البوابة المنطقية هي دائرة إلكترونية بسيطة تقوم بعملية منطقية على مدخل واحد أو أكثر وتنتج مخرجاً منطقيّاً واحداً. تستخدم في بناء معالجات الأجهزة الاكترونية والحواسيب. لأنّ مُخرج البوابة الرقمية هو أيضاً قيمة منطقية، فإنّه يمكن استخدام مخرج أحد البوابات المنطقية كمدخل لبوّابة أخرى. المنطق المستخدم غالباً هو المنطق البوليني (Boolean logic)، وهو المنطق الذي يعمل في الدوائر الرقمية. يتم صناعة الدائرة الاكترونية للبوابة الرقمية باستخدام دايودات وترانسسترات، ولكن يمكن أيضاً بناؤها من مبدّلات إلكترونية، ، إشارات ضوئية، ، وحتى من أجزاء ميكانيكية.
المستويات المنطقية
المستوى في المنطق البوليانى لابد أن يكون أحد مستويين.هذان المستويان لهم أسماء عديدة منها :عالي ومنخفض، مفتوح ومغلق ،نعم ولا، حقيقى وكاذب، واحد وصفر.
جدول الحقيقة
جدول الحقيقة هو جدول يصف سلوك البوابة المنطقية أو دائرة منطقية(عدة بوابات منطقية) حيث يوضح قيمة المخرج لكل مدخل منطقي محتمل، ويمكن أن يستخدم في تبسيط عدد البوابات المنطقية عند تصميم دائرة منطقية.
الدوائر المنطقية تعمل على النظام العددي الثنائى ( 0 و 1 ) ويمثل الواحد بجهد مقارب ل 5 فولت و الصقر بجهد مقارب ل 0 قولت وانا اقول "مقارب" لانه فى عائلات TTL اى جهد اعلى من 2.4 يعتبر High و اى جهد اقل من 0.4 فهو Low و ذلك تحسبا للتشويه الذى يحدث للاشارة فى عمليات الاتصال و النقل
ويمكن حساب عدد الاحتمالات من المعادلة التالية m = 2n
حيث ان n هى عدد المدخلات و m هو الاحتمالات
البوابة AND (AND Gate)
تمثل بوابة AND كهربيا بمفتاحين موصلين على التوالى ويكون الخرج هو F وهو موصل على مصباح
لنتامل فى الشكل اعلاه لكى يضئ المصباح يجب ان تكون الدائرة مغلقة ( اساسيات الكهرباء ) ولكى تكون الدائرة مغلقة يجب غلق المفتاحين 1و 2 ويرمز لحالة غلق المفتاح ب High او الواحد المنطقى وكذلك حالة اضائة المصباح
لنكتب اذا جدول الحقيقة وكما يلي
ملاحظة: المفتاح هو ترانزستور يستخدم كمفتاح وعند وضع جهد على القاعدة يفتح المجمع ليمر التيار ( راجع اشباه الموصلات )
دائرة الجمع المنطقى (OR Gate)
تمثل دائرة OR كهربيا بمفتاحين موصلين على التوازى شكل
اذا لكى يضئ المصباح يجب ان يكون احد المفاتيح مغلق او كليهما اى ان الخرج يظهر فى حالة وجود واحد منطقى على الدخل وجدول الحقيقة يوضح اكثر
دائرة العاكس ( Not )
دائرة العاكس هى دائرة بسيطة جدا كل ما تقوم بعمله هو عكس المدخلات ان كانت (1) تكون (0) واذا كانت (0) تكون (1)
جدول الحقيقة
البوابات المنطقية المشتقة من البوابات الثلاث الرئيسية :
البوابة المنطقية " و,لا" (NAND)
هي تجميع للبوابتين المنطقيتين "و" و" لا" (AND & NOT ). اي انها بوابة AND متبوعة ببوابة NOT .
اذا كان المخرج 0 فانه في هذه الحالة يجب ان يكون كلا المدخلين 1 والا فان المخرج سيكون 1
البوابة المنطقية " او,لا" المنطقية(NOR)
هي تجميع للبوابة المنطقية "او" و"لا" (NOT ,OR ) أى أننا ندخل الداخل علي البوابة المنطقية "او" (OR gate) ثم ندخل الخارج منها علي "لا" (NOT gate). المخرج يكون 1 اذا كان كلا المدخلين 0 والا فانه غير ذلك يكون المخرج 0
البوابة المنطقية XOR (exclusive-OR)
وتعمل هذه البوابة على مبدأ "either/or." فالمخرج يكون 1 اذا كان فقط احد المداخل 1 وليس كلا المدخلين. ويكون المخرج 0 اذا كان كلا المدخلين 0 او كلاهما 1 .وهي عبارة عن تجميع لبوابة XOR متبوعة ببوابة AND اي inverter . وفي هذه الحالة يكون المخرج 1 اذا كان المدخلين متشابهين . ويكون المخرج 0 اذا كانت المداخل مختلفة .
البوابة المنطقية XNOR (exclusive-NOR)
كما انه يوجد بوابة اخرى تدعى Buffer والبعض يحسبها ضمن البوابات المنطقية
وان شاء الله سيكون الموضوع التالي عن الانظمة العددية النظام الثنائي والثماني والسداسي عشر والنظام العشري وطريقة تحويل الاعداد من نظام الى اخر
رد مع اقتباس
