گیت های منطقی پایه

گیت های منطقی الکترونیکی برای اجرای عملی توابع بولی استفاده می شوند. گیت های منطق الکترونیکی در بسته بندی مدارهای مجتمع (IC) عرضه می شوند. تقریباً هر گیت منطقی الکترونیکی برای کار کردن به منبع تغذیه نیاز دارد، ورودی را به صورت Logic 0 و Logic 1 دریافت می کند و سپس خروجی را به صورت Logic 0 و Logic 1 می دهد.

Logic 0 = LOW = OFF = 0V.
Logic 1 = HIGH = ON = 5V.

گیت های منطقی برای تولید خروجی از ورودی کمی تأخیر زمانی دارند. هر عملیات گیت منطقی با جدول صدق آن بیان می شود و مطابق نمودار ورودی و خروجی مربوطه است.

قوانین جبر بولی

قانون تعویض

A . B = B . A
A + B = B + A 

قانون انجمنی

A + (B + C) = (A + B) + C = A + B + C
A(B.C) = (A.B)C = A . B . C 

قانون توزیع پذیری

A(B + C) = A.B + A.C
A + (B.C) = (A + B).(A + C) 

قضایای دمورگان

قانون AND

A.0 = 0 A.1 = A
A.A = A A.Ā = 0

قانون OR

A+0 = A A+1 = 1
A+A = A A+Ā = 1 

قانون وارونگی

NOT A = Ā
NOT Ā = A

گیت AND

گیت AND ضرب بولی را بین ورودی های داده شده انجام می دهد. خروجی بالای منطقی را تنها زمانی می دهد که همه ورودی ها بالا باشند.

گیت OR

گیت OR جمع بولی را بین ورودی های داده شده انجام می دهد. خروجی پایین منطقی را تنها زمانی می دهد که همه ورودی ها پایین باشند.

گیت NOT

گیت NOT وارونگی بولی یا مکمل ورودی داده شده را انجام می دهد، این گیت NOT اغلب ورودی تکی را معکوس می کند، گاهی اوقات ممکن است به شکل آرایه باشد. وقتی ورودی پایین را می دهیم خروجی گیت NOT بالا و بالعکس خواهد بود.

گیت NAND

گیت NAND یک گیت منطقی جهانی است، این گیت حاوی گیت AND و گیت NOT است و تنها زمانی که همه ورودی ها بالا هستند، پایین منطقی را ارائه می دهد.

گیت NOR

گیت NOR یک گیت منطقی جهانی است، این گیت حاوی گیت OR و گیت NOT است و تنها زمانی که همه ورودی ها پایین باشند، مقدار منطقی بالا را می دهد.

گیت EXOR

گیت Ex-OR ممکن است به عنوان گیت OR انحصاری نامیده شود، زمانی که هر دو ورودی پایین یا بالا هستند، خروجی پایین منطقی می دهد.

گیت EXNOR

گیت EX-NOR ممکن است به عنوان گیت NOR انحصاری نامیده شود، خروجی مکمل گیت EXOR را می دهد، یعنی زمانی که هر دو ورودی بالا یا هر دو ورودی پایین هستند، خروجی منطقی بالا می دهد.

مثال‌هایی از گیت های منطقی

انواع مختلفی از گیت های منطقی مانند دو ورودی یا سه ورودی یا چهار ورودی منطقی در دسترس هستند. ما می‌توانیم مدارهای گیت‌ منطقی را پیاده‌سازی کنیم که بستگی به طراحی الکترونیک دیجیتال ما دارد.