سيكون موضوعنا اليوم حول البوابات المنطقية، وبالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون ما هي البوابة المنطقية، فهي ببساطة مكون إلكتروني رقمي يقوم بتنفيذ وظيفة منطقية معينة.
ما هي البوابة المنطقية بكل تفاصيلها وما تتكون منها وأفضل التعريفات لها مع مجموعة من المعلومات وهذا ما سنكتشفه، لذا ترقبوا مقالتنا المميزة دائمًا،.
بوابة المنطق
- هذه دائرة كهربائية تحتوي على مدخلين ومخرج واحد.
- أيضًا، إذا نجحت في مجموعة من الاختبارات المحددة، فيمكنك الدخول إليها بسهولة.
- لذلك فهو مشابه لحارس الأمن الذي يسمح بالدخول إلى موقع معين ويعطي الإذن بالدخول.
- تعتمد هذه البوابة أيضًا على الحصول على تيارين كهربائيين مقابل بعضهما البعض عند مقارنتهما ببعضهما البعض.
- ثم أطلق دفقًا جديدًا.
- كما يظهر بشكل ملحوظ وواضح من خلال المقارنة التي أجريت بين التيارين السابقين.
- يعتمد منطق هذه البوابة أيضًا على ما إذا كان يُسمح للبيانات بالمرور، وبالتالي ما إذا كان يُسمح لها بالمرور.
- من الممكن أن يتم الحصول على مخرجات منها.
- أيضًا، إذا لم يكن مسموحًا به، فسيكون له مستويان من المخرجات، لذلك يمكننا أن نستنتج من هذا أن مخرجات حركة البيانات مسموح بها.
- هذا يختلف عن الإخراج عندما لا يتم تمرير البيانات.
إقرأ أيضاً: المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء ومعناها
أنواع البوابات المنطقية
بوابة منطقية بسيطة
- الضرب والبوابة تعتمد وظيفة هذه البوابة على مضاعفة قيم الإدخال.
- هذه البوابة لها مدخلين ومخرج واحد.
- لذلك، إذا كانت قيمة المخرجات واحدة، فإن قيمة المدخلين هي واحد.
- يسمى الضرب البوليني الضرب المنطقي، وهذه هي التي تشكل معظم الوظائف المنطقية.
- الجبر البولي، الذي يوضح كيفية عمل البوابات المنطقية، هو شكل من أشكال المنطق الرمزي.
- هذا اختصار لإظهار ما يحدث في دائرة منطقية معينة وبالتالي هذا البيان المنطقي.
- إنه مدخل مهم ورئيسي لكل من بوابات OR و NOT.
- OR عبارة عن بوابة تحتوي على مخرج واحد ومدخلين يعملان على جمع جميع قيم الإدخال.
- إذن، في النهاية، قيمة المخرجات تساوي واحدًا.
- خاصة إذا كانت قيمة أحد المدخلات تساوي عددًا صحيحًا واحدًا، وهو ما يسمى الإضافة المنطقية.
- يتم تمثيلهم بعدد معين من المفاتيح المتصلة بالتوازي في دائرة كهربائية.
- بوابة NOT، وهي واحدة من أبسط أنواع البوابات المنطقية وأهمها، لها مدخل واحد ومخرج واحد فقط.
- وهي معروفة باسم العاكس أو المحولات.
- يتم ذلك عن طريق عكس القيمة عن طريق تحويل الصفر إلى واحد وكذلك تحويل واحد إلى صفر.
- هذا يسمى الاكتمال.
البوابة المنطقية الأكثر تعقيدًا
- بوابة XNOR هي بوابة بها مخرج واحد ومدخلان فقط.
- يتم تمثيل هذه القيمة أيضًا من خلال عملية النفي التي تنتج عن تطبيق بوابة XOR على الإدخال.
- أيضًا، قيمة الإخراج لهذه العملية تساوي واحدًا إذا كانت قيم الإدخال متساوية.
- بوابة NOR هي بوابة لها مخرج واحد فقط مع مدخلين لأن قيمة هذه العملية مخصصة لعملة النفي.
- وأيضًا القيمة الناتجة عن الدمج مع القيم التي تدخل فيه، والتي هي بحد ذاتها بوابة واحدة ويتم التعبير عنها من خلال استخدام علامة التكافؤ.
- بجوار بوابة NAND توجد بوابة بها مخرج واحد ومدخلان فقط.
- إنها عملية تتبع عملية النفي وكذلك من بوابة AND.
- أساس هذه العملية هو مزيج من عمليتين منطقيتين AND و NOT.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه البوابة هي اختصار للكلمات NOT و AND، وبالتالي فهي تعبر عن عكس كلمة AND.
- بوابة XOR تحتوي هذه البوابة على مدخلين ومخرج واحد فقط، وإذا كانت قيمة أحد هذين المدخلين تساوي واحدًا.
- وليس اثنان معًا، فإن قيمة الناتج النهائي تساوي واحدًا، لذلك سميت البوابة باسم أي منهما، ولكن ليس كلاهما.
تعبير منطقي لعرض منطقة دائرية
يمكن الحصول على تعبير منطقي لأي منطقة دائرية بدءًا من الإدخالات الموجودة في أقصى يسار الدائرة.
حتى تصل إلى خرج الدائرة النهائية حيث يتم تسجيل خرج كل عنصر.
لذلك، يمكن الحصول على التعبير المنطقي لهذه الدائرة على النحو التالي:
- التعبير المنطقي لبوابة AND التي لها مدخلين A و B هو AB.
- أيضًا، التعبير المنطقي لبوابة AND، التي تحتوي على مدخلين A و C، هو AC.
- التعبير المنطقي لبوابة OR لها مدخلين AB، AC هو AB + AC.
- لذلك، فإن الناتج النهائي لهذه الدائرة هو Y = AB + AC.
دوائر المنطق التوافقي
- ظهرت إحدى أهم النظريات، نظرية ديمورجون، والتي تعد جزءًا مهمًا وأساسيًا من الجبر البولي.
- الذي يحول التعبيرات الجبرية عند التحويل من موضع AND الأساسي إلى موضع OR آخر.
- مع إزالة العلامات الوصفية من عدة متغيرات.
- بوابة NAND هي بوابة شائعة تستخدم على نطاق واسع في عملية العاكس.
- وهو ما ينطبق على كل من العملية AND وعملية NOT.
- وأيضًا بوابة NOR، المرتبطة ببوابة NAND، والتي تشبهها بوضوح ويمكن استخدامها.
- لبناء بوابات عكسية مثل AND و OR، فإنه يتضمن أيضًا عكس بوابات NAND.
نظرية ديمورجان
- نظرية ديمورجان الأولى: أ + ب = أ * ب
- أيضًا، نظرية ديمورجان الثانية هي أ * ب = أ + ب
- من هذا نستنتج أن البوابة AND تعادل البوابة AND السلبية، وأن البوابة AND مكافئة.
- هذا يعادل بوابة OR سالبة.
قد تكون مهتمًا أيضًا بما يلي: كيفية استخدام الكهرباء بأمان
كارني كارنوفا
- إنها خريطة مرئية تشرح وتصف التعبيرات الجبرية بسهولة وبساطة.
- لذلك من السهل جدًا فهمها.
- إذا تم استخدامه بشكل صحيح وصحيح، يمكن الحصول على تعبير منطقي في أبسط أشكاله.
- تجدر الإشارة إلى أن استخدام قواعد الجبر البولي يلعب دورًا كبيرًا في التعرف على جميع قواعده.
- مما يساهم في تبسيط التعبير الجبري البسيط والسهل، وكذلك درجة تطبيق هذه النظرية.
- لذا فإن استخدام هذه المهارة له دور كبير في تحليل وتبسيط هذه القواعد.
- تلعب خريطة Karnoff أيضًا دورًا كبيرًا في تناسق جدول الحقيقة.
- والسبب في ذلك هو أنه يعطينا القيم الممكنة لجميع المخرجات والمدخلات لكل قيمة.
- حيث يتم تنظيم هذه البطاقات وفقًا لشكل العمود والصف، حيث إنها مجموعة من الخلايا.
- أيضًا، يمثل كل زخرفة القيمة الثنائية لتعديلات الإدخال، وبالتالي يتم ترتيبها.
- بطريقة تجعل هذه الخلايا أبسط وأخف وزناً.
- مثال على هذه الخرائط هو حدوث متغيرين فقط، A و B، مكملان لهما، A و B، وبالتالي شكل هذه الخرائط.
- وهم يمثلون أربعة تشكيلات على النحو التالي (00 – 01 – 10 – 11).
أنظر أيضا: مقال عن القوة الدافعة الكهربائية
بعد كل شيء، قدمنا لك مجموعة من البوابات المنطقية، والتي تعد من أهم الأسس الخاصة لبناء أي دائرة منطقية.
أي نظام رقمي أو منطقي به مجموعة من الأجزاء لكل بوابة هو أيضًا أحد البوابات الأساسية والأكثر تعقيدًا، ونتمنى أن تكون قد استفدت منه. كن بصحة جيدة.