سيكون موضوعنا اليوم حول البوابات المنطقية، وبالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون ما هي البوابات المنطقية، فهي مجرد مكون إلكتروني رقمي مضمن ويؤدي وظيفة منطقية محددة.
ما هي تلك البوابات المنطقية بكل تفاصيلها وما تتكون منها وأفضل التعريفات لها مع مجموعة من المعلومات وهذا ما سنتعرف عليه، لذا ترقبوا مقالتنا المميزة دائمًا في.
بوابات المنطق، بوابات منطقية
- إنها دائرة كهربائية تحتوي على مدخلين ومخرج واحد.
- أيضًا، إذا نجحت في مجموعة معينة من الاختبارات، فيمكنك الدخول إليها بسهولة.
- لذلك يشبه الحارس الذي يسمح بالدخول إلى مكان معين ويسمح بالدخول.
- تعتمد هذه البوابة أيضًا على استقبال تيارين كهربائيين مقابل بعضهما البعض أثناء مقارنتهما ببعضهما البعض.
- ثم أطلق دفقًا جديدًا.
- يظهر هذا أيضًا بشكل ملحوظ وواضح من المقارنة التي أجريت بين التيارين السابقين.
- يعتمد منطق هذه البوابات أيضًا على ما إذا كان يُسمح للبيانات بالمرور أم لا، وبالتالي إذا سُمح لهذه البيانات بالمرور.
- من الممكن أن تسفر عن نتائج.
- أيضًا، إذا لم يكن مسموحًا به، فسيكون له مستويان من المخرجات، لذلك يمكننا أن نستنتج أن مخرجات حركة البيانات مسموح بها.
- وهو يختلف عن نتيجة عدم السماح بمرور البيانات.
اقرأ أيضًا: المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء وأهميتها
أنواع البوابات المنطقية
بوابات منطقية بسيطة
- و بوابة الضرب تعتمد وظيفة هذه البوابة على مضاعفة المدخلات.
- تحتوي هذه البوابة على مدخلين ومخرج واحد.
- لذلك عندما تكون قيمة المخرجات واحدة فقط، يكون لكلا المدخلين نفس القيمة.
- يسمى الضرب المنطقي الضرب المنطقي، وهذه هي التي تشكل معظم الدوال المنطقية.
- الجبر البولي، الذي يوضح كيفية عمل البوابات المنطقية، هو شكل من أشكال المنطق الرمزي.
- إنه اختصار لإظهار ما يحدث في تلك الدائرة المنطقية ومن ثم هذا البيان المنطقي.
- إنها مدخلات مهمة وأساسية لكل من بوابات OR و NOT.
- بوابة الإضافة، OR، هي بوابة تحتوي على مخرج واحد ومدخلين يعملان على جمع جميع قيم الإدخال.
- لذلك في النهاية، قيمة الإخراج هي واحد.
- خاصة إذا كانت قيمة أحد المدخلات تساوي عددًا صحيحًا واحدًا، وهو ما يسمى الإضافة المنطقية.
- يتم تمثيلها بواسطة سلسلة 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، والتحويل من صفر إلى واحد، وكذلك من واحد إلى صفر.
- إنها تسمى نهاية.
أكثر البوابات المنطقية تعقيدًا
- بوابة XNOR هي بوابة بها مخرج واحد ومدخلان فقط.
- يتم تمثيل هذه القيمة أيضًا من خلال عملية النفي التي تم الحصول عليها من خلال تطبيق بوابة XOR على الإدخال.
- أيضًا، قيمة الإخراج لهذه العملية تساوي واحدًا عندما تكون قيم الإدخال متساوية.
- بوابة NOR هي بوابة لها مخرج واحد فقط مع مدخلين لأن قيمة هذه العملية لعملة النفي.
- وأيضًا القيمة الناتجة عن الدمج مع إدخال القيم إليه، والتي هي نفسها بوابة واحدة ويتم التعبير عنها باستخدام علامة التكافؤ.
- بجوار بوابة NAND توجد بوابة بها مخرج واحد ومدخلان فقط.
- إنها العملية التي تنتج عن عملية النفي والتي تنتج أيضًا من بوابة AND.
- تعتمد هذه العملية على العمليتين المنطقيتين AND و NOT.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه البوابة هي اختصار للكلمتين NOT و AND، وبالتالي تعبر عن عكس كلمة AND.
- بوابة XOR تحتوي هذه البوابة على مدخلين ومخرج واحد فقط وإذا كانت قيمة أحد هذين المدخلين واحدة.
- وليس الاثنين معًا، ولكن قيمة النتيجة النهائية التي تخرج منها تساوي واحدًا، لذلك سميت البوابة باسم أي منهما، ولكن ليس بعدهما.
تعبير منطقي لتمثيل المنطقة الدائرية
يمكن الحصول على تعبير منطقي لأي دائرة دائرية بالبدء بالمدخلات الموجودة على يسار الدائرة.
حتى تذهب إلى الناتج النهائي للسلسلة، حيث يتم كتابة ناتج كل بوابة.
وبالتالي، يمكن الحصول على التعبير المنطقي لتلك الفترة كـ
- التعبير المنطقي لبوابة AND ذات مدخلين A و B هو AB.
- أيضًا، التعبير المنطقي لبوابة AND التي تحتوي على مدخلين A و C هو AC.
- التعبير المنطقي لبوابة OR ذات مدخلين AB، AC هو AB + AC.
- إذن، الناتج النهائي لتلك الدائرة هو Y = AB + AC.
دوائر المنطق التوافقي
- جاءت إحدى أهم النظريات، نظرية ديمورجان، وهي جزء مهم وأساسي من الجبر البولي.
- الذي يحول التعبيرات الجبرية لأنه يتحول من موضع AND الأساسي إلى موضع OR الآخر.
- عن طريق حذف العلامات الوصفية من متغيرات متعددة.
- بوابة NAND هي بوابة شائعة تستخدم على نطاق واسع في عملية العاكس.
- وهو ما ينطبق على كل من العملية AND وعملية OR وعملية NOR.
- بالإضافة إلى بوابة NOR، المرتبطة ببوابة NAND، والتي من الواضح أنها تشبهها ويمكن استخدامها.
- لبناء بوابات عاكس مثل AND و OR، فإنه يرتبط أيضًا ببوابة NAND العكسية.
نظرية ديمورجان
- نظرية ديمورجان الأولى: أ + ب = أ * ب
- أيضًا، نظرية ديمورجان الثانية: أ * ب = أ + ب
- من هذا نستنتج أن بوابة NOR تعادل بوابة AND سلبية وبوابة NAND مكافئة.
- وهو ما يعادل بوابة OR سالبة.
قد تكون مهتمًا أيضًا. كيف تستخدم الكهرباء بأمان؟
خرائط كارنوف
- إنها خريطة مرئية تشرح وتصف التعبيرات الجبرية بطريقة سهلة وبسيطة.
- لذلك من السهل جدًا فهمها.
- عند استخدامها بشكل صحيح وجيد، يمكن أخذ التعبير المنطقي في أبسط أشكاله.
- تجدر الإشارة إلى أن استخدام قواعد الجبر البولي له دور كبير في التعرف على جميع قواعده.
- مما يساهم في تبسيط التعبير الجبري البسيط والسهل ودرجة تطبيق تلك النظرية.
- وبالتالي فإن تطبيق هذه المهارة له دور كبير في تحليل وتبسيط تلك القواعد.
- تلعب خريطة Karnoff أيضًا دورًا رئيسيًا في تناظر جدول الحقيقة.
- والسبب في ذلك هو أنه يعطينا القيم الممكنة لجميع المخرجات ولكل قيمة إدخال.
- أين يتم تنظيم هذه الخرائط في شكل أعمدة وصفوف لأنها مجموعة من الخلايا؟
- أيضًا، يمثل كل يوم القيمة الثنائية لتعديلات الإدخال، وبالتالي يتم ترتيبها.
- بطريقة تجعل هذه الخلايا أبسط وأسهل.
- مثال على هذه الخرائط هو حدوث متغيرين فقط، A و B، يكملهما، A و B، ومن ثم شكل هذه الخرائط.
- وهي أربع تشكيلات على النحو التالي (00 – 01 – 10 – 11).
أنظر أيضا: مقال عن القوة الدافعة الكهربائية
أخيرًا، وفرنا لك مجموعة من البوابات المنطقية، والتي تعد من أهم الأسس الخاصة لبناء أي دائرة منطقية.
أي نظام رقمي أو منطقي يحتوي على مجموعة من التفاصيل لكل بوابة هو أيضًا أحد البوابات الأساسية والأكثر تعقيدًا، ونتمنى أن تكون قد استفدت منه. كن جيد.