دروازه(گیت) منطقی. گیت منطقی یک مدل ایده آل از محاسبات یا دستگاه الکترونیکی فیزیکی است که یک تابع بولی را اجرا می کند ، یک عملیات منطقی است که روی یک یا چند ورودی باینری انجام می شود که یک خروجی باینری واحد تولید می کند. بسته به زمینه ، ممکن است به یک دروازه منطقی ایده آل اشاره داشته باشد ، دروازه ای که به عنوان مثال دارای زمان افزایش صفر و خروج نامحدود است ، یا ممکن است به یک دستگاه فیزیکی غیر ایده آل اشاره داشته باشد [ ۱] ( نگاه کنید به گزینه ایده آل و واقعی آمپر برای مقایسه ) .
دروازه های منطقی در درجه اول با استفاده از دیودها یا ترانزیستورها به عنوان سوئیچ های الکترونیکی عمل میکنند، اما می توان آنها را با استفاده از لوله های خلاuum ، رله های الکترومغناطیسی ( منطق رله ) ، منطق سیال ، منطق پنوماتیک ، اپتیک ، مولکول ها یا حتی عناصر مکانیکی نیز ساخت. با تقویت ، می توان دروازه های منطقی را به همان روشی که می توان توابع بولی را تشکیل داد ، آبشار کرد ، و اجازه می دهد یک مدل فیزیکی از تمام منطق بولی ساخته شود ، و بنابراین ، تمام الگوریتم های ریاضیاتی را که می توان با منطق بولی توصیف کرد.
مدارهای منطقی شامل دستگاههایی مانند مالتی پلکسر ، ثبات ، واحدهای منطقی حسابی ( ALU ) و حافظه رایانه است که از طریق ریزپردازنده های کامل که ممکن است حاوی بیش از 100 میلیون دروازه باشد ، بالا می روند. اخیراً ، بیشتر دروازه ها از MOSFET ساخته شده اند ( ترانزیستورهای اثر میدانی - اکسید فلز - نیمه هادی ) .
دروازه های منطقی مرکب AND - OR - Invert ( AOI ) و OR - AND - Invert ( OAI ) اغلب در طراحی مدار استفاده می شوند زیرا ساخت آنها با استفاده از MOSFET ساده تر و کارآمدتر از مجموع دروازه های منفرد است.
یک سیستم منطقی کامل عملکردی ممکن است از رله ها ، سوپاپ ها یا ترانزیستورها تشکیل شده باشد. ساده ترین خانواده گیت های منطقی از ترانزیستور پیوندی دوقطبی ( RTL ) استفاده شده است. برخلاف گیت های ساده منطقی ، دیود ، می توان دروازه های RTL را به طور نامحدود به کاربرد تا توابع منطقی پیچیده تری تولید کند. از گیت RTL در مدارهای مجتمع اولیه استفاده می شد. برای سرعت بالاتر، مقاومتهای مورد استفاده در RTL توسط دیودها جایگزین شدند و نتیجه آن منطق دیود - ترانزیستور ( DTL ) بود. منطق ترانزیستور - ترانزیستور ( TTL ) جایگزین DTL شد. همگام پیچیده شدن مدار ها، ترانزیستور های اثر میدان جایگزین ترانزیستورهای دو قطبی شدند که کوچکتر از ترانزیستور های دو قطبی بودند. در حال حاضر ، برای کاهش مصرف برق، بیشترین تراشه های پیاده سازی سیستم های دیجیتال ، از منطق سیماس CMOS استفاده می کنند. سیموس از دستگاه های مکمل برای دستیابی به یک سرعت بالا با اتلاف انرژی کم استفاده می کند.
دروازه های منطقی در درجه اول با استفاده از دیودها یا ترانزیستورها به عنوان سوئیچ های الکترونیکی عمل میکنند، اما می توان آنها را با استفاده از لوله های خلاuum ، رله های الکترومغناطیسی ( منطق رله ) ، منطق سیال ، منطق پنوماتیک ، اپتیک ، مولکول ها یا حتی عناصر مکانیکی نیز ساخت. با تقویت ، می توان دروازه های منطقی را به همان روشی که می توان توابع بولی را تشکیل داد ، آبشار کرد ، و اجازه می دهد یک مدل فیزیکی از تمام منطق بولی ساخته شود ، و بنابراین ، تمام الگوریتم های ریاضیاتی را که می توان با منطق بولی توصیف کرد.
مدارهای منطقی شامل دستگاههایی مانند مالتی پلکسر ، ثبات ، واحدهای منطقی حسابی ( ALU ) و حافظه رایانه است که از طریق ریزپردازنده های کامل که ممکن است حاوی بیش از 100 میلیون دروازه باشد ، بالا می روند. اخیراً ، بیشتر دروازه ها از MOSFET ساخته شده اند ( ترانزیستورهای اثر میدانی - اکسید فلز - نیمه هادی ) .
دروازه های منطقی مرکب AND - OR - Invert ( AOI ) و OR - AND - Invert ( OAI ) اغلب در طراحی مدار استفاده می شوند زیرا ساخت آنها با استفاده از MOSFET ساده تر و کارآمدتر از مجموع دروازه های منفرد است.
یک سیستم منطقی کامل عملکردی ممکن است از رله ها ، سوپاپ ها یا ترانزیستورها تشکیل شده باشد. ساده ترین خانواده گیت های منطقی از ترانزیستور پیوندی دوقطبی ( RTL ) استفاده شده است. برخلاف گیت های ساده منطقی ، دیود ، می توان دروازه های RTL را به طور نامحدود به کاربرد تا توابع منطقی پیچیده تری تولید کند. از گیت RTL در مدارهای مجتمع اولیه استفاده می شد. برای سرعت بالاتر، مقاومتهای مورد استفاده در RTL توسط دیودها جایگزین شدند و نتیجه آن منطق دیود - ترانزیستور ( DTL ) بود. منطق ترانزیستور - ترانزیستور ( TTL ) جایگزین DTL شد. همگام پیچیده شدن مدار ها، ترانزیستور های اثر میدان جایگزین ترانزیستورهای دو قطبی شدند که کوچکتر از ترانزیستور های دو قطبی بودند. در حال حاضر ، برای کاهش مصرف برق، بیشترین تراشه های پیاده سازی سیستم های دیجیتال ، از منطق سیماس CMOS استفاده می کنند. سیموس از دستگاه های مکمل برای دستیابی به یک سرعت بالا با اتلاف انرژی کم استفاده می کند.
wiki: دروازه(گیت) منطقی
در الکترونیک دیجیتال، دروازهٔ منطقی یا گِیت منطقی ( به انگلیسی: Logic gate ) ، روی یک یا دو ورودیِ منطقی، عملیات منطقی انجام می دهد و یک خروجی منطقی تولید می کند. اساس عملکرد آن بر منطق بولی استوار است، که بر تمام مدارهای دیجیتال حاکم است. گیت های منطقی عمدتاً از ادوات الکترونیکی مانند ترانزیستورها تشکیل می شوند، ولی ممکن است از قطعات الکترومغناطیسی مانند رله ها، قطعات نوری یا حتی مکانیکی ساخته شوند. عملیات گیت های منطقی از مبنای دودویی با اعداد باینری پیروی می کنند.
یک ورودی یا خروجی منطقی بولی فقط یکی از دو حالت منطقی را قبول می کند. این دو حالت در هر مبحث نام خاص خود را دارند از جمله: خاموش/روشن، بالا/پایین، یک/صفر، درست/غلط، مثبت/منفی، مثبت/زمین، مدار باز/مدار بسته، و YES/NO.
یک گیت منطقی روی یک یا دو ورودی منطقی عملیات منطقی انجام می دهد و یک خروجی منطقی تولید می کند. به دلیل اینکه خروجی هر گیت یکی از سطوح منطقی است پس می توان آن خروجی را به ورودی گیت ( های ) دیگر متصل نمود. نمی توان دو خروجی را با هم به یک ورودی متصل نمود زیرا در این صورت سطوح ولتاژی به وجود خواهد آمد که خارج از محدوده منطقی خواهد بود.
در الکترونیک دیجیتال، هر سطح ولتاژ نماینده یک حالت منطقی معین است. هر گیتی برای تولید ولتاژ مناسب به منبع تغذیه نیاز دارد. در بلوک دیاگرام مدارهای منطقی، منبع تغذیه نمایش داده نمی شود، ولی در شماتیک کامل اتصالات منبع ضروری است.
دستگاه اعداد دودویی توسط گوتفرید لایبنیتس که تحت تأثیر سیستم دودویی کهن ئی چینگ بود، تصحیح شد. لایبنیتس مقرر کرد که استفاده از سیستم دودویی اصول حساب و منطق را ترکیب می کند.
در نامه ای در سال ۱۸۸۶ چارلز سندرز پیرس تشریح کرد که عملیات های منطقی می توانند توسط مدارهای راه گزین الکتریکی انجام شوند. سرانجام لامپ خلأ جایگزین رله ها برای انجام عملیات های منطقی شدند. تغییر لامپ خلأ توسط لی دفارست در سال ۱۹۰۷، امکان استفاده آن به صورت یک دروازه منطقی فراهم کرد. لودویگ ویتگنشتاین گونه ای از جدول ۱۶ ردیفه را به عنوان قضیه ۵٫۱۰۱ کتاب رساله منطقی - فلسفی معرفی کرد. والتر بوث در سال ۱۹۵۴ بخشی از نوبل فیزیک را برای اولین دروازه و ( به انگلیسی: And Gate ) مدرن الکتریکی گرفت. کنراد تسوزه دروازه های منطقی الکترومکانیکی برای کامپیوتر خود Z1 طراحی و ساخت.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفیک ورودی یا خروجی منطقی بولی فقط یکی از دو حالت منطقی را قبول می کند. این دو حالت در هر مبحث نام خاص خود را دارند از جمله: خاموش/روشن، بالا/پایین، یک/صفر، درست/غلط، مثبت/منفی، مثبت/زمین، مدار باز/مدار بسته، و YES/NO.
یک گیت منطقی روی یک یا دو ورودی منطقی عملیات منطقی انجام می دهد و یک خروجی منطقی تولید می کند. به دلیل اینکه خروجی هر گیت یکی از سطوح منطقی است پس می توان آن خروجی را به ورودی گیت ( های ) دیگر متصل نمود. نمی توان دو خروجی را با هم به یک ورودی متصل نمود زیرا در این صورت سطوح ولتاژی به وجود خواهد آمد که خارج از محدوده منطقی خواهد بود.
در الکترونیک دیجیتال، هر سطح ولتاژ نماینده یک حالت منطقی معین است. هر گیتی برای تولید ولتاژ مناسب به منبع تغذیه نیاز دارد. در بلوک دیاگرام مدارهای منطقی، منبع تغذیه نمایش داده نمی شود، ولی در شماتیک کامل اتصالات منبع ضروری است.
دستگاه اعداد دودویی توسط گوتفرید لایبنیتس که تحت تأثیر سیستم دودویی کهن ئی چینگ بود، تصحیح شد. لایبنیتس مقرر کرد که استفاده از سیستم دودویی اصول حساب و منطق را ترکیب می کند.
در نامه ای در سال ۱۸۸۶ چارلز سندرز پیرس تشریح کرد که عملیات های منطقی می توانند توسط مدارهای راه گزین الکتریکی انجام شوند. سرانجام لامپ خلأ جایگزین رله ها برای انجام عملیات های منطقی شدند. تغییر لامپ خلأ توسط لی دفارست در سال ۱۹۰۷، امکان استفاده آن به صورت یک دروازه منطقی فراهم کرد. لودویگ ویتگنشتاین گونه ای از جدول ۱۶ ردیفه را به عنوان قضیه ۵٫۱۰۱ کتاب رساله منطقی - فلسفی معرفی کرد. والتر بوث در سال ۱۹۵۴ بخشی از نوبل فیزیک را برای اولین دروازه و ( به انگلیسی: And Gate ) مدرن الکتریکی گرفت. کنراد تسوزه دروازه های منطقی الکترومکانیکی برای کامپیوتر خود Z1 طراحی و ساخت.
wiki: دروازه منطقی