hệ thống số là đỉnh cao của công nghệ con người. Một hệ thống như vậy thường bao gồm một bộ điều khiển hoặc máy tính để lưu trữ, xử lý và truyền thông tin theo dạng số.
nhưng đó chỉ là bề mặt.
mạch điện tử trao đổi thông tin theo dạng số nhị phân, 1 và 0. Hơn nữa, các cổng logic là nền tảng cho rất nhiều mạch logic kỹ thuật số mà chúng ta có ngày nay.
tuy nhiên, nếu bạn muốn hiểu sâu hơn về các bảng logic cơ bản, bạn phải làm quen với logic boolean.
May mắn thay, chúng tôi đã viết bài này để nói cho bạn tất cả mọi thứ về cửa logic, nhập nhị phân, tính toán logic và kết hợp đầu vào.
Vì vậy, hãy thắt dây an toàn và bắt đầu!
cửa logic và bảng giá trị là gì?
Trong thế giới kỹ thuật số, các cổng logic là một bộ các transistor làm việc cùng nhau để xử lý các hàm Boolean chuẩn.
Một cách khác, nó là một công cụ có thể tạo ra một mức đầu ra đơn khi kết hợp các mức đầu vào. Do vậy, logic 1 thể hiện mức cao và logic 0 thể hiện mức thấp.
bạn có thể hoàn toàn thực hiện hình dạng của hệ thống số bằng cách sử dụng các hàm toán học đầu ra nhị phân khác nhau.
Nó hoạt động như thế nào?
Do sự kết nối giữa các cổng logic kỹ thuật số, các máy tính có thể thực hiện các tính toán phức tạp.
các nhà sản xuất thực hiện các cánh cửa cơ bản với các phân tử, các bóng bán dẫn, các thiết bị quang học, các điện đầu điện, và các truyền. và thậm chí thông qua các bộ phận cơ khí khác nhau. vì lý do này, bạn có thể nghĩ về các cửa logic như các mạch điện tử.
Bạn có thể xây dựng các cửa sổ lô-gic ở các dạng khác nhau như mạch tích hợp nhỏ (SSI), mạch tích hợp siêu lớn (VLSI) và mạch tích hợp lớn (LSI).
Ngoài ra, bạn có thể truy cập vào các đầu ra và đầu vào của tất cả các thiết bị điện tử tích hợp, cũng như các kết nối bên ngoài, tương tự như các cửa logic riêng lẻ.
bảng giá trị
bảng giá trị
nguồn:
các tài nguyên chia sẻ wiki
các bảng giá trị thực chứa các kết hợp khác nhau của các biến đầu vào. nó cũng hiển thị các biến đầu ra phù hợp.
Hơn nữa, các bảng giá trị thực giải thích cách đầu ra của một mạch logic đáp ứng với các mức nhập logic khác nhau.
trong bảng này, mức điện áp là logic 1 và logic 0. ngoài ra, chúng ta có hai cấp độ logic, logic tiêu cực và logic tích cực.
logic cao và logic thấp
tất cả các đầu vào và đầu ra của cửa logic đơn giản có hai cấp độ; Mở và tắt, cao và thấp, đúng hay sai, hoặc 1 và 0.
đối với các hệ thống logic dương, mức điện áp cao hơn là 1, và mức điện áp thấp hơn là 0.
tuy nhiên, trong hệ thống logic tiêu cực, mức điện áp cao hơn là 0, và mức điện áp thấp hơn là 1.
tuy nhiên, khi bạn xem xét ttl (transistor-transistor logic), bạn có thể thấy trạng thái thấp hơn là 0 volt và trạng thái cao hơn là 5 volt.
kiểu cửa logic
Chúng tôi có 7 loại cửa chính mà bạn có thể kết hợp chúng để tích hợp các thành phần kỹ thuật số khác nhau. hãy xem xét kỹ hơn cả bảy loại cửa logic và cách nó hoạt động.
và cánh cửa
cánh cửa và đòi hỏi hai đầu vào hoặc nhiều hơn để làm việc và chỉ tạo ra một đầu ra. khi tất cả các đầu vào đều ở trạng thái logic 1, các cửa sẽ tạo ra một đầu ra logic 1.
tương tự, khi tất cả các đầu vào đều ở trạng thái 0 logic, nó sẽ tạo ra đầu ra 0 logic.
biểu tượng đại diện cho việc tính toán and là”.” tin nhắn” hoặc không có dấu hiệu nào cả.
Ngoài ra, nếu có đầu vào X và Y, đầu ra có thể được biểu diễn như Z = XY. Bạn cũng có thể gọi một loại cửa và một loại là All hoặc No Door
Dưới đây là một biểu tượng logic và một bảng giá trị thực cho ba đầu vào và hai đầu vào.
nguồn:
chia sẻ wiki (đã sửa)
ba đầu vào và cửa
nguồn:
chia sẻ wiki (đã sửa)
bảng giá trị
ngoài ra, bạn có thể thực hiện một cách riêng biệt với các cánh cửa bằng cách sử dụng các transistor hoặc diode.
Bạn có thể đại diện đầu vào X và Y tương ứng như 0V hoặc +5V. ngoài ra, z là đầu ra.
Đối với diode với cửa, nếu hai đầu vào có cùng một giá trị, X = +5V và Y = +5V, diode sẽ bị tắt.
vì vậy, dòng điện không đi qua bộ kháng. Do đó, sẽ không có mất điện. Vì vậy, đầu ra là Z = + 5V.
Tương tự như vậy, nếu cả hai đầu vào đều là 0V, thì đầu điểm song song sẽ được khởi động. do đó, các đèn nhị phân sẽ hoạt động như một mạch điện ngắn. ngoài ra, đầu ra tương ứng với 0v.
bảng giá trị cửa logic-hoặc cửa
Giống như cánh cửa, cánh cửa hoặc cũng có hai hoặc nhiều đầu vào và tạo ra một đầu ra.
Tuy nhiên, nếu một đầu vào của cánh cửa hoặc ở trạng thái lô-gic 1, cánh cửa hoặc sẽ tạo ra đầu ra lô-gic 1. tương tự, nếu một đầu vào của nó ở trạng thái 0 lô-gic, nó sẽ tạo ra đầu ra 0 lô-gic.
nói cách khác, cánh cửa” or” là một thiết bị đơn, chỉ cần một đầu vào là 1, nó sẽ đầu ra là 1. ký hiệu được dùng để biểu thị nó là” +”
Vì vậy, nếu chúng ta sử dụng X và Y như đầu vào, chúng ta có thể biểu diễn đầu ra là Z = X + Y. Thêm vào đó, bạn có thể gọi cửa OR là” bất kỳ hoặc toàn bộ bộ bộ phận”
Dưới đây là các biểu tượng cửa logic và bảng giá trị thực cho ba đầu vào và hai đầu vào hoặc cửa:
hai đầu vào hoặc cửa
nguồn:
Wikimedia Commons
bảng giá trị
ba đầu vào hoặc cửa
nguồn:
Wikimedia Commons
bảng giá trị
ngoài ra, bạn có thể thực hiện các cánh cửa hoặc các cánh cửa riêng biệt bằng cách sử dụng các transistor hoặc diode. đầu vào x và y tương ứng là 0v hoặc +5v. ngoài ra, z là đầu ra.
Nếu hai đầu vào có cùng một giá trị, X = 0V và Y = 0V, cả hai diode sẽ bị tắt. vì vậy, ngăn cản dòng điện đi qua bộ kháng điện. vì không có áp suất giảm, đầu ra là z = 0v.
Ngoài ra, nếu hai hoặc bất kỳ đầu vào = +5V, các diode song song sẽ được bật và hoạt động như một mạch ngắn.
các bảng giá trị cửa logic-không phải cửa
cánh cửa không đưa đầu vào của nó theo hướng ngược lại. vì vậy, chúng ta có thể gọi nó là một máy biến thế. cửa không chỉ có một đầu vào và một đầu ra song song.
đầu ra của thiết bị này luôn được bổ sung cho đầu vào. Vì vậy, nếu chúng ta có một đầu vào 0 logic, không cửa sẽ tạo ra đầu ra logic 1, và ngược lại.
ký hiệu”-” đại diện cho thao tác NOT. Khi “X” là một biến đầu vào và “Z” là một biến đầu ra, bạn có thể đọc thao tác NOT là Z = X bar Bạn có thể hiểu hoạt động NOT là Z = X bar.
các biểu tượng logic và giá trị thực của các cửa sổ” không” như sau:
biểu tượng không cửa
nguồn:
Wikimedia Commons
bảng giá trị
X cho biết đầu vào là 0V hoặc +5V. Z cũng cho biết đầu ra. Vì vậy, khi đầu vào X bằng 0V, transistor (Q1) bị xê dịch ngược và sẽ giữ chặt.
vì vậy, dòng điện không đi qua bộ kháng. Do không có áp suất giảm, dòng điện đầu ra (Z) tương ứng với +5V.
các bảng giá trị cửa logic-và không phải cửa
và cánh cửa không phải là cánh cửa đầu tiên. các cửa ra vào có thể thực hiện một mạch logic một mình.
Cánh cửa này có thể thực hiện ba chức năng logic chính: và, hoặc, và không. Hơn nữa, không có cánh cửa là sự kết hợp giữa cánh cửa và cánh cửa.
ký hiệu”-” cho biết hoạt động nand. chỉ khi mỗi đầu vào là một cấp độ logic 1, và các cánh cửa không tạo ra đầu ra logic 0.
Dưới đây là các biểu tượng nhập kép và các bảng giá trị thực sự không phải là các cửa:
hai đầu vào và không có cửa
nguồn:
chia sẻ wiki (đã sửa)
bảng giá trị
Khi đầu vào rời rạc và không cửa X và Y bằng +5V, cả hai diode sẽ bị tắt. ngoài ra, bóng bán dẫn (q 1) sẽ nhận được đủ điện từ nguồn điện của bộ kháng. vì vậy, bóng bán dẫn sẽ được thông qua, đầu ra tương ứng với 0 v.
các bảng giá trị cửa logic-hoặc không phải cửa
NOR là việc kết hợp các cánh cửa không và các cánh cửa không và các cánh cửa không. hay cánh cửa không là cánh cửa thứ hai. ở đây, hoặc không có cửa chỉ tạo ra đầu ra logic 1 khi mức 0 logic.
ngoài ra, với các kết hợp đầu vào khác, đầu ra được duy trì ở mức 0 logic. sau đây là các biểu tượng và các bảng giá trị của các cửa sổ hoặc không:
các biểu tượng nhập kép hoặc không phải là cửa
nguồn:
Wikimedia Commons
bảng giá trị
Hai đầu vào và cửa X và Y đại diện cho đầu vào có thể là 0V. do đó, các transistor q 1 và q 2 được tắt. vì vậy, không có điện áp nào chảy qua bộ kháng. Do không có áp suất giảm, dòng điện đầu ra (Z) tương ứng với +5V.
Tuy nhiên, nếu bất kỳ đầu vào nào bằng +5V, hoặc cả hai đầu vào tương ứng với 5V, các transistor tương tự vẫn tiếp tục hoạt động. vì vậy, dòng điện đầu ra có liên quan đến đất và = 0 v.
các bảng giá trị logic-khác hoặc các cửa
các cửa sổ khác nhau là một mạch logic với hai đầu vào và một đầu ra. nếu một trong hai đầu vào của nó ở trạng thái logic 1, hoặc nếu cả hai đầu vào ở trạng thái logic 1, nó ở trạng thái logic 1.
ngoài ra, đầu ra là trạng thái lô-gic 0. bạn có thể sử dụng các cánh cửa hoặc cửa như bạn có thể làm với một máy đảo ngược. để làm như vậy, bạn phải kết nối một đầu vào với logic 1.
Dưới đây là các biểu tượng và các bảng giá trị:
Khác hoặc cánh cửa
nguồn:
Wikimedia Commons
bảng giá trị
các bảng giá trị logic-khác hoặc các cửa
Cửa X-NOR là sự kết hợp của cửa X-OR và cửa NOT. nó cũng có khái niệm đầu vào kép và đầu ra đơn.
Khi cả hai đầu vào là logic 0 hoặc logic 1, X-NOR sẽ có đầu ra logic 1. nếu một phần đầu vào là 1 và phần kia là 0, đầu ra sẽ là 0 logic.
hoặc bạn có thể gọi cánh cửa này là cánh cửa ngẫu nhiên. Tại sao? Đơn giản! nếu đầu vào khớp với, nó chỉ tạo ra đầu ra (1).
bằng cách kết nối hai đầu vào với 0 lô-gic, bạn cũng có thể sử dụng cánh cửa này như một máy đảo ngược.
Ký hiệu như sau:
Khác hoặc cánh cửa
nguồn:
Wikimedia Commons
băng bó
Hàng triệu cửa logic, mỗi cửa có một mục đích riêng. làm việc với các cửa như các cửa để cho phép dữ liệu được xử lý qua các kênh. ngoài ra, các cửa sổ giúp phát hiện nhiều sự kiện trong mạch.
Trong hầu hết các mạch điện, các cửa không hoạt động tương tự như các mạch đảo ngược, trong khi các cửa không có sử dụng chung trong hầu hết các mạch điện. hoặc không-cửa cũng là phổ biến, các cửa xor và xnor được sử dụng cho các phép tính toán số học và kiểm tra số học và mã hóa trong mạch. Được rồi, bài báo này kết thúc ở đây. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi, chúng tôi sẽ rất vui lòng giúp đỡ bạn.