Logic Gates er et af de vigtigste emner inden for elektronik, især digital elektronik. Begrebet logiske porte bygger på begrebet boolske funktioner. Logiske porte tager en eller flere binære værdier som input og returnerer en binær værdi som output efter at have udført den logiske beregning på dem. Der er flere slags GATE'er tilgængelige i Digital Electronics, nogle af dem er kendt som grundlæggende porte, og nogle af dem er kendt som universelle porte.
EN NAND port falder ind under kategorien universelle porte, fordi NAND-porten kan implementere enhver boolsk funktion uden hjælp fra grundlæggende porte og også beregne resultaterne af logiske input uden hjælp fra nogen anden logisk port.
Indholdsfortegnelse
kruskals algoritme
- Hvad er en logisk port?
-
Symbol på AND Gate - Sandhedstabel af OG Gate
- NAND Gate i form af transistor
- Anvendelser af NAND Gate
- Fordele ved NAND Gate
- Ulemper ved NAND Gate
Hvad er NAND Gate?
Logiske porte er et lille digitalt koblingskredsløb, der bestemmer outputtet af to eller flere indlæste booleske funktioner i binært format. Logisk 1 betyder sand eller høj i naturen, mens logisk 0 betyder falsk eller lav af natur. Baseret på forskellige logiske operationer er outputtet forskelligt. Der kan være mange indgange i en logisk gate, men der vil kun være én udgang. Hver logisk port har sin egen sandhedstabel, som repræsenterer alle kombinationerne af input og output.
NAND-porten, også kendt som Not-AND-porten, gør det stik modsatte eller komplementerer AND-porten.
Betjening af AND Gate
NAND Gate tager booleske værdier som input og returnerer:
- Returnerer 1, hvis alle input er 0 eller alternative (hvilket betyder, at den ene er 0, og den anden er 1 eller omvendt).
- Returnerer 0, hvis alle input er 1
Det boolesk udtryk af NAND Gate er som følger -
Lad os sige, at vi har to input, A og B, og outputtet hedder X, så er udtrykket –
X = (A . B)'
Typer af NAND-porte
Der er to typer NAND-porte, baseret på antallet af indgange
- 2-Input NAND Gate
- 3-Input NAND Gate
2-Input NAND Gate
Det er den enkleste form for NAND-port, som tager to input og returnerer output. Der er 22= 4 kombinationer af input og output.
NAND-port med tre indgange
Som navnet antyder, har den tre indgange og kun én udgang. Der er 23= 8 kombinationer af input og output.
Symbol på AND Gate
Nedenfor er symbolet for NAND-porten, A og B repræsenterer de to indgange. NAND-porten udfører den logiske NAND-operation på indgangene. Outputtet er repræsenteret af linjen, der strækker sig fra bunden af NAND-portsymbolet.
Det sandhedstabel af NAND-porten med to indgange er som følger –
NAND-port
Sandhedstabel af OG Gate
I den givne sandhedstabel returnerer den 1, hvis alle input er 0 eller alternative (hvilket betyder, at den ene er 0, og den anden er 1 eller omvendt). ellers returnerer 0, hvis alle input er 1.
3 Indgang NAND-port
NAND Gate i form af transistor
NAND-porten er en af de vigtigste byggesten i Digital Logic Circuits. Dens funktion kan også forklares via begrebet transistorer. Transistorer er en type halvleder enhed, der hovedsageligt bruges til at forstærke eller skifte elektroniske signaler.
NAND gate i form af transistor
Kredsløbets arbejde
Her i ovenstående diagram er der to transistorer ved navn Q1 og Q2, som er forbundet i en serie konfiguration. Samlerterminalen på Q1 er forbundet med Vcc og også med udgangsterminalen. Emitteren af Q1 er forbundet med kollektoren af Q2, hvilket gør forbindelsen i en seriekonfiguration. Udsenderen af Q2 er forbundet med jorden, som fuldender hele kredsløbet.
hvordan man åbner en fil i java
Lad os tage et tilfælde, når input A og B er 0. I dette tilfælde vil transistor fungere som en switch og afslutter forbindelsen mellem solfanger og emitter. Når 5V-forsyningen er ON, når den kollektorterminalen direkte på den første transistor. Kollektorterminalen er forbundet med udgang, så 5V forsyning går direkte til udgangen. Derfor vil output være HØJ.
Anvendelser af NAND Gate
- Universal Port: NAND-gate kaldes Universal Gate, fordi alle de grundlæggende logiske porte kan dannes ved hjælp af dem.
- Bruges til at gemme data: NAND-porte bruges til at skabe elementer som flip-flops og låse, som er en nøglekomponent til lagring af data.
- Aritmetisk logik: NAND-porte bruges i vid udstrækning i de aritmetiske og logiske enheder (ALU'er) i en computerenhed til at udføre operationer som addition, subtraktion osv.
- Anvendes i Dekoder og Encoder: NAND-porte bruges også i Decoder- og Encoder-kredsløb til at konvertere en binær kode til et sæt digitale signaler og omvendt.
- Anvendes i multipleksere og demultipleksere: NAND-gates bruges i multipleksere til at bestemme, hvilken rute et signal skal tage for at nå en enkelt udgang. Demultiplexeren gør det stik modsatte af dette.
- Urgeneratorer: NAND-porte, der bruges i urgeneratorer til at generere clocksignaler, som synkroniserer forskellige operationer i Digital Circuit.
- Logiske operationer: NAND-porte bruges også til at implementere forskellige logiske operationer.
Fordele ved NAND Gate
- Det er en universel port: NAND gate er en Universal Gate, så den kan bruges til at konstruere enhver grundlæggende logisk gate uden at bruge nogen anden Gate. Det kan også løse komplekse logiske problemer.
- Forenkle logiske udtryk: Ved kun at bruge NAND-porten kan vi forenkle alle komplekse logiske kredsløb og repræsentere dem på en enklere måde.
- Lavt antal nødvendige komponenter: NAND gate kan repræsentere enhver anden logisk gate, vi kan bruge NAND gates til at løse komplekse logiske udtryk, og som et resultat kræves et lille antal NAND gates.
- Mindre strømforbrug: Implementering af logiske funktioner ved hjælp af en NAND-gate bruger langt mindre strøm end andre porte.
Ulemper ved NAND Gate
- Mangel på fleksibilitet: Selvom NAND er en Universal Gate, vil implementering af alle logiske kredsløb ved hjælp af en NAND-gate muligvis ikke altid give det mest optimerede resultat.
- Fart: I nogle tilfælde kan brug af NAND-porten resultere i en udbredelsesforsinkelse, disse logiske udtryk kan have brug for nogle dedikerede Gates at løse.
Løst eksempel på NAND Gate
Implementer det givne kredsløb ved hjælp af NAND-port.
Vi har 4 indgange navngivet som A, B, C og D. Her skal vi udføre funktionaliteten af NAND Gate ved at bruge 2 AND gate og 1 OR gate.
Og i den resulterende sektion vil vi bruge 2 NAND Gates og 1 OR gate for at kende forskellen mellem funktionaliteten af AND ate og NAND gate.
Kredsløbsdiagram
Løsning:
Konvertering af AND- og OR-porten til NAND-port og holder det boolske udtryk det samme.
Implementer det givne kredsløb ved hjælp af NAND-port
Som et resultat får vi output: A'B' + C'D'
NAND Gate – ofte stillede spørgsmål
Hvorfor hedder NAND Gate Universal Gate?
NAND Gate kaldes Universal Gate, fordi den kan bruges til at danne alle andre grundlæggende logiske porte som OG ELLER IKKE uden at tage hjælp fra en anden port.
binært træ
Hvordan er en NAND-gate forskellig fra en AND-gate?
Når vi inverterer outputtet af AND-porten, får vi NAND-porten. Betyder, at resultatet af AND-porten bare vil blive vendt i tilfælde af NAND-port. Det er en kort form for IKKE-OG-port.
Hvordan opnås logisk IKKE-drift i NAND-porten?
Den logiske NOT-operation udføres på udgangen af AND-porten. NAND-porten er en kombination af AND og NOT-porten, hvor to eller flere input kommer ind i AND-get og giver et enkelt output, som derefter føres ind i NOT-porten, som giver komplementet til output.