Trong bài đăng này, chúng ta sẽ hiểu toàn diện về cổng logic là gì và hoạt động của nó. Chúng ta sẽ xem xét định nghĩa cơ bản, ký hiệu, bảng sự thật, Đa cổng vào, chúng ta cũng sẽ xây dựng các cổng tương đương dựa trên bóng bán dẫn và cuối cùng chúng ta sẽ xem xét tổng quan về các IC CMOS có liên quan khác nhau.
Cổng logic là gì
Cổng logic trong mạch điện tử có thể được biểu diễn như một đơn vị vật lý được biểu diễn thông qua một hàm Boolean.
Nói cách khác, một cổng logic được thiết kế để thực thi một hàm logic bằng cách sử dụng một hoặc nhiều đầu vào nhị phân và để tạo ra một đầu ra nhị phân duy nhất.
Cổng Logic điện tử về cơ bản được cấu hình và thực hiện bằng cách sử dụng các khối hoặc phần tử bán dẫn như điốt hoặc bóng bán dẫn hoạt động giống như công tắc BẬT / TẮT có mô hình chuyển mạch được xác định rõ. Cổng logic tạo điều kiện thuận lợi cho việc xếp tầng các cổng sao cho nó dễ dàng cho phép cấu thành các hàm Boolean, giúp tạo ra các mô hình vật lý của tất cả logic Boolean. Điều này cho phép các thuật toán và toán học có thể ghi được bằng cách sử dụng logic Boolean.
Các mạch logic có thể sử dụng các phần tử bán dẫn trong phạm vi bộ ghép kênh, thanh ghi, đơn vị logic số học (ALU), bộ nhớ máy tính và thậm chí cả bộ vi xử lý, liên quan đến hàng trăm triệu cổng logic. Trong cách triển khai ngày hôm nay, bạn sẽ thấy hầu hết là bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET), được sử dụng để sản xuất cổng logic, một ví dụ điển hình là bóng bán dẫn hiệu ứng trường kim loại – oxit – bán dẫn hoặc MOSFET.
Hãy bắt đầu hướng dẫn với cổng logic AND.
Cổng Logic “AND” là gì?
Nó là một cổng điện tử, có đầu ra chuyển thành “cao” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc phát ra “tín hiệu tích cực” khi tất cả các đầu vào của cổng AND là “cao” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc “ tín hiệu tích cực ”.
Ví dụ: Giả sử trong một cổng AND với số đầu vào là ‘n’, nếu tất cả các đầu vào là “cao” thì đầu ra sẽ chuyển thành “cao”. Ngay cả khi một đầu vào là “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc “tín hiệu âm”, đầu ra chuyển sang “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc cho ra “tín hiệu âm”.
Ghi chú:
Thuật ngữ “Cao”, “1”, “tín hiệu tích cực”, “đúng” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu tích cực là tín hiệu tích cực của pin hoặc nguồn điện).
Thuật ngữ “THẤP”, “0”, “tín hiệu âm”, “sai” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu âm là tín hiệu âm của pin hoặc nguồn điện).
Hình minh họa biểu tượng cổng Logic VÀ:
Ở đây “A” và “B” là hai đầu vào và “Y” là đầu ra.
Biểu thức Boolean cho cổng logic AND: Đầu ra ‘Y’ là phép nhân của hai đầu vào ‘A’ và ‘B’. (A.B) = Y.
Phép nhân Boolean được biểu thị bằng dấu chấm (.)
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘1’ thì đầu ra là (A.B) = 1 x 1 = ‘1’ hoặc “cao”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘1’ thì đầu ra là (A.B) = 0 x 1 = ‘0’ hoặc “Thấp”
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘0’ thì đầu ra là (A.B) = 1 x 0 = ‘0’ hoặc “Thấp”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘0’ thì đầu ra là (A.B) = 0 x 0 = ‘0’ hoặc “Thấp”
Các điều kiện trên được đơn giản hóa trong bảng chân lý.
Bảng sự thật (Hai đầu vào):
| A (Đầu vào) | B (ĐẦU VÀO) | Y (Đầu ra) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Cổng 3 đầu vào “VÀ”:
Hình minh họa 3 cổng AND đầu vào:
Cổng logic AND có thể có số đầu vào là ‘n’, có nghĩa là nó có thể có nhiều hơn hai đầu vào (Cổng logic AND sẽ có ít nhất hai đầu vào và luôn có một đầu ra).
Đối với cổng AND 3 đầu vào, phương trình Boolean biến như thế này: (A.B.C) = Y, tương tự cho 4 đầu vào trở lên.
Bảng sự thật cho cổng AND 3 đầu vào:
| A (ĐẦU VÀO) | B (ĐẦU VÀO) | C (ĐẦU VÀO) | Y (ĐẦU RA) |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Logic đa đầu vào VÀ Cổng:
Cổng Logic AND có sẵn trên thị trường chỉ có sẵn ở 2, 3 và 4 đầu vào. Nếu chúng ta có nhiều hơn 4 đầu vào thì chúng ta phải phân tầng các cổng.
Chúng ta có thể có sáu cổng AND logic đầu vào bằng cách xếp tầng 2 cổng AND đầu vào như sau:
Bây giờ phương trình Boolean cho mạch trên trở thành Y = (A.B). (C.D). (E.F)
Tuy nhiên, tất cả các quy tắc logic được đề cập áp dụng cho mạch trên.
Nếu bạn chỉ sử dụng 5 đầu vào từ 6 cổng AND đầu vào ở trên, chúng ta có thể kết nối một điện trở kéo lên tại bất kỳ một chân nào và bây giờ nó trở thành cổng AND 5 đầu vào.
Transistor Dựa trên hai cổng Logic AND đầu vào:
Bây giờ chúng ta đã biết cổng logic AND hoạt động như thế nào, hãy xây dựng cổng AND 2 đầu vào bằng cách sử dụng hai bóng bán dẫn NPN. Các vi mạch logic được xây dựng theo cùng một cách.
Sơ đồ hai Transistor VÀ cổng:
Tại đầu ra “Y”, bạn có thể kết nối đèn LED nếu đầu ra cao, đèn LED sẽ phát sáng (đầu cuối LED + Ve tại “Y” với điện trở 330 ohm và âm với GND).
Khi chúng ta áp dụng tín hiệu cao vào đế của hai bóng bán dẫn, cả hai bóng bán dẫn đều BẬT, tín hiệu + 5V sẽ có sẵn tại bộ phát của T2, do đó đầu ra chuyển sang mức cao.
Nếu bất kỳ một trong các bóng bán dẫn TẮT, không có điện áp dương nào có sẵn ở bộ phát T2, nhưng do điện trở kéo xuống 1K, điện áp âm sẽ có sẵn ở đầu ra, vì vậy đầu ra được gọi là thấp.
Bây giờ bạn đã biết cách xây dựng cổng logic VÀ của riêng bạn.
Cổng tứ AND IC 7408:
Nếu bạn muốn mua cổng logic AND từ thị trường, bạn sẽ có trong cấu hình trên.
Nó có 14 chân, chân số 7 và chân số 14 tương ứng là GND và Vcc. Nó được hoạt động ở 5V.
Truyền chậm trễ:
Trễ lan truyền là thời gian cần thiết để đầu ra thay đổi từ THẤP đến CAO và ngược lại.
Độ trễ lan truyền từ THẤP đến CAO là 27 nano giây.
Độ trễ lan truyền từ CAO đến THẤP là 19 nano giây.
Các IC cổng “VÀ” thông dụng khác:
• 74LS08 Quad 2 đầu vào
• 74LS11 Ba 3 đầu vào
• 74LS21 4 đầu vào kép
• CD4081 Quad 2 đầu vào
• CD4073 Triple 3 đầu vào
• CD4082 4 đầu vào kép
Bạn luôn có thể tham khảo bảng dữ liệu cho các IC trên để biết thêm thông tin.
Chức năng cổng 'NOR độc quyền' của Logic như thế nào
Trong bài đăng này, chúng ta sẽ khám phá về cổng logic “Ex-NOR” hoặc cổng Exclusive-NOR. Chúng ta sẽ xem xét định nghĩa cơ bản, ký hiệu, bảng sự thật, mạch tương đương Ex-NOR, hiện thực Ex-NOR bằng cách sử dụng cổng NAND logic và cuối cùng, chúng ta sẽ tìm hiểu tổng quan về IC cổng Ex-OR 74266 quad 2 đầu vào.
Cổng 'NOR độc quyền' là gì?
Nó là một cổng điện tử, có đầu ra chuyển thành “cao” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc phát ra “tín hiệu tích cực” khi đầu vào là số chẵn của logic “1s” (hoặc “đúng” hoặc “cao” hoặc “ tín hiệu tích cực ”).
Ví dụ: Giả sử một cổng NOR độc quyền với số đầu vào là ‘n’, nếu đầu vào là logic “CAO” với 2 hoặc 4 hoặc 6 đầu vào (số đầu vào chẵn “1s”) thì đầu ra sẽ chuyển thành “CAO”.
Ngay cả khi chúng ta không áp dụng logic “cao” cho các chân đầu vào (tức là số 0 của logic “CAO” và tất cả logic “THẤP”), thì “không” vẫn là số chẵn đầu ra chuyển thành “CAO”.
Nếu số logic “1s” được áp dụng là ODD thì đầu ra chuyển sang “THẤP” (hoặc “0” hoặc “sai” hoặc “tín hiệu âm”).
Điều này trái ngược với cổng logic “Exclusive OR” nơi đầu ra của nó chuyển sang “HIGH” khi các đầu vào là số ODD của logic “1s”.
Ghi chú:
Thuật ngữ “Cao”, “1”, “tín hiệu tích cực”, “đúng” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu tích cực là tín hiệu tích cực của pin hoặc nguồn điện).
Thuật ngữ “THẤP”, “0”, “tín hiệu âm”, “sai” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu âm là tín hiệu âm của pin hoặc nguồn điện).
Hình minh họa về cổng Logic “NOR độc quyền”:
Mạch tương đương cổng 'NOR độc quyền':
Trên đây là mạch tương đương cho logic Ex-NOR, về cơ bản là sự kết hợp của cổng logic “Exclusive OR” và cổng logic “NOT”.
Ở đây “A” và “B” là hai đầu vào và “Y” là đầu ra.
Biểu thức Boolean cho cổng logic Ex-NOR: Y = (AB) ̅ + AB.
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘1’ thì đầu ra là ((AB) ̅ + AB) = 0 + 1 = ‘1’ hoặc “HIGH”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘1’ thì kết quả đầu ra là ((AB) ̅ + AB) = 0 + 0 = ‘0’ hoặc “LOW”
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘0’ thì kết quả đầu ra là ((AB) ̅ + AB) = 0 + 0 = ‘0’ hoặc “LOW”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘0’ thì đầu ra là ((AB) ̅ + AB) = 1 + 1 = ‘1’ hoặc “HIGH”
Các điều kiện trên được đơn giản hóa trong bảng chân lý.
Bảng sự thật (Hai đầu vào):
| A (Đầu vào) | B (ĐẦU VÀO) | Y (Đầu ra) |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Cổng NOR độc quyền 3 đầu vào:
Hình minh họa 3 cổng Ex-NOR đầu vào:
Bảng sự thật cho cổng EX-OR 3 đầu vào logic:
| A (ĐẦU VÀO) | B (ĐẦU VÀO) | C (ĐẦU VÀO) | Y (ĐẦU RA) |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
Đối với 3 cổng Ex-NOR đầu vào, phương trình Boolean trở thành: A ̅ (BC) ̅ + ABC ̅ + AB ̅C + A ̅BC.
Cổng logic “Ex-NOR” không phải là cổng logic cơ bản mà là sự kết hợp của các cổng logic khác nhau. Cổng Ex-NOR có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cổng logic “OR”, cổng logic “AND” và cổng logic “NAND” như sau:
Mạch tương đương cho cổng 'NOR độc quyền':
Thiết kế trên có nhược điểm lớn là chúng ta cần 3 cổng logic khác nhau để tạo thành một cổng Ex-NOR. Nhưng chúng ta có thể khắc phục vấn đề này bằng cách triển khai cổng Ex-NOR chỉ với các cổng “NAND” logic, điều này cũng tiết kiệm để chế tạo.
Cổng NOR độc quyền sử dụng cổng NAND:
Cổng NOR độc quyền được sử dụng để thực hiện các tác vụ tính toán phức tạp như các phép toán số học, bộ cộng nhị phân, phép trừ nhị phân, bộ kiểm tra chẵn lẻ và chúng được sử dụng như bộ so sánh kỹ thuật số.
Logic độc quyền-cổng NOR IC 74266:
Nếu bạn muốn mua cổng logic Ex-NOR từ thị trường, bạn sẽ nhận được cấu hình DIP ở trên.
Nó có 14 chân, chân số 7 và chân số 14 tương ứng là GND và Vcc. Nó được hoạt động ở 5V.
Truyền chậm trễ:
Trễ lan truyền là thời gian cần thiết để đầu ra thay đổi từ THẤP đến CAO và ngược lại sau khi đưa đầu vào.
Độ trễ lan truyền từ THẤP đến CAO là 23 nano giây.
Độ trễ lan truyền từ CAO đến THẤP là 23 nano giây.
Các IC cổng “EX-NOR” thường có sẵn:
74LS266 Quad 2 đầu vào
CD4077 Quad 2 đầu vào
Cách thức hoạt động của cổng NAND
Trong phần giải thích dưới đây, chúng ta sẽ khám phá về cổng NAND logic kỹ thuật số. Chúng ta sẽ xem xét định nghĩa cơ bản, ký hiệu, bảng sự thật, Cổng NAND đa đầu vào, chúng ta sẽ xây dựng cổng NAND 2 đầu vào của bóng bán dẫn, các cổng logic khác nhau chỉ sử dụng cổng NAND và cuối cùng chúng ta sẽ xem xét tổng quan về cổng NAND IC 7400.
Cổng Logic “NAND” là gì?
Nó là một cổng điện tử, có đầu ra chuyển thành “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc phát ra “tín hiệu tiêu cực” khi tất cả các đầu vào của cổng NAND là “cao” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc “ tín hiệu tích cực ”.
Ví dụ: Giả sử một cổng NAND có số đầu vào là ‘n’, nếu tất cả các đầu vào là “cao” thì đầu ra sẽ chuyển thành “THẤP”. Ngay cả khi một đầu vào là “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc “tín hiệu âm”, đầu ra chuyển sang “CAO” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc cho ra “tín hiệu tích cực”.
Ghi chú:
Thuật ngữ “Cao”, “1”, “tín hiệu tích cực”, “đúng” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu tích cực là tín hiệu tích cực của pin hoặc nguồn điện).
Thuật ngữ “THẤP”, “0”, “tín hiệu âm”, “sai” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu âm là tín hiệu âm của pin hoặc nguồn điện).
Hình minh họa biểu tượng cổng Logic NAND:
Ở đây “A” và “B” là hai đầu vào và “Y” là đầu ra.
Biểu tượng này là cổng “VÀ” với đảo ngược “o”.
Mạch tương đương cổng logic “NAND”:
Cổng logic NAND là sự kết hợp của cổng logic “AND” và cổng logic “NOT”.
Biểu thức Boolean cho cổng NAND logic: Đầu ra ‘Y’ là phép nhân bổ sung của hai đầu vào ‘A’ và ‘B’. Y = ((A.B) ̅)
Phép nhân Boolean được biểu thị bằng dấu chấm (.) Và phần bù (nghịch đảo) được biểu thị bằng dấu thanh (-) trên một chữ cái.
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘1’ thì kết quả đầu ra là ((A.B) ̅) = (1 x 1) ̅ = ‘0’ hoặc “LOW”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘1’ thì đầu ra là ((A.B) ̅) = (0 x 1) ̅ = ‘1’ hoặc “HIGH”
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘0’ thì kết quả là ((A.B) ̅) = (1 x 0) ̅ = ‘1’ hoặc “HIGH”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘0’ thì kết quả là ((A.B) ̅) = (0 x 0) ̅ = ‘1’ hoặc “HIGH”
Các điều kiện trên được đơn giản hóa trong bảng chân lý.
Bảng sự thật (Hai đầu vào):
| A (Đầu vào) | B (ĐẦU VÀO) | Y (Đầu ra) |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Cổng “NAND” 3 đầu vào:
Hình minh họa 3 cổng NAND đầu vào:
Cổng NAND logic có thể có số đầu vào là ‘n’, có nghĩa là nó có thể có nhiều hơn hai đầu vào
(Cổng Logic NAND sẽ có ít nhất hai đầu vào và luôn có một đầu ra).
Đối với cổng NAND 3 đầu vào, phương trình Boolean biến như sau: ((A.B.C) ̅) = Y, tương tự cho 4 đầu vào trở lên.
Bảng sự thậtcho 3 cổng NAND logic đầu vào:
| A (ĐẦU VÀO) | B (ĐẦU VÀO) | C (ĐẦU VÀO) | Y (ĐẦU RA) |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
Cổng NAND logic đa đầu vào:
Cổng Logic NAND có sẵn trên thị trường chỉ có sẵn ở 2, 3 và 4 đầu vào. Nếu chúng ta có nhiều hơn 4 đầu vào thì chúng ta phải phân tầng các cổng.
Ví dụ, chúng ta có thể có bốn cổng NAND logic đầu vào bằng cách xếp tầng 5 cổng NAND hai đầu vào như sau:
Bây giờ phương trình Boolean cho mạch trên trở thành Y = ((A.B.C.D) ̅)
Tuy nhiên, tất cả các quy tắc logic được đề cập áp dụng cho mạch trên.
Nếu bạn chỉ sử dụng 3 đầu vào từ 4 cổng NAND đầu vào ở trên, chúng ta có thể kết nối một điện trở kéo lên với bất kỳ một chân nào và bây giờ nó trở thành cổng NAND 3 đầu vào.
Transistor Dựa trên hai cổng Logic NAND đầu vào:
Bây giờ chúng ta biết, cách thức hoạt động của cổng NAND logic, hãy xây dựng cổng NAND 2 đầu vào bằng cách sử dụng hai
Bóng bán dẫn NPN. Các vi mạch logic được xây dựng theo cùng một cách.
Sơ đồ hai cổng NAND Transistor:
Tại đầu ra “Y”, bạn có thể kết nối đèn LED nếu đầu ra cao, đèn LED sẽ phát sáng (đầu cuối LED + Ve tại “Y” với điện trở 330 ohm và âm với GND).
Khi chúng ta áp dụng tín hiệu cao vào đế của hai bóng bán dẫn, cả hai bóng bán dẫn đều BẬT, tín hiệu mặt đất sẽ có sẵn tại bộ thu của T1, do đó đầu ra chuyển sang 'THẤP'.
Nếu bất kỳ một trong các bóng bán dẫn TẮT tức là áp dụng tín hiệu “THẤP” cho đế, không có tín hiệu nối đất nào có sẵn tại bộ thu của T1, nhưng do điện trở kéo lên 1K, tín hiệu dương sẽ có sẵn ở đầu ra và đầu ra lần lượt 'CAO'.
Bây giờ bạn đã biết cách xây dựng cổng NAND logic của riêng bạn.
Nhiều cổng logic khác nhau sử dụng cổng NAND:
Cổng NAND còn được gọi là “cổng logic phổ quát” vì chúng ta có thể tạo bất kỳ logic Boolean nào với cổng duy nhất này. Đây là một thuận lợi để chế tạo các IC có chức năng logic khác nhau và việc chế tạo một cổng duy nhất là kinh tế.
Trong sơ đồ trên, chỉ có 3 loại cổng được hiển thị nhưng chúng ta có thể tạo bất kỳ logic Boolean nào.
Cổng Quad NAND IC 7400:
Nếu bạn muốn mua một cổng NAND logic từ thị trường, bạn sẽ nhận được cấu hình DIP ở trên.
Nó có 14 chân, chân số 7 và chân số 14 tương ứng là GND và Vcc. Nó được hoạt động ở 5V.
Truyền chậm trễ:
Trễ lan truyền là thời gian cần thiết để đầu ra thay đổi từ LOW sang HIGH và ngược lại sau khi đưa ra một đầu vào.
Độ trễ lan truyền từ THẤP đến CAO là 22 nano giây.
Độ trễ lan truyền từ CAO đến THẤP là 15 nano giây.
Có một số IC cổng NAND khác có sẵn:
- 74LS00 Quad 2 đầu vào
- 74LS10 Ba 3 đầu vào
- 74LS20 4 đầu vào kép
- 74LS30 8 đầu vào đơn
- CD4011 Quad 2 đầu vào
- CD4023 Triple 3 đầu vào
- CD4012 4 đầu vào kép
Cách hoạt động của cổng NOR
Ở đây chúng ta sẽ tìm hiểu về cổng NOR logic kỹ thuật số. Chúng ta sẽ xem xét định nghĩa cơ bản, ký hiệu, bảng chân lý, Cổng NOR đa đầu vào, chúng ta sẽ xây dựng bóng bán dẫn dựa trên 2 cổng NOR đầu vào, các cổng logic khác nhau chỉ sử dụng cổng NOR và cuối cùng chúng ta sẽ tìm hiểu tổng quan về cổng NOR IC 7402.
Cổng Logic “NOR” là gì?
Nó là một cổng điện tử, có đầu ra chuyển thành “CAO” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc phát ra “tín hiệu tích cực” khi tất cả các đầu vào của cổng NOR là “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc “ bặt vô âm tín ”.
Ví dụ: Giả sử một cổng NOR với số đầu vào là ‘n’, nếu tất cả các đầu vào là “THẤP” thì đầu ra sẽ chuyển thành “CAO”. Ngay cả khi một đầu vào là “CAO” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc “tín hiệu tích cực”, đầu ra chuyển sang “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc cho ra “tín hiệu âm”.
Ghi chú:
Thuật ngữ “Cao”, “1”, “tín hiệu tích cực”, “đúng” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu tích cực là tín hiệu tích cực của pin hoặc nguồn điện).
Thuật ngữ “THẤP”, “0”, “tín hiệu âm”, “sai” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu âm là tín hiệu âm của pin hoặc nguồn điện).
Minh họa biểu tượng cổng Logic NOR:
Ở đây “A” và “B” là hai đầu vào và “Y” là đầu ra.
Biểu tượng này là cổng 'OR' với 'o' đảo ngược.
Mạch tương đương cổng logic “NOR”:
Cổng logic NOR là sự kết hợp của cổng logic “OR” và cổng logic “NOT”.
Biểu thức Boolean cho cổng NOR logic: Đầu ra ‘Y’ là phép cộng bổ sung của hai đầu vào ‘A’ và ‘B’. Y = ((A + B) ̅)
Phép cộng Boolean được biểu thị bằng (+) và phần bổ sung (nghịch đảo) được biểu thị bằng một thanh (-) trên một chữ cái.
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘1’ thì kết quả là ((A + B) ̅) = (1+ 1) ̅ = ‘0’ hoặc “LOW”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘1’ thì kết quả đầu ra là ((A + B) ̅) = (0+ 1) ̅ = ‘0’ hoặc “LOW”
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘0’ thì kết quả đầu ra là ((A + B) ̅) = (1+ 0) ̅ = ‘0’ hoặc “LOW”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘0’ thì kết quả đầu ra là ((A + B) ̅) = (0+ 0) ̅ = ‘1’ hoặc “HIGH”
Các điều kiện trên được đơn giản hóa trong bảng chân lý.
Bảng sự thật (Hai đầu vào):
| A (Đầu vào) | B (ĐẦU VÀO) | Y (Đầu ra) |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
Cổng “NOR” 3 đầu vào:
Hình minh họa 3 cổng NOR đầu vào:
Các cổng Logic NOR có thể có số đầu vào là ‘n’, có nghĩa là nó có thể có nhiều hơn hai đầu vào (Các cổng Logic NOR sẽ có ít nhất hai đầu vào và luôn là một đầu ra).
Đối với cổng NOR 3 đầu vào, phương trình Boolean biến như thế này: ((A + B + C) ̅) = Y, tương tự cho 4 đầu vào trở lên.
Bảng sự thật cho cổng NOR 3 logic đầu vào:
| A (ĐẦU VÀO) | B (ĐẦU VÀO) | C (ĐẦU VÀO) | Y (ĐẦU RA) |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
Cổng NOR logic đa đầu vào:
Cổng Logic NOR có sẵn trên thị trường chỉ có sẵn ở 2, 3 và 4 đầu vào. Nếu chúng ta có nhiều hơn 4 đầu vào thì chúng ta phải phân tầng các cổng.
Ví dụ, chúng ta có thể có bốn cổng NOR logic đầu vào bằng cách xếp tầng 5 hai cổng NOR đầu vào như sau:
Bây giờ phương trình Boolean cho mạch trên trở thành Y = ((A + B + C + D) ̅)
Tuy nhiên, tất cả các quy tắc logic được đề cập áp dụng cho mạch trên.
Nếu bạn chỉ sử dụng 3 đầu vào từ cổng NOR 4 đầu vào ở trên, chúng ta có thể kết nối một điện trở kéo xuống với bất kỳ chân nào và bây giờ nó trở thành cổng NOR 3 đầu vào.
Transistor Dựa trên hai cổng Logic NOR đầu vào:
Bây giờ chúng ta biết, cách thức hoạt động của cổng NOR logic, hãy xây dựng cổng NOR 2 đầu vào bằng cách sử dụng hai bóng bán dẫn NPN. Các vi mạch logic được xây dựng theo cùng một cách.
Sơ đồ hai cổng NOR của Transistor:
Tại đầu ra “Y”, bạn có thể kết nối đèn LED nếu đầu ra cao, đèn LED sẽ phát sáng (đầu cuối LED + Ve tại “Y” với điện trở 330 ohm và âm với GND).
Khi chúng ta áp dụng tín hiệu “CAO” cho đế của hai bóng bán dẫn, cả hai bóng bán dẫn đều BẬT và tín hiệu mặt đất sẽ có sẵn tại bộ thu của T1 và T2, do đó đầu ra chuyển sang “THẤP”.
Nếu chúng ta áp dụng “CAO” cho bất kỳ bóng bán dẫn nào, tín hiệu âm vẫn có sẵn ở đầu ra, làm cho đầu ra chuyển sang “THẤP”.
Nếu chúng ta áp dụng tín hiệu 'THẤP' cho đế của hai bóng bán dẫn, cả hai bóng bán dẫn đều TẮT, nhưng do điện trở kéo lên, đầu ra chuyển sang 'CAO'.
Bây giờ bạn đã biết cách xây dựng cổng NOR logic của riêng bạn.
Nhiều cổng logic khác nhau sử dụng cổng NOR:
LƯU Ý: NAND và NOR là hai cổng còn được gọi là cổng đa năng.
Cổng NOR cũng là một “cổng logic phổ quát” vì chúng ta có thể tạo bất kỳ logic Boolean nào với cổng duy nhất này. Đây là một lợi thế để chế tạo các IC với các chức năng logic khác nhau và việc chế tạo một cổng duy nhất là kinh tế, điều này cũng tương tự đối với cổng NAND.
Trong các sơ đồ trên, chỉ có 3 loại cổng được giới thiệu nhưng, chúng ta có thể thực hiện bất kỳ logic Boolean nào.
Cổng Quad NOR IC 7402:
Nếu bạn muốn mua một cổng NOR logic từ thị trường, bạn sẽ có trong cấu hình DIP ở trên.
Nó có 14 chân, chân số 7 và chân số 14 tương ứng là GND và Vcc. Nó được hoạt động ở 5V.
Truyền chậm trễ:
Trễ lan truyền là thời gian cần thiết để đầu ra thay đổi từ LOW sang HIGH và ngược lại sau khi đưa ra một đầu vào.
Độ trễ lan truyền từ THẤP đến CAO là 22 nano giây.
Độ trễ lan truyền từ CAO đến THẤP là 15 nano giây.
Có một số IC cổng NOR khác có sẵn:
- 74LS02 Quad 2 đầu vào
- 74LS27 Ba 3 đầu vào
- 74LS260 4 đầu vào kép
- CD4001 Quad 2 đầu vào
- CD4025 Bộ ba 3 đầu vào
- CD4002 4 đầu vào kép
Cổng logic NOT
Trong bài đăng này, chúng ta sẽ khám phá về cổng logic 'NOT'. Chúng ta sẽ tìm hiểu về định nghĩa cơ bản, ký hiệu, bảng sự thật, tương đương cổng NAND và cổng NOR, bộ biến tần Schmitt, bộ dao động cổng Schmitt NOT, cổng NOT sử dụng bóng bán dẫn và cuối cùng chúng ta sẽ xem xét IC nghịch lưu cổng logic 7404.
Trước khi chúng ta bắt đầu tìm hiểu chi tiết về cổng logic NOT còn được gọi là biến tần kỹ thuật số, chúng ta không được nhầm lẫn với “Bộ biến tần” được sử dụng trong các nguồn cung cấp năng lượng mặt trời hoặc dự phòng tại nhà hoặc văn phòng.
Cổng Logic “NOT” là gì?
Nó là một cổng logic đầu vào và đầu ra duy nhất có đầu ra bổ sung cho đầu vào.
Định nghĩa trên nói rằng nếu đầu vào là “CAO” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc “tín hiệu tích cực” thì đầu ra sẽ là “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc “tín hiệu âm”.
Nếu đầu vào là “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc “tín hiệu âm”, đầu ra sẽ bị đảo ngược thành “CAO” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc “tín hiệu tích cực”
Ghi chú:
Thuật ngữ “Cao”, “1”, “tín hiệu tích cực”, “đúng” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu tích cực là tín hiệu tích cực của pin hoặc nguồn điện).
Thuật ngữ “THẤP”, “0”, “tín hiệu âm”, “sai” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu âm là tín hiệu âm của pin hoặc nguồn điện).
Hình minh họa Cổng Logic NOT:
Giả sử “A” là đầu vào và “Y” là đầu ra, phương trình Boolean cho cổng logic NOT là: Ā = Y.
Phương trình nói rằng đầu ra là nghịch đảo của đầu vào.
Bảng Chân lý cho cổng KHÔNG logic:
| ĐẾN (ĐẦU VÀO) | Y (ĐẦU RA) |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
Cổng not sẽ luôn có một đầu vào duy nhất (và luôn có một đầu ra duy nhất) nó được phân loại là thiết bị ra quyết định. Biểu tượng “o” ở đầu của tam giác thể hiện sự bổ sung hoặc đảo ngược.
Biểu tượng “o” này không chỉ giới hạn ở cổng logic “NOT” mà còn có thể được sử dụng bởi bất kỳ cổng logic nào hoặc bất kỳ mạch kỹ thuật số nào. Nếu “o” ở đầu vào, điều này cho biết rằng đầu vào đang hoạt động ở mức thấp.
Hoạt động-Thấp: Đầu ra chuyển sang hoạt động (kích hoạt bóng bán dẫn, đèn LED hoặc rơle, v.v.) khi đầu vào 'LOW' được đưa ra.
Cổng NAND và NOR Tương đương:
Cổng “NOT” có thể được xây dựng bằng cách sử dụng cổng logic “NAND” và cổng “NOR” logic bằng cách kết hợp tất cả các chân đầu vào, điều này áp dụng cho các cổng có chân đầu vào 3, 4 và cao hơn.
Cổng logic 'KHÔNG' dựa trên bóng bán dẫn:
Logic “NOT” có thể được xây dựng bởi một bóng bán dẫn NPN và một điện trở 1K. Nếu chúng ta áp dụng tín hiệu 'CAO' cho đế của bóng bán dẫn, đất sẽ được kết nối với bộ thu của bóng bán dẫn, do đó đầu ra chuyển sang 'THẤP'.
Nếu chúng ta áp dụng tín hiệu “THẤP” cho đế của bóng bán dẫn, bóng bán dẫn vẫn ở trạng thái TẮT và sẽ không được kết nối với đất, nhưng đầu ra sẽ được kéo “CAO” bởi điện trở kéo lên kết nối với Vcc. Vì vậy, chúng tôi có thể tạo ra một cổng logic 'NOT' bằng cách sử dụng bóng bán dẫn.
Biến tần Schmitt:
Chúng ta sẽ khám phá khái niệm này với bộ sạc pin tự động để giải thích việc sử dụng và hoạt động của bộ biến tần Schmitt. Hãy lấy ví dụ về quy trình sạc pin li-ion.
Pin li-ion 3,7 V được sạc khi pin chạm mức 3 V đến 3,2 V, điện áp pin tăng dần trong khi sạc và pin cần được cắt ở mức 4,2 V. Sau khi sạc, điện áp mạch hở của pin giảm xuống khoảng 4,0 V .
Cảm biến điện áp đo giới hạn cắt và kích hoạt rơ le ngừng sạc. Nhưng khi điện áp giảm xuống dưới 4,2V, bộ sạc phát hiện là không được sạc và bắt đầu sạc cho đến 4,2V và ngắt, một lần nữa điện áp pin lại giảm xuống 4,0V và bắt đầu sạc lại và sự điên rồ này lặp đi lặp lại.
Điều này sẽ làm chết pin nhanh chóng, để khắc phục vấn đề này, chúng tôi cần mức ngưỡng thấp hơn hoặc “LTV” để pin không bắt đầu sạc cho đến khi pin giảm xuống 3 V đến 3,2 V. Điện áp ngưỡng trên hoặc “UTV” là 4.2V trong ví dụ này.
Biến tần Schmitt được chế tạo để chuyển đổi trạng thái đầu ra khi điện áp vượt qua điện áp ngưỡng trên và nó giữ nguyên cho đến khi đầu vào đạt đến điện áp ngưỡng dưới.
Tương tự, khi đầu vào vượt qua điện áp ngưỡng thấp hơn, đầu ra vẫn giữ nguyên cho đến khi đầu vào đạt đến điện áp ngưỡng trên.
Nó sẽ không thay đổi trạng thái giữa LTV và UTV.
Bây giờ, vì điều này, ON / OFF sẽ mượt mà hơn nhiều và dao động không mong muốn sẽ được loại bỏ và mạch cũng sẽ chống nhiễu điện tốt hơn.
Schmitt NOT Gate Oscillator:
Mạch trên là một bộ dao động tạo ra sóng vuông ở 33% chu kỳ làm việc. Ban đầu tụ điện ở trạng thái phóng điện và tín hiệu nối đất sẽ có sẵn ở đầu vào của cổng NOT.
Đầu ra chuyển thành tích cực và sạc tụ điện qua điện trở “R”, tụ điện sạc cho đến khi điện áp ngưỡng trên của biến tần và thay đổi trạng thái, đầu ra chuyển thành tín hiệu âm và tụ điện bắt đầu phóng điện qua điện trở “R” cho đến khi điện áp tụ đạt mức ngưỡng thấp hơn và thay đổi trạng thái, đầu ra chuyển sang tích cực và sạc tụ điện.
Chu kỳ này lặp lại miễn là nguồn cung cấp cho mạch.
Tần số của dao động trên có thể tính được: F = 680 / RC
Trong đó, F là tần số.
R là điện trở tính bằng ôm.
C là điện dung tính bằng farad.
Bộ chuyển đổi sóng vuông:
Mạch trên sẽ chuyển tín hiệu sóng sin sang sóng vuông, thực ra nó có thể chuyển bất kỳ sóng analog nào thành sóng vuông.
Hai điện trở R1 và R2 hoạt động như bộ phân áp, nó được sử dụng để lấy điểm phân cực và tụ điện chặn mọi tín hiệu DC.
Nếu tín hiệu đầu vào vượt quá mức ngưỡng trên hoặc dưới mức ngưỡng thấp hơn, đầu ra sẽ quay
THẤP hoặc CAO tùy theo tín hiệu, điều này tạo ra sóng vuông.
IC 7404 KHÔNG cổng Biến tần:
IC 7404 là một trong những IC cổng logic NOT được sử dụng phổ biến nhất. Nó có 14 chân, chân # 7 là nối đất và chân # 14 là Vcc. Điện áp hoạt động là từ 4,5V đến 5V.
Truyền chậm trễ:
Độ trễ lan truyền là thời gian được thực hiện bởi cổng để xử lý đầu ra sau khi đưa ra đầu vào.
Trong logic, cổng “NOT” mất khoảng 22 nano giây để thay đổi trạng thái của nó từ CAO sang THẤP và ngược lại.
Có một số logic khác “IC cổng NOT:
• 74LS04 Hex Inverting NOT Gate
• 74LS14 Hex Schmitt Inverting NOT Gate
• 74LS1004 Trình điều khiển Đảo ngược Hex
• CD4009 Hex Inverting NOT Gate
• CD4069 Cổng không đảo ngược Hex
Cách hoạt động của cổng OR
Bây giờ chúng ta hãy khám phá về cổng OR logic kỹ thuật số. Chúng ta sẽ xem xét định nghĩa cơ bản, ký hiệu, bảng sự thật, Cổng OR đa đầu vào, chúng ta sẽ xây dựng transistor dựa trên 2 cổng OR đầu vào và cuối cùng chúng ta sẽ tìm hiểu tổng quan về cổng OR IC 7432.
Cổng Logic 'OR' là gì?
Nó là một cổng điện tử, có đầu ra chuyển thành “LOW” hoặc “0” hoặc “false” hoặc phát ra “tín hiệu tiêu cực” khi tất cả các đầu vào của cổng OR là “LOW” hoặc “0” hoặc “false” hoặc “ bặt vô âm tín ”.
Ví dụ: Nói một cổng OR với số đầu vào là ‘n’, nếu tất cả các đầu vào là “THẤP” thì đầu ra sẽ chuyển thành “THẤP”. Ngay cả khi một đầu vào là “CAO” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc “tín hiệu tích cực”, đầu ra chuyển sang “CAO” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc cho ra “tín hiệu tích cực”.
Ghi chú:
Thuật ngữ “Cao”, “1”, “tín hiệu tích cực”, “đúng” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu tích cực là tín hiệu tích cực của pin hoặc nguồn điện).
Thuật ngữ “THẤP”, “0”, “tín hiệu âm”, “sai” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu âm là tín hiệu âm của pin hoặc nguồn điện).
Hình minh họa biểu tượng cổng Logic OR:
Ở đây “A” và “B” là hai đầu vào và “Y” là đầu ra.
Biểu thức Boolean cho cổng logic OR: Đầu ra ‘Y’ là phép cộng của hai đầu vào ‘A’ và ‘B’, (A + B) = Y.
Phép cộng Boolean được biểu thị bằng (+)
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘1’ thì đầu ra là (A + B) = 1 + 1 = ‘1’ hoặc “cao”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘1’ thì đầu ra là (A + B) = 0 + 1 = ‘1’ hoặc “cao”
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘0’ thì đầu ra là (A + B) = 1 + 0 = ‘1’ hoặc “cao”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘0’ thì kết quả đầu ra là (A + B) = 0 + 0 = ‘0’ hoặc “Thấp”
Các điều kiện trên được đơn giản hóa trong bảng chân lý.
Bảng sự thật (Hai đầu vào):
| A (Đầu vào) | B (ĐẦU VÀO) | Y (Đầu ra) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Cổng 3 đầu vào “HOẶC”:
Hình minh họa 3 cổng OR đầu vào:
Cổng logic OR có thể có số đầu vào là ‘n’, có nghĩa là nó có thể có nhiều hơn hai đầu vào (Cổng Logic OR sẽ có ít nhất hai đầu vào và luôn là một đầu ra).
Đối với cổng logic 3 đầu vào OR, phương trình Boolean biến như thế này: (A + B + C) = Y, tương tự cho 4 đầu vào trở lên.
Bảng sự thật cho 3 cổng logic đầu vào HOẶC:
| A (ĐẦU VÀO) | B (ĐẦU VÀO) | C (ĐẦU VÀO) | Y (ĐẦU RA) |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Logic đa đầu vào HOẶC Cổng:
Cổng Logic OR có sẵn trên thị trường chỉ có sẵn ở 2, 3 và 4 đầu vào. Nếu chúng ta có nhiều hơn 4 đầu vào thì chúng ta phải phân tầng các cổng.
Chúng ta có thể có sáu cổng OR logic đầu vào bằng cách xếp tầng 2 cổng OR đầu vào như sau:
Bây giờ phương trình Boolean cho mạch trên trở thành Y = (A + B) + (C + D) + (E + F)
Tuy nhiên, tất cả các quy tắc logic được đề cập áp dụng cho mạch trên.
Nếu bạn chỉ sử dụng 5 đầu vào từ 6 đầu vào OR cổng ở trên, chúng ta có thể kết nối một điện trở kéo xuống ở bất kỳ chân nào và bây giờ nó trở thành cổng OR 5 đầu vào.
Transistor Dựa trên hai cổng Logic OR đầu vào:
Bây giờ chúng ta biết, cổng OR logic hoạt động như thế nào, hãy xây dựng cổng OR 2 đầu vào bằng cách sử dụng hai bóng bán dẫn NPN. Các vi mạch logic được xây dựng theo cùng một cách.
Sơ đồ hai cổng OR Transistor:
Tại đầu ra “Y”, bạn có thể kết nối đèn LED nếu đầu ra cao, đèn LED sẽ phát sáng (đầu cuối LED + Ve tại “Y” với điện trở 330 ohm và âm với GND).
Khi chúng ta áp dụng tín hiệu LOW vào đế của hai bóng bán dẫn, cả hai bóng bán dẫn đều TẮT, tín hiệu mặt đất sẽ có sẵn tại bộ phát của T2 / T1 thông qua điện trở kéo xuống 1k, do đó đầu ra chuyển thành THẤP.
Nếu bất kỳ một trong các bóng bán dẫn BẬT, điện áp dương sẽ có sẵn tại bộ phát T2 / T1, do đó đầu ra chuyển sang mức CAO.
Bây giờ bạn biết cách xây dựng cổng logic HOẶC của riêng bạn.
Cổng tứ OR IC 7432:
Nếu bạn muốn mua cổng logic HOẶC từ thị trường, bạn sẽ nhận được trong cấu hình trên.
Nó có 14 chân, chân số 7 và chân số 14 tương ứng là GND và Vcc. Nó được hoạt động ở 5V.
Truyền chậm trễ:
Trễ lan truyền là thời gian cần thiết để đầu ra thay đổi từ THẤP đến CAO và ngược lại.
Độ trễ lan truyền từ THẤP đến CAO là 7,4 nano giây ở 25 độ C.
Độ trễ lan truyền từ CAO đến THẤP là 7,7 nano giây ở 25 độ C.
• 74LS32 Quad 2 đầu vào
• CD4071 Quad 2 đầu vào
• CD4075 Triple 3 đầu vào
• CD4072 4 đầu vào kép
Cổng –OR độc quyền logic
Trong bài đăng này, chúng ta sẽ khám phá về cổng logic XOR hoặc cổng Exclusive-OR. Chúng ta sẽ xem xét định nghĩa cơ bản, ký hiệu, bảng sự thật, mạch tương đương XOR, hiện thực XOR sử dụng cổng NAND logic và cuối cùng, chúng ta sẽ tổng quan về IC cổng Ex-OR 4 đầu vào 4486.
Trong các bài viết trước, chúng ta đã tìm hiểu về ba cổng logic cơ bản “VÀ”, “HOẶC” và “KHÔNG”. Chúng tôi cũng học được rằng, sử dụng ba cổng cơ bản này, chúng tôi có thể xây dựng hai cổng logic mới “NAND” và “NOR”.
Có hai cổng logic nữa mặc dù hai cổng này không phải là cổng cơ bản nhưng nó được xây dựng bằng sự kết hợp của các cổng logic khác và phương trình Boolean của nó rất quan trọng và rất hữu ích nên nó được coi là cổng logic riêng biệt.
Hai cổng logic này là cổng 'Exclusive OR' và 'Exclusive NOR'. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ chỉ khám phá về cổng logic Exclusive OR.
Cổng 'Exclusive OR' là gì?
Nó là một cổng điện tử, có đầu ra chuyển thành “cao” hoặc “1” hoặc “đúng” hoặc phát ra “tín hiệu tích cực” khi hai đầu vào logic khác nhau đối với nhau (điều này chỉ áp dụng cho hai đầu vào 2 Ex Cổng -OR).
Ví dụ: Giả sử cổng OR Exclusive với đầu vào 'hai', nếu một trong các chân đầu vào A là 'CAO' và chân đầu vào B là 'THẤP' thì đầu ra chuyển thành 'CAO' hoặc '1' hoặc 'đúng' hoặc 'Tín hiệu tích cực'.
Nếu cả hai đầu vào có cùng mức logic, tức là cả hai chân “CAO” hoặc cả hai chân “THẤP” thì đầu ra chuyển sang “THẤP” hoặc “0” hoặc “sai” hoặc “tín hiệu âm”.
Ghi chú:
Thuật ngữ “Cao”, “1”, “tín hiệu tích cực”, “đúng” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu tích cực là tín hiệu tích cực của pin hoặc nguồn điện).
Thuật ngữ “THẤP”, “0”, “tín hiệu âm”, “sai” về cơ bản giống nhau (Tín hiệu âm là tín hiệu âm của pin hoặc nguồn điện).
Hình minh họa của cổng HOẶC độc quyền logic:
Ở đây “A” và “B” là hai đầu vào và “Y” là đầu ra.
Biểu thức Boolean cho cổng logic Ex-OR: Y = (A.) ̅B + A.B ̅
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘1’ thì kết quả đầu ra là (A ̅.B + A.B ̅) = 0 x 1 + 1 x 0 = ‘1’ hoặc “LOW”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘1’ thì kết quả đầu ra là (A ̅.B + A.B ̅) = 1 x 1 + 0 x 0 = ‘1’ hoặc “HIGH”
Nếu ‘A’ là ‘1’ và ‘B’ là ‘0’ thì đầu ra là (A ̅.B + A.B ̅) = 0 x 0 + 1 x 1 = ‘1’ hoặc “HIGH”
Nếu ‘A’ là ‘0’ và ‘B’ là ‘0’ thì kết quả đầu ra là (A ̅.B + A.B ̅) = 1 x 0 + 0 x 1 = ‘0’ hoặc “Thấp”
Các điều kiện trên được đơn giản hóa trong bảng chân lý.
Bảng sự thật (Hai đầu vào):
| A (Đầu vào) | B (ĐẦU VÀO) | Y (Đầu ra) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Trong hai cổng logic đầu vào Ex-OR ở trên, nếu hai đầu vào khác nhau, tức là “1” và “0” thì đầu ra chuyển thành “CAO”. Nhưng với 3 hoặc nhiều logic đầu vào Ex-OR hoặc nói chung, đầu ra Ex-OR của chỉ chuyển sang “CAO” khi số ODD của logic “CAO” được áp dụng cho cổng.
Ví dụ: Nếu chúng ta có 3 cổng Ex-OR đầu vào, nếu chúng ta áp dụng logic “CAO” cho chỉ một đầu vào (số lẻ của logic “1”) thì đầu ra sẽ chuyển thành “CAO”. Nếu chúng ta áp dụng logic “CAO” cho hai đầu vào (đây là số chẵn của logic “1”) thì đầu ra chuyển sang “THẤP” và cứ tiếp tục như vậy.
3 Đầu vào Độc quyền HOẶC Cổng:
Hình minh họa 3 cổng EX-OR đầu vào:
Bảng sự thật cho cổng EX-OR 3 đầu vào logic:
| A (ĐẦU VÀO) | B (ĐẦU VÀO) | C (ĐẦU VÀO) | Y (ĐẦU RA) |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Đối với 3 cổng Ex-OR đầu vào, phương trình Boolean trở thành: A (BC) ̅ + A ̅BC ̅ + (AB) ̅C + ABC
Như chúng ta đã mô tả trước đây, cổng logic “Ex-OR” không phải là cổng logic cơ bản mà là sự kết hợp của các cổng logic khác nhau. Cổng Ex-OR có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cổng logic “OR”, cổng logic “AND” và cổng logic “NAND” như sau:
Mạch tương đương cho cổng 'OR độc quyền':
Thiết kế trên có nhược điểm lớn là chúng ta cần 3 cổng logic khác nhau để tạo thành một cổng Ex-OR. Nhưng chúng ta có thể khắc phục vấn đề này bằng cách thực hiện cổng Ex-OR chỉ với cổng NAND logic, điều này cũng tiết kiệm để chế tạo.
Cổng HOẶC độc quyền sử dụng cổng NAND:
Cổng OR độc quyền được sử dụng để thực hiện các tác vụ tính toán phức tạp như các phép toán số học, bộ cộng đầy đủ, bộ cộng nửa, nó cũng có thể cung cấp chức năng thực hiện.
Độc quyền Logic HOẶC Cổng IC 7486:
Nếu bạn muốn mua cổng logic Ex-OR từ thị trường, bạn sẽ có trong cấu hình DIP ở trên.
Nó có 14 chân, chân số 7 và chân số 14 tương ứng là GND và Vcc. Nó được hoạt động ở 5V.
Truyền chậm trễ:
Trễ lan truyền là thời gian cần thiết để đầu ra thay đổi từ THẤP đến CAO và ngược lại sau khi đưa đầu vào.
Độ trễ lan truyền từ THẤP đến CAO là 23 nano giây.
Độ trễ lan truyền từ CAO đến THẤP là 17 nano giây.
Các IC cổng “EX-OR” thường có sẵn:
- 74LS86 Quad 2 đầu vào
- CD4030 Quad 2 đầu vào
Tôi hy vọng phần giải thích chi tiết ở trên có thể đã giúp bạn hiểu về cổng logic là gì và cách hoạt động của cổng logic, nếu bạn vẫn còn bất kỳ câu hỏi nào? Hãy bày tỏ trong phần bình luận, bạn có thể sẽ nhận được phản hồi nhanh chóng.
Một cặp: Mạch kiểm tra rò rỉ tụ điện - Tìm tụ điện bị rò rỉ nhanh chóng Tiếp theo: Bộ đệm kỹ thuật số - Làm việc, Định nghĩa, Bảng sự thật, Đảo ngược kép, Quạt ra
