デジタル論理ゲートのチュートリアル |基本型 |使い方？

デジタル論理ゲート

まず、論理ゲートについて知る必要があります。「論理ゲートは、論理的な決定を行う電子回路またはデバイスです。言い換えれば、論理ゲートは、1つまたは複数の入力と、ハイまたはローのいずれかになる1つの出力のみを持つ電子回路です（入力ステータスによって異なります）。論理ゲートは、デジタル コンピューターやさまざまな種類のデジタル システムや回路で広く使用されています。

論理ゲートはさまざまなデジタル システムのビルディング ブロックであるため、多くのデジタル システムを作成するために使用できます。 1854 年、ジョージ ブールは計算のためにブール代数を導入しました。デジタル論理ゲートの基本機能は、ブール代数/論理代数です。これらの論理ゲートはすぐに計算機能を実行するため、今日では計算が非常に簡単になりました。

正論理と負論理

コンピュータ システムではゼロと 1 が非常に重要であり、回路またはデバイスの 2 つの異なる状態を示しています。これら 2 つの状態は、異なる名前で識別できます。正論理では、シンボル 1 はオン、クローズド、ハイ、プラス、トゥルー、アップと呼ばれ、シンボル 0 はオフ、オープン、ロー、マイナス、フォールス、ダウンと呼ばれます。負の論理では、状況は逆になります。たとえば、デジタル システムが動作している場合、正論理では 1 として識別されますが、負論理では 0 として呼び出されます。

論理ゲートの種類

1) OR gat 2) AND ゲート 3) NOT ゲート 4) NOR ゲート 5) NAND ゲート

6) XOR ゲート 7) XNOR ゲート

ここでは、基本的な論理ゲートについてのみ説明します.

OR ゲートの仕組み

2 つ以上の入力と 1 つの出力で構成される論理ゲートのタイプ。入力の1つがハイのときにハイ出力を出すことをORゲートと呼びます。すべてまたは任意のゲートとも呼ばれます。言い換えれば、論理ゲートは、任意の入力が高いときに高い出力を与えます.
上の図 (a) ブール式を含む OR ゲート シンボル。ご覧のとおり、OR ゲートには 2 つの入力 A、B、および Y 出力があります。他の図 (b) では、OR ゲートの真理値表が示されています。最初のオプションでは、両方の入力が 0 レベルの場合、出力も 0 ですが、いずれかの入力が高くなると出力 Y が 1 になることがわかります。論理演算は、OR 論理ゲートがすべてを加算していることをすべて示しています。それ自体の間で彼の入力。図 (c) は、OR ゲートの等価回路を示しています。 2 つのスイッチが互いに並列に接続され、ランプに直列に接続されています。両方のスイッチが開いている場合、両方の入力がレベル 0 であることを意味し、ランプはオフになります。しかし、いずれかのスイッチが閉じていると、バッテリーが回路に接続され、ランプが点灯します。

AND ゲートの仕組み

2 つ以上の入力から構成されるタイプの論理ゲート。その入力のいずれかが低い場合、それは低い出力を与えます。すべての入力がハイレベルの場合にのみ、出力をハイにすることができます。入力を相互に乗算します。

上記の図から、最初の図では、AND ゲート記号とブール式が示されています。これは、AND ゲートが出力として X、Y、Z の 2 つの入力を持っていることを明確に示しています。白黒入力では、両方の入力が互いに乗算されることを意味するものは何もありません。真理値表は、可能な論理演算オプションを提供します。一方、図©には等価回路が示されています。互いに直列に接続され、ランプにも接続された2つのスイッチで構成されているのはどれ?スイッチ A または b のいずれかが開いている場合、回路は不完全であるため、ランプは光を提供しませんが、両方のスイッチが閉じている場合、回路が完了し、光が輝き始めます。

ゲート作業をしない方法

インバーターとも呼ばれる別のタイプの論理ゲート。入力の補数出力を常に与える論理ゲートを定義できます。これは NOT ゲートと呼ばれます。この論理ゲートは、1 つの入力と 1 つの出力で構成されます。 NOT ゲート記号は、図の下に示されています。

上の図 (a) では、NOT ゲート記号が示されています。 NOT ゲート シンボルは三角形で、端にバブルがあります。 NOT ゲートには、入力 A が 1 つだけあり、出力 Z が 1 つだけあり、常に入力を補完します。 NOT ゲートの真理値表は、すべての可能なオプションを示す次の図に示されています。ゲートではなくトランジスタは、この特定の論理ゲートの等価回路です。トランジスタのベース入力に電圧が供給されていない場合、トランジスタはオフのままで、+Vcc 電圧が出力 に向かって流れます。しかし、トランジスタのベースに電圧が供給されると、トランジスタがオンになり、電流が地球に向かって流れます。出力が取り出される共通点はゼロ電位のままです。この結果出力はゼロです。