Logic Gates yra viena iš svarbiausių elektronikos, ypač skaitmeninės elektronikos, temų. Loginių vartų samprata remiasi Būlio funkcijų samprata. Loginiai vartai ima vieną ar kelias dvejetaines reikšmes kaip įvestį ir grąžina vieną dvejetainę reikšmę kaip išvestį, atlikę loginį skaičiavimą. Skaitmeninėje elektronikoje galima rasti kelių rūšių GATE, kai kurie iš jų yra žinomi kaip pagrindiniai vartai, o kai kurie iš jų yra žinomi kaip universalieji vartai.
A NAND vartai patenka į universaliųjų vartų kategoriją, nes NAND vartai gali įgyvendinti bet kokią Būlio funkciją be pagrindinių vartų pagalbos ir taip pat apskaičiuoti loginių įėjimų rezultatus be jokių kitų loginių vartų pagalbos.
Turinys
panaši sąsaja „Java“.
- Kas yra logikos vartai?
-
IR vartų simbolis - Tiesos lentelė IR vartai
- NAND vartai tranzistoriaus požiūriu
- „NAND Gate“ programos
- NAND Gate pranašumai
- NAND Gate trūkumai
Kas yra NAND Gate?
Loginiai vartai yra maža skaitmeninė perjungimo grandinė, kuri nustato dviejų ar daugiau įvestų Būlio funkcijų išvestį dvejetainiu formatu. Loginis 1 reiškia teisingą arba aukštą pobūdį, o loginis 0 reiškia klaidingą arba žemą prigimtį. Atsižvelgiant į skirtingas logines operacijas, išvestis skiriasi. Loginiuose vartuose gali būti daug įėjimų, bet bus tik vienas išėjimas. Kiekvienas loginis vartai turi savo tiesos lentelę, kurioje pateikiami visi įvesties ir išvesties deriniai.
NAND vartai, taip pat žinomi kaip Not-AND vartai, veikia visiškai priešingai arba papildo AND vartus.
AND vartų veikimas
NAND Gate kaip įvestį priima Būlio reikšmes ir grąžina:
- Grąžina 1, jei visos įvestys yra 0 arba alternatyvios (tai reiškia, kad vienas yra 0, o kitas yra 1 arba atvirkščiai).
- Grąžina 0, jei visos įvestys yra 1
The Būlio išraiška NAND Gate yra taip –
Tarkime, kad turime du įėjimus A ir B, o išvestis vadinama X, tada išraiška yra
X = (A . B)'
NAND vartų tipai
Yra dviejų tipų NAND vartai, pagrįsti įėjimų skaičiumi
- 2 įėjimų NAND vartai
- 3 įėjimų NAND vartai
2 įėjimų NAND vartai
Tai paprasčiausia NAND vartų forma, kuri paima du įėjimus ir grąžina išvestį. Yra 22= 4 įvesties ir išvesties deriniai.
Trijų įėjimų NAND vartai
Kaip rodo pavadinimas, jis turi tris įėjimus ir tik vieną išvestį. Yra 23= 8 įvesties ir išvesties deriniai.
eilutę į json objektą
IR vartų simbolis
Žemiau pateiktas NAND vartų simbolis, A ir B žymi du įėjimus. NAND vartai atlieka loginę NAND operaciją su įėjimais. Išvestis pavaizduota linija, besitęsiančia nuo NAND vartų simbolio apačios.
The tiesos lentelė dviejų įėjimų NAND vartai yra tokie -
NAND vartai
Tiesos lentelė IR vartai
Pateiktoje tiesos lentelėje jis grąžina 1, jei visi įėjimai yra 0 arba alternatyvūs (tai reiškia, kad vienas yra 0, o kitas yra 1 arba atvirkščiai). kitu atveju grąžina 0, jei visos įvestys yra 1.
3 Įvesties NAND vartai
NAND vartai tranzistoriaus požiūriu
NAND vartai yra vienas iš pagrindinių skaitmeninių logikos grandinių blokų. Jo veikimą taip pat galima paaiškinti tranzistorių sąvoka. Tranzistoriai yra tam tikra rūšis puslaidininkis prietaisai, daugiausia naudojami elektroniniams signalams stiprinti arba perjungti.
java generiniai vaistai
NAND vartai tranzistoriaus atžvilgiu
Grandinės veikimas
Aukščiau pateiktoje diagramoje yra du tranzistoriai, pavadinti Q1 ir Q2, kurie yra sujungti nuosekliai. Q1 kolektoriaus gnybtas yra prijungtas prie Vcc ir taip pat su išvesties gnybtu. Q1 emiteris yra sujungtas su Q2 kolektoriumi, kuris jungia nuosekliai. Q2 emiteris yra prijungtas prie žemės, kuri užbaigia visą grandinę.
Paimkime atvejį, kai įėjimai A ir B yra 0. Tokiu atveju tranzistorius veiks kaip jungiklis ir nutraukia ryšį tarp kolektoriaus ir emiterio. Kai 5 V maitinimas įjungtas, jis pasiekia kolektoriaus gnybtą tiesiai iš pirmojo tranzistoriaus. Kolektoriaus gnybtas yra sujungtas su išėjimu, todėl 5V maitinimas patenka tiesiai į išėjimą. Taigi išeiga bus AUKŠTA.
įvesti eilutę Java
„NAND Gate“ programos
- Universalūs vartai: NAND vartai vadinami universaliais vartais, nes naudojant juos galima suformuoti visus pagrindinius loginius vartus.
- Naudojamas duomenims saugoti: NAND vartai naudojami kuriant tokius elementus kaip „Flip-Flops“ ir „Latch“, kurie yra pagrindinis duomenų saugojimo komponentas.
- Aritmetinė logika: NAND vartai plačiai naudojami skaičiavimo įrenginio aritmetiniuose ir loginiuose vienetuose (ALU), kad būtų galima atlikti tokias operacijas kaip sudėjimas, atėmimas ir kt.
- Naudojamas dekoderyje ir kodavimo įrenginyje: NAND vartai taip pat naudojami dekoderio ir kodavimo grandinėse, siekiant konvertuoti dvejetainį kodą į skaitmeninių signalų rinkinį ir atvirkščiai.
- Naudojamas multiplekseriuose ir demultiplekseriuose: NAND vartai naudojami multiplekseriuose, kad būtų galima nuspręsti, kokiu maršrutu signalas turi pasiekti vieną išvestį. Demultiplekseris veikia visiškai priešingai.
- Laikrodžių generatoriai: NAND vartai naudojami laikrodžių generatoriuose, kad generuotų laikrodžio signalus, kurie sinchronizuoja įvairius skaitmeninės grandinės veiksmus.
- Loginės operacijos: NAND vartai taip pat naudojami įvairioms loginėms operacijoms įgyvendinti.
NAND Gate pranašumai
- Tai universalūs vartai: NAND vartai yra universalūs vartai, todėl juos galima naudoti kuriant bet kokius pagrindinius loginius vartus, nenaudojant jokių kitų vartų. Be to, jis gali išspręsti sudėtingas logines problemas.
- Supaprastinkite logines išraiškas: Naudodami tik NAND vartus, galime supaprastinti bet kokias sudėtingas logines grandines ir pavaizduoti jas paprastesniu būdu.
- Reikalingi mažai komponentų: NAND vartai gali reikšti bet kokius kitus loginius vartus, mes galime panaudoti NAND vartus sudėtingoms loginėms išraiškoms spręsti, todėl reikalingas nedidelis NAND vartų skaičius.
- Mažesnis energijos suvartojimas: Loginių funkcijų įgyvendinimas naudojant NAND vartus sunaudoja daug mažiau energijos nei kiti vartai.
NAND Gate trūkumai
- Lankstumo trūkumas: Nors NAND yra universalūs vartai, visų loginių grandinių įdiegimas naudojant NAND vartus ne visada gali duoti optimaliausią rezultatą.
- Greitis: Kai kuriais atvejais naudojant NAND vartus gali atsirasti sklidimo delsa, todėl šioms loginėms išraiškoms gali prireikti tam tikrų skirtų vartų.
Išspręstas NAND vartų pavyzdys
Įgyvendinkite pateiktą grandinę naudodami NAND vartus.
Turime 4 įėjimus, pavadintus A, B, C ir D. Čia mes atliksime NAND Gate funkcionalumą naudodami 2 AND vartus ir 1 OR vartus.
Gautame skyriuje naudosime 2 NAND vartus ir 1 OR vartus, kad sužinotume skirtumą tarp AND ate ir NAND gate funkcionalumo.
Grandinės schema
java hashmap
Sprendimas:
AND ir OR vartai konvertuojami į NAND vartus ir Būlio išraiška išlieka tokia pati.
Įgyvendinkite pateiktą grandinę naudodami NAND vartus
Kaip rezultatas, mes gauname išvestį: A'B' + C'D'
NAND Gate – DUK
Kodėl NAND vartai vadinami Universaliais vartais?
NAND vartai vadinami universaliais vartais, nes jie gali būti naudojami formuojant bet kokius kitus pagrindinius loginius vartus, pvz., AND OR NE, nesinaudojant kitų vartų pagalba.
Kuo NAND vartai skiriasi nuo AND vartų?
Kai apverčiame AND vartų išvestį, gauname NAND vartus. Reiškia, kad AND vartų rezultatas bus tiesiog apverstas NAND vartų atveju. Tai trumpoji NOT-AND vartai forma.
Kaip NAND vartuose pasiekiamas loginis NOT veikimas?
Loginė NE operacija atliekama AND vartų išvestyje. NAND vartai yra IR ir NE vartų derinys, kai du ar daugiau įvesties įeina į AND gautą ir duoda vieną išvestį, kuri vėliau įvedama į NE vartus, kurie duoda išvesties komplementą.