Logiikkaportit ovat pieni digitaalinen kytkentäpiiri, joka määrittää kahden tai useamman syötetyn toiminnon lähdön binäärimuodossa. Looginen '1' tarkoittaa 'tosi' tai 'korkea' luonteeltaan, kun taas looginen '0' tarkoittaa 'epätosi' tai 'matala'. Erilaisten loogisten operaatioiden perusteella lähtö vaihtelee. Logiikkaportissa voi olla useita tuloja, mutta lähtöjä on vain yksi. Jokaisella logiikkaportilla on oma totuustaulukko, joka edustaa kaikkia tulon ja lähdön yhdistelmiä.

linux mint cinnamon vs mate

Sisällysluettelo

• JA portti
• Operaatio
• Tyypit
• Symboli
• Totuustaulukko
• JA portti transistorin suhteen
• Sovellukset
• Edut
• Haitat
• Ratkaistu esimerkki

Mikä on AND-portti?

JA portti on perusasia logiikka portti joka suorittaa binäärisyötteen loogisen kertolaskun. AND-operaatio suoritetaan samalla tavalla kuin 1:n ja 0:n vakiokertoja. JA-portti on logiikkapiiri, joka suorittaa JA-operaatioita piirin sisääntulolle. Kun kaikki tulot ovat 1, AND-portti antaa arvon 1, muussa tapauksessa 0. Piste (.) tarkoittaa JA-toimintoa.

AND-portin toiminta

JA Gate ottaa arvot syötteenä ja palauttaa -

Palauttaa 1, jos kaikki tulot ovat 1.

Palauttaa 0, jos kaikki syötteet eivät ole 1.

AND-portin ilmaus on seuraava -

Oletetaan, että meillä on kaksi tuloa, A ja B ja lähtöä kutsutaan X, niin lauseke on:

X = (A . B)

JA-porttien tyypit

JA-portteja on kahta tyyppiä tulojen lukumäärän perusteella

2-tulo ja portti

Se vaatii 2 syötettä ja totuustaulukossa on 2²= 4 mahdollista yhdistelmää. Kahden tulon JA portin totuustaulukko on seuraava:

X= A ⋅ B

3-tulo ja portti

Siinä on kolme tuloa ja vain yksi lähtö. Niitä on 2³= 8 tulon ja lähdön yhdistelmää.

X= A ⋅ B ⋅ C

JA portin symboli

Alla on AND-portin symboli, A ja B edustavat kahta tuloa. JA-portti suorittaa loogisen JA-operaation tuloille. Tulosta edustaa AND-portin symbolin alaosasta ulottuva viiva.

JA portti totuustaulukolla

merkistä int javassa

AND Gaten totuustaulukko

Annetussa totuustaulukossa Kun molemmat tulot A ja B ovat 0, lähtö on 0. Jos jompikumpi tulo A tai B on 0 ja toinen on 1, lähtö on 0. Vain kun molemmat tulot A ja B ovat 1, lähtö on on 1. Tämä käyttäytyminen kuvastaa JA-portin loogista toimintaa, jossa lähtö on tosi (1) vain, kun kaikki tulot ovat tosi (1).

3 tuloa JA portti

JA portti transistorin suhteen

JA-portti on yksi digitaalisten logiikkapiirien tärkeimmistä rakennuspalikoista. Sen toiminta voidaan selittää myös transistorien käsitteellä

JA portin esitys transistorin suhteen

Yllä olevassa kaaviossa transistori toimii kytkimenä. Kun syötämme jännitettä kollektoriliittimen kautta, jännite saavuttaa emitteriliittimen, kun kantapäätteen jännite on välillä 0 ja kollektorin jännite.

Otetaan esimerkki, kun molemmat tulot ovat 0. Kun jännite syötetään transistorin Q1 kollektoriliittimen kautta, emitterin napa ei saa mitään tuloarvoa, koska perusliittimen arvo on 0. Vastaavasti Q1:n emitteri on kytketty kollektoriin. transistori Q2, ei anna virtaa tai jännitettä. Siten transistorin 2 emitterilähtö on 0 ja lopputulos (Q) on myös 0.

AND Gaten sovellukset

• Sitä käytetään suunnittelemaan monimutkaisia ​​piirejä, kuten lisälaitteet , kertoimet jne.
• Sitä käytetään liikennevalojärjestelmän ohjaamiseen. Esimerkiksi: Vihreän valon tulee olla päällä, kun kaikki tiet ovat vapaita.
• Sitä voidaan käyttää turvajärjestelmässä, jossa JA portilla voidaan aktivoida hälytys, kun paljon sensori operoidaan.
• Sitä voidaan käyttää virheiden havaitsemis- ja korjaustekniikassa.

AND Gaten edut

• Se suorittaa loogisen konjunktiooperaation. Se tarkoittaa, että se tuottaa lähdön '1', kun kaikki sen tulot ovat '1'.
• Se kuluttaa vähän virtaa verrattuna muihin monimutkaisiin logiikkaportteihin.
• Se on erittäin helppo toteuttaa käyttämällä CMOS , TTL ja monet muut.

AND Gaten haitat

• JA-portilla on rajoitettu lähtöalue. Tämä tarkoittaa, että se antaa korkean tehon, kun kaikki tulot ovat suuria, muuten se antaa alhaisen tehon.
• Se lisää etenemisviiveen, joka saattaa johtaa synkronointiongelmiin.

Ratkaistu esimerkki

Henkilö haluaa rakentaa kodin turvajärjestelmän. Logiikka on, että kun ovi on auki ja liiketunnistin havaitsee liikkeen, hälytyksen pitäisi alkaa piippaamaan. Mitä logiikkaa hänen pitäisi rakentaa ja mitä logiikkaporttia hän voi käyttää?

Ratkaisu: Rakennetaan totuustaulukkotaulukko:

Oletetaan, että oven tila on '1', kun se on auki ja '0', kun se on kiinni.

Lisäksi liiketunnistimen tila on '1', kun liikettä havaitaan, muuten '0'.

Kysymyksen mukaan on annettu, että hälytys tulee käynnistää, kun ovi on auki ja liikettä havaitaan. Joten tämä voidaan toteuttaa käyttämällä AND-porttia yllä olevan taulukon mukaisesti.

Kun ovi on auki eikä liikettä havaita, hälytystä ei pitäisi laukaista ja vastaavasti muissa tapauksissa.

Johtopäätös

Tässä artikkelissa olemme käyneet läpi JA-portin, olemme nähneet sen toiminnan tyypeineen, olemme käyneet läpi myös sen symbolit ja totuustaulukot, olemme myös käyneet läpi sen edut ja haitat, sovellukset ratkaistujen esimerkkien kanssa.

AND Gate – UKK

Voidaanko JA-portilla suorittaa muita loogisia toimintoja, kuten TAI tai EI?

Ei, JA-portti yksin ei voi suorittaa TAI- tai EI-portin operaatioita. Sitä voidaan käyttää yhdessä muiden porttien kanssa toimenpiteen suorittamiseen.

Voiko JA-portilla olla eri jännitetasoja tuloilleen?

Ei, JA-portilla ei voi olla eri jännitetasoa. Siinä tulee olla oikea korkea tai matala jännite. Jos sitä ei ole, AND-portti ei toimi kunnolla.

Voidaanko JA-portilla simuloida kertolaskua binääriaritmetiikassa?

Kyllä, binäärinen kertolasku on mahdollista suorittaa JA-portin avulla. Logiikka voidaan tehdä käyttämällä varsinaisen kertolaskua.