Логічні елементи — це невелика цифрова комутаційна схема, яка визначає вихід двох або більше введених функцій у двійковому форматі. Логічний «1» означає «Істинний» або «Високий» за своєю природою, тоді як логічний «0» означає «Хибний» або «Низький» за своєю природою. На основі різних логічних операцій вихід відрізняється. У логічному вентилі може бути багато входів, але буде лише один вихід. Кожен логічний вентиль має власну таблицю істинності, яка представляє всі комбінації вхідних і вихідних даних.

Панель швидкого доступу до ms word

Зміст

• І Ворота
• Операція
• Типи
• символ
• Таблиця істинності
• AND Gate в термінах транзистора
• Додатки
• Переваги
• Недоліки
• Розв’язаний приклад

Що таке AND Gate?

І ворота є основою логічні ворота який виконує логічне множення двійкового введення. Операція І виконується так само, як і стандартне множення 1 і 0. Вентиль І — це логічна схема, яка виконує операції І на вході схеми. Коли всі входи дорівнюють 1, AND Gate виводить 1, інакше він виводить 0. Крапка (.) позначає операцію AND.

Робота AND Gate

AND Gate приймає значення як вхідні дані та повертає –

Повертає 1, якщо всі вхідні дані дорівнюють 1.

Повертає 0, якщо всі вхідні дані не дорівнюють 1.

Вираз AND Gate такий:

Скажімо, у нас є два входи, A і B, а вихід називається X, тоді вираз:

X = (A . B)

Типи воріт І

Існує два типи вентилів І залежно від кількості вхідних даних

2-вхід І ворота

Потрібно 2 входи, а таблиця істинності матиме 2²= 4 можливі комбінації. Таблиця істинності 2 входів І воріт така:

X= А ⋅ Б

3 входи І ворота

Він має три входи і тільки один вихід. Є 2³= 8 комбінацій введення та виведення.

X= А ⋅ Б ⋅ C

Символ AND Gate

Нижче наведено символ воріт І, A і B представляють два входи. Шлюз І виконує логічну операцію І на входах. Вихід представлений лінією, що тягнеться від нижньої частини символу AND.

І ворота з таблицею істинності

розбиття рядка c++

Таблиця істинності AND Gate

У наведеній таблиці істинності. Якщо обидва входи A і B дорівнюють 0, вихід дорівнює 0. Якщо один із входів A або B дорівнює 0, а інший – 1, вихід дорівнює 0. Лише коли обидва входи A і B дорівнюють 1, вихід дорівнює 1. Ця поведінка відображає логічну операцію елемента І, де вихід є істинним (1), лише коли всі вхідні дані є істинними (1).

3 вхід І ворота

AND Gate в термінах транзистора

Шлюз І є одним із основних будівельних блоків цифрових логічних схем. Його роботу також можна пояснити через концепцію транзисторів

Представлення затвора І в термінах транзистора

На наведеній вище діаграмі транзистор виконуватиме роль перемикача. Коли ми подаємо напругу через клему колектора, напруга досягає клеми емітера, коли напруга базової клеми між 0 та напругою колектора.

Розглянемо приклад, коли обидва входи дорівнюють 0. Коли напруга подається через колекторний вивід транзистора Q1, емітерний вивід не отримує жодного вхідного значення, оскільки значення базового виводу дорівнює 0. Подібним чином емітер Q1 підключено до колектора транзистора Q1. транзистор Q2 не забезпечує ні струму, ні напруги. Отже, вихід емітера транзистора 2 дорівнює 0, і в результаті кінцевий вихід (Q) також дорівнює 0.

Застосування AND Gate

• Він використовується для розробки складних схем, таких як суматори , множники тощо.
• Використовується для керування світлофорною системою. Наприклад: Зелене світло повинно бути активовано, коли всі дороги вільні.
• Його можна використовувати в системі безпеки, де AND gate можна використовувати для активації сигналізації, коли багато датчик оперуються.
• Його можна використовувати в техніці виявлення та виправлення помилок.

Переваги AND Gate

• Він виконує логічну операцію кон'юнкції. Це означає, що він видає «1», коли всі його вхідні дані «1».
• Він споживає низьку енергію в порівнянні з будь-яким іншим складним логічним вентилем.
• Це дуже легко реалізувати за допомогою CMOS , TTL та багато іншого.

Недоліки AND Gate

• Ворота І мають обмежений діапазон виходу. Це означає, що він дасть високий вихід, коли всі входи високі, інакше він дасть низький вихід.
• Це створює затримку розповсюдження, яка може призвести до проблем із синхронізацією.

Розв’язаний приклад

Людина хоче побудувати систему безпеки будинку. Логіка полягає в тому, що коли двері відкриті і датчик руху виявляє рух, сигналізація повинна подавати звуковий сигнал. Яку логіку він повинен побудувати і які логічні ворота він може використовувати?

рішення: Побудуємо таблицю таблиці істинності:

Припустимо, стан дверей «1», коли відкриті, і «0», коли закриті.

Крім того, статус датчика руху становить «1», коли виявлено рух, інакше «0».

Згідно із запитанням, вказано, що тривога повинна запускатися, коли двері відкриті та виявлено рух. Отже, це можна реалізувати за допомогою AND gate, як показано в таблиці вище.

Оскільки, коли двері відкриті і руху не виявлено, сигналізація не повинна спрацьовувати, і, відповідно, інші випадки.

Висновок

У цій статті ми пройшли через AND gate, ми побачили його операції з його типами, ми також пройшли через його символи та таблиці істинності, також ми пройшли через його переваги та недоліки, програми з вирішеними прикладами.

AND Gate – поширені запитання

Чи можна використовувати вентиль І для виконання інших логічних операцій, таких як АБО чи НІ?

Ні, сам по собі шлюз І не може виконувати операції шлюзу АБО чи НІ. Його можна використовувати в комбінації з іншими воротами для виконання операції.

Чи може вентиль І мати різні рівні напруги для своїх входів?

Ні, ворота І не можуть мати інший рівень напруги. Він повинен мати відповідну високу або низьку напругу. Якщо його немає, ворота І не працюватимуть належним чином.

Чи можна використати вентиль І для моделювання множення в двійковій арифметиці?

Так, двійкове множення можна виконати за допомогою логічного елемента І. Логіку можна зробити, використовуючи концепцію фактичного множення.