AlegsaOnline.com

Λογική πύλη

Συγγραφέας: Leandro Alegsa

13-04-3647

Μια λογική πύλη είναι ένα ηλεκτρονικό στοιχείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αγωγή του ηλεκτρισμού με βάση έναν κανόνα. Η έξοδος της πύλης είναι το αποτέλεσμα της εφαρμογής αυτού του κανόνα σε μία ή περισσότερες "εισόδους". Αυτές οι είσοδοι μπορεί να είναι δύο καλώδια ή η έξοδος άλλων λογικών πυλών.

Οι λογικές πύλες είναι ψηφιακά στοιχεία. Συνήθως λειτουργούν σε δύο μόνο επίπεδα τάσης, ένα θετικό επίπεδο και ένα μηδενικό επίπεδο. Συνήθως λειτουργούν με βάση δύο καταστάσεις: On και Off. Στην κατάσταση On, η τάση είναι θετική. Στην κατάσταση Off, η τάση είναι μηδενική. Η κατάσταση On χρησιμοποιεί συνήθως μια τάση στο εύρος 3,5 έως 5 βολτ. Το εύρος αυτό μπορεί να είναι χαμηλότερο για ορισμένες χρήσεις.

Οι λογικές πύλες συγκρίνουν την κατάσταση στις εισόδους τους για να αποφασίσουν ποια πρέπει να είναι η κατάσταση στην έξοδό τους. Μια λογική πύλη είναι ενεργοποιημένη ή ενεργή όταν οι κανόνες της πληρούνται σωστά. Αυτή τη στιγμή, η ηλεκτρική ενέργεια ρέει μέσω της πύλης και η τάση στην έξοδό της είναι στο επίπεδο της κατάστασης On.

Οι λογικές πύλες είναι ηλεκτρονικές εκδοχές της λογικής Boole. Οι πίνακες αλήθειας θα σας πουν ποια θα είναι η έξοδος, ανάλογα με τις εισόδους.

Λογική πύλη AND

Οι πύλες AND έχουν δύο εισόδους. Η έξοδος μιας πύλης AND είναι ενεργοποιημένη μόνο εάν και οι δύο είσοδοι είναι ενεργοποιημένες. Εάν τουλάχιστον μία από τις εισόδους είναι απενεργοποιημένη, η έξοδος θα είναι απενεργοποιημένη.

Χρησιμοποιώντας την εικόνα στα δεξιά, αν το Α και το Β είναι και τα δύο σε κατάσταση On, η έξοδος (out) θα είναι σε κατάσταση On. Εάν είτε το A είτε το B είναι σε κατάσταση Off, η έξοδος θα είναι επίσης σε κατάσταση Off. Τα A και B πρέπει να είναι ενεργοποιημένα για να είναι η έξοδος ενεργοποιημένη.

Πίνακας αλήθειας
A	B	Έξοδος
Off	Off	Off
Στο	Off	Off
Off	Στο	Off
Στο	Στο	Στο

Μια γενική ιδέα ενός συμβόλου για μια λογική πύλη AND

Λογική πύλη OR

Οι πύλες OR έχουν δύο εισόδους. Η έξοδος μιας πύλης OR θα είναι ενεργοποιημένη εάν τουλάχιστον μία από τις εισόδους είναι ενεργοποιημένη. Εάν και οι δύο είσοδοι είναι απενεργοποιημένες, η έξοδος θα είναι απενεργοποιημένη.

Χρησιμοποιώντας την εικόνα στα δεξιά, εάν είτε το A είτε το B είναι ενεργοποιημένο, η έξοδος (out) θα είναι επίσης ενεργοποιημένη. Εάν και τα δύο A και B είναι απενεργοποιημένα, η έξοδος θα είναι απενεργοποιημένη.

Πίνακας αλήθειας
A	B	Έξοδος
Off	Off	Off
Στο	Off	Στο
Off	Στο	Στο
Στο	Στο	Στο

Μια γενική ιδέα ενός συμβόλου για μια λογική πύλη OR

Λογική πύλη NOT

Η λογική πύλη NOT έχει μόνο μία είσοδο. Εάν η είσοδος είναι On, τότε η έξοδος θα είναι Off. Με άλλα λόγια, η λογική πύλη NOT αλλάζει το σήμα από On σε Off ή από Off σε On. Μερικές φορές αποκαλείται αντιστροφέας.

Πίνακας αλήθειας
A	Έξοδος
Off	Στο
Στο	Off

Μια γενική ιδέα ενός συμβόλου για μια λογική πύλη NOT

Λογική πύλη XOR

Οι πύλες XOR έχουν δύο εισόδους. Η έξοδος μιας πύλης XOR θα είναι αληθής εάν μόνο μία από τις εισόδους είναι αληθής. Εάν και οι δύο είσοδοι είναι ενεργοποιημένες, η έξοδος θα είναι απενεργοποιημένη.

Πίνακας αλήθειας
A	B	Έξοδος
Στο	Στο	Off
Στο	Off	Στο
Off	Στο	Στο
Off	Off	Off

· v · t · e Λογικές πύλες
Λογικές πύλες	Πύλη AND - Πύλη OR - Πύλη NOR - Πύλη NAND - Πύλη XOR - Πύλη XNOR - Πύλη NOT
Άλλες σελίδες	Άλγεβρα Boole - Λογικές πύλες

Μια γενική ιδέα ενός συμβόλου για μια λογική πύλη XOR

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι η λογική πύλη;

A: Μια λογική πύλη είναι ένα ηλεκτρονικό στοιχείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διεξαγωγή ηλεκτρισμού με βάση έναν κανόνα. Η έξοδος της πύλης καθορίζεται με την εφαρμογή αυτού του κανόνα σε μία ή περισσότερες εισόδους, οι οποίες μπορεί να είναι δύο καλώδια ή η έξοδος άλλων λογικών πυλών.

Ερ: Πώς λειτουργούν οι λογικές πύλες;

Α: Οι λογικές πύλες λειτουργούν κανονικά σε δύο μόνο επίπεδα τάσης, ένα θετικό επίπεδο και ένα μηδενικό επίπεδο. Συνήθως λειτουργούν με βάση δύο καταστάσεις - On και Off. Στην κατάσταση On, η τάση είναι θετική και στην κατάσταση Off, η τάση είναι στο μηδέν. Η κατάσταση On χρησιμοποιεί συνήθως μια τάση στην περιοχή 3,5 έως 5 βολτ, αλλά η περιοχή αυτή μπορεί να είναι χαμηλότερη για ορισμένες χρήσεις. Οι λογικές πύλες συγκρίνουν την κατάσταση στις εισόδους τους για να αποφασίσουν ποια πρέπει να είναι η κατάσταση στην έξοδό τους και είναι ενεργές όταν οι κανόνες τους πληρούνται σωστά.

Ερ: Τι είδους λογική χρησιμοποιούν οι λογικές πύλες;

Α: Οι λογικές πύλες είναι ηλεκτρονικές εκδοχές της λογικής Boole, πράγμα που σημαίνει ότι οι πίνακες αλήθειας θα σας πουν ποια θα είναι η έξοδος ανάλογα με τις εισόδους που δίνονται.

Ερ: Είναι όλες οι τάσεις για μια κατάσταση "Ενεργό" ίσες;

Α: Όχι, δεν είναι όλες οι τάσεις για μια κατάσταση "On" ίσες, καθώς συνήθως χρησιμοποιείται μια τάση στο εύρος 3,5 έως 5 βολτ, αλλά το εύρος αυτό μπορεί να είναι χαμηλότερο για ορισμένες χρήσεις.

Ε: Όλοι οι τύποι λογικών πυλών έχουν δύο εισόδους;

Α: Όχι απαραίτητα - ορισμένοι τύποι μπορεί να έχουν περισσότερες από δύο εισόδους, ενώ άλλοι μπορεί να έχουν μόνο μία είσοδο ή και καθόλου, ανάλογα με το σκοπό και το σχεδιασμό τους.

Ερ: Υπάρχει πάντα ηλεκτρική ενέργεια που ρέει μέσα από μια λογική πύλη όταν είναι ενεργή;

Α: Ναι, όταν μια λογική πύλη είναι ενεργή ή όταν οι κανόνες της πληρούνται σωστά, τότε θα ρέει ηλεκτρικό ρεύμα μέσω αυτής και η έξοδός της θα τίθεται στο επίπεδο τάσης κατάστασης λειτουργίας της (συνήθως μεταξύ 3-5V).