی نمودار می شود بلکه باعث می شود مدار شما مرتب و سازگار باشد.این کار به خصوص هنگام کار با شما مفید می شود طرح های پیچیده تر، جایی که چندین دروازه به هم وصل شده اند.هنگامی که با این نمادها آشنا شدید ، خواندن مدارهای دیجیتال بسیار ساده تر می شود.

متداول ترین نمادها شامل مواردی برای و ، یا ، نه ، و نه دروازههرکدام شکل مشخصی دارند ، بنابراین می توانید فوراً آنها را از هم جدا کنید.این دروازه های اساسی اغلب در هر دو الکترونیک دیجیتال مبتدی و پیشرفته ظاهر می شوند و از نمادهای آنها استفاده می شود کتابهایبا ابزارهای نرم افزاری مانند پروتئوسو نمودارهای شماتیک در دنیای واقعی.

یادگیری و شناخت این نمادها یکی از اولین اقدامات برای راحت شدن است طراحی مدار منطق دیجیتالبشر

شکل 2. نمادهای دروازه های منطق اساسی

جدول حقیقت دروازه های منطق

هر دروازه منطقی از یک قانون منطقی خاص پیروی می کند که ورودی های خود را به خروجی خود متصل می کند.بوها جدول حقیقت روشی ساده و واضح برای نشان دادن چگونگی رفتار یک دروازه در زیر همه ترکیبات ورودی ممکن است.این مانند یک برگه تقلب است که دقیقاً به شما می گوید چه خروجی برای هر مجموعه ورودی انتظار دارید.

در یک جدول حقیقت معمولی ، ورودی ها در سمت چپ ذکر شده اند و خروجی در سمت راستبشراین طرح به شما کمک می کند تا به راحتی چگونه منطق از درون دروازه جریان می یابد.

جدول حقیقت یک نه دروازه (که ورودی آن را معکوس می کند) در زیر نشان داده شده است:

ورودی	خروجی
0	1
1	0

همانطور که مشاهده می کنید ، این جدول دارای 2 ردیف، یکی برای هر مقدار ورودی ممکن.این به این دلیل است که دروازه فقط دارد یک ورودی، بنابراین 2¹ = 2 ترکیب ممکن.

تعداد ردیف ها در یک جدول حقیقت بستگی به تعداد ورودی دروازه دارد.با استفاده از فرمول می توانید تعداد ردیف ها را محاسبه کنید 2 درجه، کجا n تعداد ورودی ها استبشربنابراین ، یک دروازه با 2 ورودی دارای 2 درجه = 4 ردیف خواهد بود.

جداول حقیقت به ویژه در آن مفید هستند منطق بولی و عملیات مربوط به ریاضی ، که در آن تجسم رابطه ورودی-خروجی باعث می شود درک نحوه عملکرد یک مدار آسان تر شود.هنگامی که با آنها آشنا شدید ، می فهمید که آنها ابزاری قدرتمند برای برنامه ریزی و تجزیه و تحلیل سیستم های دیجیتال هستند.

نحوه طراحی مدارهای دروازه های منطق

طراحی دروازه های منطق می تواند ساده باشد پس از درک روشهای مختلف مورد استفاده.شما می توانید آنها را با استفاده از اجزای الکترونیکی اساسی بسازید یا به رویکردهای پیشرفته تری بروید که عملکرد بهتری دارند.انتخاب بستگی به این دارد که شما روی چه پروژه ای کار می کنید و می خواهید مدار چقدر قابل اعتماد یا سریع باشد.

یک روش متداول برای ایجاد دروازه های منطقی استفاده از مؤلفه های اساسی مانند مقاومت ها ، دیودها و ترانزیستورهابشراینها برای یادگیری و پروژه های کوچک عالی هستند.برخی از انواع شناخته شده این مدارهای منطقی ساده عبارتند از:

• RTL (منطق مقاومت-ترنسیستور) - از مقاومت ها و ترانزیستورها استفاده می کند.ساخت آن آسان است اما خیلی سریع یا کارآمد نیست.

• DTL (منطق دیود-ترنسیستور) - ترکیب دیودها و ترانزیستورها.این عملکرد را کمی بیش از RTL بهبود می بخشد.

• ECL (منطق همراه با امیتر) - بیشتر روی سرعت تمرکز می کند اما از قدرت بیشتری استفاده می کند.

• DRL (منطق ضد دیود) - فقط از دیودها و مقاومتها استفاده می کند و عمدتاً برای اهداف تظاهرات یا آموزشی است.

این طرح های ساده برای درک چگونگی عملکرد دروازه های منطق خوب کار می کنند ، اما اغلب با اشکالاتی مانند آنها همراه است زمان پاسخ آهسته تر وت حساسیت به سر و صدا، که می تواند بر نحوه کار دقیق آنها تأثیر بگذارد.

برای بهبود عملکرد ، می توانید از روشهای تصفیه شده تری استفاده کنید TTL وت CMOS، که در مدارهای دیجیتال روزمره رایج است.این روشها سریعتر ، پایدار تر و مناسب تر برای برنامه های دنیای واقعی مناسب هستند.

• TTL (منطق ترانزیستور-ترنسیستور) از ترانزیستورهای NPN و PNP برای ایجاد دروازه هایی که سریعتر تغییر می کند و عملکرد بهتری نسبت به طرح های اساسی دارند ، استفاده می کند.سالهاست که در سیستم های دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد.

• CMOS (نیمه هادی اکسید فلز مکمل) از MOSFETS یا FET استفاده می کند.این محبوب است استفاده کم ، سوئیچینگ سریع ، وت مقاومت شدید در برابر سر و صدابشربه دلیل این مزایا ، CMOS امروزه بیشترین استفاده برای طراحی دروازه منطق است.

اگر در حال ساختن یک مدار پیچیده تر هستید یا چیزی را که سریع و قابل اعتماد است می خواهید ، رفتن با TTL یا CMO نتایج بهتری به شما می دهد.این روش ها در اکثر دستگاه های مدرن مورد استفاده قرار می گیرند ، بنابراین یادگیری آنها به شما در ساخت مدارهایی که کارآمدتر و قابل اطمینان تر هستند کمک می کند.

ساخت دروازه های منطقی با قطعات اصلی الکترونیکی

در اینجا نمونه ای از و دروازه طراحی منطق ضد دیود (DRL) و الف دروازه NAND ساخته شده با منطق دیود-ترنسیستور (DTL). این نوع مدارها روش خوبی برای درک چگونگی کار دروازه های منطق در سطح اساسی است.

شکل 3 طراحی مدار و NAND با اجزای اساسی

همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید ، این مدارها برای ایجاد بسیار ساده هستند.آنها فقط به قطعات اساسی مانند نیاز دارند دیودها ، مقاومتها و ترانزیستورهابشراین امر آنها را برای یادگیری یا ساخت مدارهای تجربی کوچک عالی می کند.

با این حال ، حتی اگر ساخت این تنظیمات آسان باشد ، در مدارهای یکپارچه تجاری مورد استفاده قرار نمی گیرند.دلیل این امر این است که آنها اغلب از آن رنج می برند از دست دادن قدرت بالا به دلیل مقاومت در برابر کشش و پاسخ های تأخیر معروف به تأخیر در انتشاربشراین مشکلات می تواند بر عملکرد و قابلیت اطمینان دروازه در مدارهای بزرگتر یا سریعتر تأثیر بگذارد.

به همین دلیل ، TTL وت CMOS فن آوری ها برای طراحی دروازه های منطق در برنامه های عملی ترجیح داده می شوند.آنها سرعت بهتری ، مصرف انرژی پایین تر و نتایج مداوم تری ارائه می دهند.

جزئیات دروازه منطق TTL

TTL ، یا منطق ترانزیستور، استفاده ترانزیستورهای NPN و PNP برای ساختن دروازه های منطق دیجیتال.این دروازه ها به دلیل تعویض سریع خود شناخته شده اند و در بسیاری از مدارهای الکترونیکی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.دروازه های TTL به گونه ای طراحی شده اند که در سطح ولتاژ خاص کار کنند تا حالات منطق را نشان دهند.

در یک دروازه TTL ایده آل، الف کم (0) سیگنال منطقی مطابق با 0 ولت، و الف بالا (1) سیگنال منطقی مطابق با 5 ولتبشراما در مدارهای دنیای واقعی ، سطح ولتاژ کمی خاص تر است.سیگنال در نظر گرفته شده است کم اگر بین آن باشد 0 وت 0.8 ولت، و این است عالی اگر بین آن باشد 2 و 5 ولتبشردامنه از 0.8V تا 2V ناپایدار است و به وضوح به عنوان بالا یا پایین شناخته نمی شود.این منطقه نامشخص اغلب نامیده می شود "سرزمین هیچ مردی"از آنجا که می تواند باعث رفتار غیرقابل پیش بینی شود.

برای جلوگیری از مشکلات موجود در این شکاف ولتاژ ، مدارها اغلب از آنها استفاده می کنند مقاومت های کشش یا کشوییبشراینها به تثبیت سیگنال کمک می کند و آن را به وضوح در محدوده بالا یا پایین نگه می دارد.

نسخه های زیادی از IC های دروازه منطق TTL وجود دارد ، مانند 74LXX ، 74LSXX ، 74ALSXX ، 74HCXX ، 74HCTXX و 74ACTXXبشرهر نوع بر اساس ساختار داخلی و مواد آن مانند سرعت ، مصرف برق یا ولتاژ سوئیچینگ عملکرد کمی متفاوت دارد.

TTL یک روش قابل اعتماد و محبوب برای دروازه های منطق ساختمان است ، به ویژه هنگامی که سرعت مهم باشد و نیازهای برق متوسط ​​باشد.

جزئیات دروازه منطقی CMOS

CMOS ، که مخفف است نیمه هادی اکسید فلزی مکمل، یکی دیگر از روشهای محبوب است که برای ساختن دروازه های منطقی استفاده می شود.به جای استفاده از ترانزیستورهای استاندارد ، مدارهای CMOS استفاده می کنند FETS (ترانزیستورهای اثر میدانی) وت مشعلبشراین مؤلفه ها باعث می شود که دروازه های CMO از نظر استفاده از انرژی کارآمدتر و در استفاده از سر و صدای الکترونیکی بهتر شود.

در دروازه های منطق CMOS ، سطح ولتاژ مورد استفاده برای تعریف حالت های منطقی کمی متفاوت از TTL است.سیگنال در نظر گرفته شده است کم (0) وقتی بین آن سقوط کرد 0 و 1.5 ولت، و در نظر گرفته شده است عالی (1) اگر بین 3 و 18 ولتبشراین محدوده ولتاژ گسترده تر به دروازه های CMOS کمک می کند تا در انواع مختلفی از منبع تغذیه و برنامه های کاربردی به خوبی کار کنند.

منطق گیتس	کم (0)	بالا (1)
TTL	0-0.8V	2-5 ولت
CMOS	0-1.5 ولت	3-18 ولت

یکی از اصلی ترین دلایلی که امروزه از CMO استفاده می شود به دلیل آن است مصرف انرژی کمبشربر خلاف TTL ، دروازه های CMOS فقط هنگام تعویض حالت ، جریان قابل توجهی را ترسیم می کنند.این امر باعث می شود آنها برای دستگاه ها و سیستم های باتری که در آن راندمان انرژی مهم است ، انتخاب خوبی داشته باشد.

با آنها پاسخ سریع ، مقاومت در برابر سر و صدا و استفاده از انرژی کم، دروازه های CMOS در بیشتر مدارهای دیجیتال مدرن - از میکروکنترلرها و تراشه های حافظه گرفته تا تلفن های هوشمند و رایانه ها یافت می شود.

انواع مختلف دروازه های منطقی

دروازه های منطق بر اساس تعداد ورودی های خود و نوع منطقی که دنبال می شوند ، به اشکال مختلفی ارائه می شوند.در حالی که انواع تخصصی زیادی وجود دارد ، بیشتر مدارهای دیجیتال فقط از چند دروازه مشترک استفاده می کنند.هنگامی که این موارد اساسی و پیشرفته را درک کردید ، کار با طرح های منطق پیچیده تر آسان تر می شود.

دروازه های منطق اساسی - پایه و اساس مدارهای دیجیتال

سه دروازه منطق اصلی وجود دارد که پایه همه عملیات دیجیتال را تشکیل می دهد:

• و دروازه - خروجی ها فقط در صورت بالا بودن همه ورودی ها.

• یا دروازه - هنگامی که حداقل یک ورودی زیاد باشد ، خروجی های زیاد است.

• نه دروازه - همچنین اینورتر نامیده می شود.مقدار ورودی را معکوس می کند.اگر ورودی 1 باشد ، خروجی 0 است و برعکس.

این دروازه ها اغلب هنگام طراحی مدارهای منطق نقطه شروع هستند زیرا درک و استفاده گسترده ای ساده است.

شکل 4. نمادها و جداول حقیقت دروازه های منطق مشترک

از دروازه های منطقی پیشرفته استفاده می شود

علاوه بر دروازه های اساسی ، چندین مورد وجود دارد دروازه های پیشرفته ساخته شده با ترکیب یا گسترش منطق اساسی.اینها شامل:

• دروازه NAND - مانند یک دروازه و به دنبال یک دروازه نه کار می کند.این تنها در صورتی که تمام ورودی ها زیاد باشد ، خروجی کم می دهد.

• دروازه - ترکیب یا نه.این تنها در صورت کم بودن تمام ورودی ها ، خروجی بالایی می دهد.

• Xor Gate (اختصاصی یا) - خروجی ها فقط در صورت متفاوت بودن ورودی ها.

• Xnor Gate (منحصر به فرد NOR) - هنگامی که ورودی ها یکسان هستند ، خروجی های زیاد است.

این دروازه ها در طیف گسترده ای از سیستم های مبتنی بر منطق ، از کنترل کننده های ساده گرفته تا پردازنده های پیچیده یافت می شوند.

شکل 5 نمادهای دروازه های منطق

دروازه های منطق کمتر متداول اما هنوز هم مفید است

همچنین چند دروازه کمتر استفاده شده وجود دارد که در طراحی منطق اهداف ویژه ای دارند:

• مین دروازه (حداقل منطق) - کوچکترین مقدار ورودی را خروجی می کند.

• Max Gate (حداکثر منطق) - بزرگترین مقدار ورودی را خروجی می کند.

• INH GATE (مهار منطق) - خروجی را بر اساس یک سیگنال کنترل مسدود می کند.

• Maj Gate (منطق اکثریت) - ارزشی را که اکثر ورودی ها در مورد آنها توافق دارند ، خروجی می کند.

• دروازه IMP (منطق دلالت) - بر اساس منطق شرطی ، خروجی را تولید می کند.

اگرچه شما این موارد را در هر طراحی مشاهده نخواهید کرد ، آنها می توانند در برنامه های خاصی که در آن رفتار منطقی خاص مورد نیاز است ، مفید باشند.

و دروازه کار

در و دروازه یکی از پرکاربردترین دروازه های منطقی در الکترونیک دیجیتال است ، به ویژه در سیستم هایی که شرایط متعدد باید در همان زمان صادق باشد.این یک عمل منطقی را انجام می دهد پیوستگی، یعنی بررسی می شود آیا همه ورودی ها زیاد هستند (1). اگر باشند ، خروجی زیاد است.با این حال ، اگر حتی یک ورودی کم است (0) ، خروجی کم می شود.

این دروازه اغلب در سیستم های کنترل استفاده می شود که در آن باید بیش از یک نیاز برای اتفاقی برآورده شود.به عنوان مثال ، در یک مدار که هم یک سنسور و هم سوئیچ باید برای برق یک موتور ، AN و Gate کاملاً مناسب باشد.

عملکرد یک و دروازه را می توان به عنوان نشان داد a · b = y، جایی که A و B ورودی ها هستند و y خروجی است.این مهم است که بدانید که و دروازه ها می توانند داشته باشند بیش از دو ورودی، و همه باید زیاد باشد تا خروجی زیاد باشد.در غیر این صورت ، دروازه خروجی کم تولید می کند.

شکل 6 و نماد دروازه

بوها	شرح	A.b
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

شکل بالا نماد دروازه و دروازه را نشان می دهد ، و جدول حقیقت در زیر آن منطق را حتی واضح تر می کند.می بینید که فقط آخرین ترکیب ورودی (1 ، 1) خروجی بالایی می دهد.تمام ترکیبات دیگر منجر به خروجی کم می شوند که با رفتار شرح داده شده مطابقت دارد.

و شبیه سازی دروازه در پروتئوس

شبیه سازی دروازه و در پیش بینی یک روش عالی برای دیدن نحوه رفتار در یک مدار واقعی است.Proteus شامل یک مؤلفه داخلی و دروازه در کتابخانه خود است ، بنابراین می توانید آن را به فضای کاری خود بکشید و یک آزمایش را به راحتی تنظیم کنید.

شکل 7. شبیه سازی و دروازه در پروتئین

برای انجام شبیه سازی ، شما نیاز دارید:

• و دروازه

• ضامن منطقی (برای تغییر مقادیر ورودی بین 0 تا 1)

• رهبری منجر به (برای تجسم حالت خروجی)

• پایانه زمین

با قرار دادن دروازه و در قسمت طراحی شروع کنید.وصل کردن ضامن منطقی به ورودی ها ، و رهبری منجر به در پین خروجیزمین لازم را برای تکمیل مدار وصل کنید.پس از اجرای شبیه سازی ، سعی کنید ورودی ها را تغییر دهید.متوجه خواهید شد که LED فقط در صورت زیاد بودن هر دو ورودی روشن می شود- دقیقاً همانطور که از جدول حقیقت انتظار می رود.

این شبیه سازی ساده درک کاملی از نحوه عملکرد و عملکرد دروازه در مدارهای دیجیتال واقعی به شما می دهد.همچنین نشان می دهد که چگونه شرایط ورودی متفاوت به طور مستقیم بر خروجی تأثیر می گذارد.این یک روش مؤثر برای یادگیری چگونگی استفاده از دروازه های منطق برای تصمیم گیری در سیستم های الکترونیکی است.

یا کار دروازه

در یا دروازه یکی دیگر از مؤلفه های اصلی در سیستم های منطق دیجیتال است.این با منطق معروف به اختلال عمل می کند ، به این معنی که آیا بررسی می کند حداقل یک ورودی زیاد است (1)بشردر این صورت ، خروجی نیز زیاد خواهد بود.تنها موردی که خروجی کم باشد (0) وقتی است همه ورودی ها کم استبشر

این نوع دروازه در موقعیت هایی که در آن مفید است مفید است هر یک از چندین شرایط درست بودن کافی است تا یک عمل را تحریک کند.به عنوان مثال ، اگر می خواهید هنگام فشار دادن هر دو سوئیچ ، نوری روشن شود ، یک دروازه یا دروازه انتخاب مناسبی است.

عملکرد دروازه OR معمولاً به صورت بیان می شود a + b = y ، جایی که A و B ورودی ها هستند و y خروجی است.به خاطر داشته باشید ، علامت به علاوه (+) در اینجا به معنای افزودن حسابی نیست - این یک عمل منطقی یا عملیاتی است.

شکل 8 یا نماد دروازه

بوها	شرح	A+B
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

همانطور که در جدول حقیقت بالا نشان داده شده است ، خروجی کم است فقط وقتی هر دو ورودی 0 باشندبشردر هر حالت دیگر ، حتی اگر فقط یک ورودی زیاد باشد ، خروجی زیاد است.این باعث می شود آن را با دروازه و دروازه متفاوت کند ، که برای بدست آوردن خروجی بالا ، همه ورودی ها را بالا می برد.

یا شبیه سازی دروازه در پروتئوس

برای درک بهتر نحوه کار یا دروازه ، می توانید با استفاده از آن شبیه سازی کنید پیش بینی، درست مثل شما با دروازه و دروازه.Proteus دارای یک مؤلفه داخلی یا دروازه است که می توانید به راحتی در تنظیم مدار خود از آن استفاده کنید.

شکل 9 شبیه سازی یا دروازه در پروتئوس

برای این شبیه سازی ، به مؤلفه های زیر نیاز دارید:

• یا دروازه

• ضامن منطقی (برای اعمال سیگنال های ورودی)

• رهبری منجر به (برای تجسم خروجی)

• پایانه زمین

پس از اتصال اجزای سازنده ، ورودی ها را برای آزمایش ترکیبات مختلف تغییر دهید.متوجه خواهید شد که LED روشن می شود اگر یکی یا هر دو ورودی روی آن تنظیم شده باشند.در LED می ماند فقط در شرایطی که هر دو ورودی کم هستند خاموش است، که دقیقاً مطابق آنچه جدول حقیقت نشان می دهد مطابقت دارد.

این شبیه سازی یک روش عملی برای مشاهده چگونگی یا دروازه ها با شرایط منطقی است.درک چگونگی استفاده از آنها در مدارهای واقعی برای تصمیم گیری در هنگام تصمیم گیری آسانتر می شود هر شرایطی برای فعال کردن خروجی کافی است.

نه دروازه کار

در نه دروازه، همچنین نامیده می شود اینور، اساسی ترین دروازه منطقی است که در الکترونیک دیجیتال با آن روبرو خواهید شد.فقط دارد یک ورودی و یک خروجی، و کار اصلی آن این است که ورودی را معکوس کنید ارزشبشراگر به آن بدهید 0، خروجی می شود 1بشراگر ورودی باشد 1، خروجی به 0بشربه همین دلیل به آن اینورتر گفته می شود - این به سادگی سیگنال دریافتی را معکوس می کند.

این دروازه اغلب با استفاده از ′، کجا بوها ورودی و آپوستروف (′) به معنای "نه" یا "برعکس" است.معمولاً در صورت نیاز به یک مدار برای واکنش به یک سیگنال استفاده می شود حاضر شدن، یا هنگام فعال شدن یک شرط ، چیزی را غیرفعال کنید.به عنوان مثال ، اگر می خواهید یک سیستم در حالی که یک سنسور روشن است خاموش بماند ، می توانید از یک دروازه استفاده کنید تا سیگنال را معکوس کنید.

شکل 10 نماد دروازه نیست

بوها	شرح
0	1
1	0

در جدول حقیقت برای دروازه NOT بسیار ساده و آسان به یاد آوردن است.از آنجا که فقط یک ورودی وجود دارد ، فقط وجود دارد دو امکانبشروقتی ورودی است 0، خروجی است 1بشروقتی ورودی است 1، خروجی است 0بشراین رفتار تمیز و قابل پیش بینی باعث می شود دروازه در طراحی منطق بسیار مفید باشد.

شبیه سازی دروازه در پروتئوس نیست

با تنظیم سریع می توانید به راحتی ببینید که چگونه یک دروازه کار نمی کند شبیه سازی در پروتئوسبشرProteus یک دروازه از پیش ساخته و نه در کتابخانه کامپوننت خود ارائه می دهد ، و این مجموعه را هم سریع و هم مبتدی دوستانه می کند.

شکل 11. شبیه سازی دروازه در پروتئوس

برای ساخت شبیه سازی ، به مؤلفه های زیر نیاز دارید:

• نه دروازه

• ضامن منطقی (برای تغییر ورودی به صورت دستی)

• رهبری منجر به (برای نشان دادن خروجی بصری)

• پایانه زمین

با قرار دادن دروازه در فضای کاری پروتئوس خود شروع کنید.اتصال ضامن منطقی به ورودی آن و منجر به خروجی آن.در آخر ، برای تکمیل مدار یک اتصال زمینی اضافه کنید.وقتی شبیه سازی را اجرا می کنید و ضریب منطق را بین 0 تا 1 تغییر می دهید ، خواهید دید که چراغ LED هنگامی که ورودی 0 است روشن می شودوت خاموش می شود وقتی ورودی 1 باشدبشر

این تنظیم ساده رفتار اینورتر را به وضوح نشان می دهد.بعد از یادگیری چگونه وت وت یا گیتس کار می کند ، درک دروازه سه گانه را تکمیل می کند دروازه های منطق اساسیبشراین دروازه ها بنیاد برای سایر مدارهای منطق دیجیتال ، و تسلط بر آنها یک نقطه شروع قوی برای کشف طرح های پیچیده تر به شما می دهد.

پایان

درک منطق گیتس اولین قدم برای یادگیری نحوه کار مدارهای دیجیتال است.از دروازه های ساده مانند و ، و ، و نه به گزینه های پیشرفته تر مانند NAND و XOR ، هر کدام نقش منحصر به فردی در پردازش سیگنال های باینری دارند.هنگامی که نمادهای آنها ، جداول حقیقت و نحوه آزمایش آنها را از طریق شبیه سازی می دانید ، این دروازه ها آسان هستند.استفاده از ابزارهایی مانند Proteus باعث می شود فرایند یادگیری واضح تر و دست به دست هم دهد.با ایجاد اعتماد به نفس با این اصول ، حرکت به سیستم های دیجیتالی پیچیده تر آسانتر خواهید بود.چه در حال آزمایش باشید و چه در حال مطالعه باشید ، این بلوک های ساختمانی بارها و بارها نمایش داده می شوند.