Digital Logic Gates

Digital Logic Gates

Pengantar Digital Logic GatesDigital Logic Gerbang adalah perangkat elektronik yang membuat keputusan logis berdasarkan

kombinasi yang berbeda dari sinyal digital hadir pada inputnya. Logika digital gerbang mungkin

memiliki lebih dari satu input tetapi umumnya hanya memiliki satu output digital. Individu gerbang

logika dapat dihubungkan bersama untuk membentuk kombinasional atau sekuensial sirkuit, atau

lebih besar fungsi gerbang logika. Standar yang tersedia secara komersial gerbang logika digital

yang tersedia dalam dua keluarga dasar atau bentuk, TTL yang merupakan singkatan

dari Transistor-Transistor Logic seperti seri 7400, danCMOS yang merupakan singkatan

dari Complementary Metal-Oxide-Silicon yang merupakan seri 4000 dari chip. Notasi ini dari TTL

atau CMOS mengacu pada teknologi logika yang digunakan untuk memproduksi sirkuit terpadu,

(IC) atau "Chip" seperti yang lebih sering disebut Digital Logic Gerbang.

Secara umum, logika TTL IC menggunakan NPN dan jenis PNP Bipolar Junction

Transistor sementara menggunakan logika CMOS IC MOSFET komplementer atau jenis JFET Field

Effect Transistor untuk kedua sirkuit input dan output mereka.

Serta TTL dan teknologi CMOS, simple Digital Logic Gates juga bisa dibuat dengan menghubungkan

bersama-sama dioda, transistor dan resistor untuk menghasilkan RTL, Resistor-Transistor gerbang

logika,DTL, Diode-Transistor gerbang logika atau ECL, Emitter-Ditambah gerbang logika tetapi ini

kurang umum sekarang dibandingkan dengan keluarga CMOS populer.

Sirkuit Terpadu atau IC karena mereka lebih sering disebut, dapat dikelompokkan ke dalam

keluarga menurut jumlah transistor atau "gerbang" bahwa mereka mengandung. Sebagai contoh,

sebuah gerbang sederhana dan My hanya berisi beberapa transistor individu, adalah sebagai

mikroprosesor yang lebih kompleks mungkin berisi ribuan individu gerbang transistor. Sirkuit

terpadu dikelompokkan menurut jumlah gerbang logika atau kompleksitas sirkuit dalam sebuah

chip tunggal dengan klasifikasi umum untuk jumlah gerbang individu diberikan sebagai:

Klasifikasi Sirkuit Terpadu Skala Kecil Integrasi atau (SSI) - Mengandung hingga 10 transistor atau beberapa gerbang

dalam satu paket seperti AND, OR, NOT gerbang.

Medium Scale Integration atau (MSI) - antara 10 dan 100 transistor atau puluhan gerbang

dalam satu paket dan melakukan operasi digital seperti penambah, Decoder, counter, sandal

jepit dan multiplexer.

Large Scale Integration atau (LSI) - antara 100 dan 1.000 transistor atau ratusan gerbang dan

melakukan operasi digital tertentu seperti I / O chip, memori, aritmatika dan logika unit.

Integrasi Skala Sangat Besar-atau (VLSI) - antara 1.000 dan 10.000 transistor atau ribuan

gerbang dan melakukan operasi komputasi seperti prosesor, memori yang besar array dan

perangkat programmable logic.

Integrasi Skala Super-Besar atau (SLSI) - antara 10.000 dan 100.000 transistor dalam satu

paket dan melakukan operasi komputasi seperti chip mikroprosesor, mikro kontroler, PICs

dasar dan kalkulator.

Integrasi Skala Ultra-Large atau (ULSI) - lebih dari 1 juta transistor - anak laki-laki besar yang

digunakan dalam komputer CPU, GPU, prosesor video, mikro kontroler, FPGA dan PICs

kompleks.

Sementara "skala besar ultra" klasifikasi ULSI kurang baik digunakan, tingkat lain integrasi yang

mewakili kompleksitas Sirkuit Terpadu dikenal sebagai Chip Sistem on-atau (SOC) untuk

pendek. Di sini masing-masing komponen seperti mikroprosesor, memori, peripheral, I / O logika

dll, semua diproduksi pada satu bagian dari silikon dan yang mewakili seluruh sistem elektronik

dalam satu chip tunggal, secara harfiah menempatkan kata "terintegrasi" ke dalam sirkuit terpadu .

Chip ini terintegrasi yang lengkap yang dapat berisi hingga 100 juta individu silikon-CMOS

transistor gerbang dalam satu paket tunggal umumnya digunakan di ponsel, kamera digital, mikro

kontroler, PIC dan jenis robot aplikasi.

Digital Logic SerikatThe Digital Logic Gate blok bangunan dasar dari mana semua sirkuit elektronik digital dan sistem

berbasis mikroprosesor dibangun dari. Dasar digital gerbang logika melakukan operasi logika AND,

OR dan NOT pada bilangan biner.

Dalam desain logika digital hanya dua tingkat tegangan atau negara diperbolehkan dan negara-

negara ini biasanya disebut sebagai Logic "1" dan Logic "0",

Tinggi dan Rendah, atau Benar dan Salah.Kedua negara terwakili dalam Aljabar Boolean dan tabel

kebenaran standar dengan angka biner "1"dan "0" masing-masing.

Sebuah contoh yang baik dari negara digital adalah lampu sederhana seperti itu adalah baik "ON"

atau "OFF" tetapi tidak keduanya pada waktu yang sama. Kemudian kita dapat meringkas

hubungan antara berbagai negara digital sebagai:

Kebanyakan gerbang logika digital dan sistem logika digital menggunakan "logika positif", di mana

tingkat logika "0" atau "LOW" diwakili oleh tegangan nol, 0V atau tanah dan tingkat logika "1" atau

"TINGGI" diwakili oleh tegangan yang lebih tinggi seperti +5 volt, dengan beralih dari satu tingkat

tegangan yang lain, baik dari tingkat logika "0" ke "1" atau "1" ke "0" yang dibuat secepat mungkin

untuk mencegah operasi yang salah dari rangkaian logika.

Ada juga ada pelengkap "Logika Negatif" sistem di mana nilai-nilai dan aturan dari logika "0" dan

logika "1" dibalik tetapi dalam bagian tutorial ini tentang gerbang logika digital kita hanya mengacu

kepada konvensi logika positif sebagai ini adalah yang paling umum digunakan.

Dalam TTL standar (transistor-transistor logic) IC ada berbagai tegangan yang telah ditetapkan

untuk input dan output level tegangan yang mendefinisikan persis apa yang logika "1" tingkat dan

apa yang logika "0" tingkat dan ini ditunjukkan di bawah ini .

Boolean

Aljabar

Logika

Boolean

Tegangan

Negara

Logika "1" Benar (B) Tinggi (H)

Logika "0" Salah (S) Low (L)

TTL Input & Output Voltage Tingkat

Ada berbagai macam jenis gerbang logika baik dalam bipolar 7400 dan CMOS 4000 keluarga

gerbang logika digital seperti 74Lxx, 74LSxx, 74ALSxx, 74HCxx, 74HCTxx, 74ACTxx dll, dengan

masing-masing memiliki keunggulan sendiri yang berbeda dan kekurangan dibandingkan dengan

yang lain.Switching tegangan yang tepat diperlukan untuk menghasilkan baik logika "0" atau logika

"1" tergantung pada kelompok logika tertentu atau keluarga.

Namun, bila menggunakan pasokan +5 volt standar input tegangan TTL antara 2.0v dan 5v

dianggap logika "1" atau "TINGGI" sementara input tegangan di bawah 0.8V diakui sebagai logika

"0" atau "LOW ". Tegangan wilayah di antara dua tingkat tegangan ini baik sebagai masukan atau

sebagai output disebut tak tentu Daerah dan beroperasi di wilayah ini dapat menyebabkan gerbang

logika untuk menghasilkan output yang salah.

The CMOS 4000 keluarga logika menggunakan berbagai tingkat tegangan dibandingkan dengan

jenis TTL seperti yang dirancang menggunakan transistor efek medan, atau FET. Dalam teknologi

CMOS logika "1" tingkat beroperasi antara 3,0 dan 18 volt dan logika "0" tingkat di bawah 1,5 volt.

Kemudian dari pengamatan di atas, kita dapat mendefinisikan ideal Digital Logic Gerbang sebagai

salah satu yang memiliki "LOW" tingkat logika "0" 0 volt (ground) dan "TINGGI" tingkat logika "1"

dari +5 volt dan ini dapat didemonstrasikan sebagai:

Ideal Digital Logic Gerbang Tegangan Tingkat

Dimana pembukaan atau penutupan saklar menghasilkan baik tingkat logika "1" atau tingkat logika

"0" dengan R resistor yang dikenal sebagai "pull-up" resistor.

Digital Logic KebisinganNamun, antara nilai-nilai TINGGI dan RENDAH didefinisikan terletak apa yang umumnya disebut

"tanah tak bertuan" (daerah biru yang di atas) dan jika kita menerapkan tegangan sinyal nilai dalam

ini luas lahan tak bertuan kita tidak tahu apakah gerbang logika akan menanggapinya sebagai

tingkat "0" atau sebagai tingkat "1", dan output akan menjadi tak terduga.

Kebisingan adalah nama yang diberikan untuk tegangan acak dan tidak diinginkan yang diinduksi

ke sirkuit elektronik oleh gangguan eksternal, seperti dari dekat switch, fluktuasi power supply

atau dari kabel dan konduktor lain yang pick-up radiasi elektromagnetik liar. Kemudian agar

gerbang logika untuk tidak dipengaruhi oleh kebisingan di harus memiliki sejumlah marjin

kebisingan atau kekebalan kebisingan.

Digital Logic Gerbang Kebisingan Imunitas

Dalam contoh di atas, sinyal suara ditumpangkan ke suplai tegangan Vcc dan selama itu tetap di

atas level min (Von-min) input output yang sesuai dari gerbang logika tidak akan terpengaruh. Tapi

ketika tingkat kebisingan menjadi cukup besar dan suara lonjakan menyebabkan tingkat tegangan

TINGGI untuk turun di bawah tingkat minimum ini, gerbang logika dapat menafsirkan spike ini

sebagai masukan tingkat RENDAH dan beralih output sesuai menghasilkan output switching yang

palsu.Kemudian dalam rangka untuk gerbang logika tidak akan terpengaruh oleh suara itu harus

mampu mentolerir sejumlah suara yang tidak diinginkan pada input tanpa mengubah keadaan

output.

Simple Basic Digital Logic Gates

Simple digital gerbang logika dapat dibuat dengan menggabungkan transistor, dioda dan resistor

dengan contoh sederhana dari sebuah Diode-Resistor Logic (DRL) DAN gerbang dan Diode-

Transistor Logic (DTL) gerbang NAND diberikan di bawah ini.

Diode-Resistor Circuit Sirkuit Diode-Transistor

2-input AND Gerbang 2-input NAND Gerbang

The sederhana 2-input-Diode Resistor gerbang dapat dikonversi menjadi gerbang NAND dengan

penambahan transistor pembalik tunggal (NOT) tahap. Menggunakan komponen diskrit seperti

dioda, resistor dan transistor untuk membuat gerbang logika sirkuit digital tidak digunakan dalam

praktis yang tersedia secara komersial logika IC sebagai sirkuit ini menderita delay propagasi atau

gerbang delay dan juga daya yang hilang karena resistor pull-up.

Kelemahan lain dari logika dioda-resistor adalah bahwa tidak ada "Fan-out" fasilitas yang

merupakan kemampuan output tunggal untuk mendorong banyak masukan dari tahap

berikutnya. Juga jenis desain tidak menyala sepenuhnya "OFF" sebagai Logic "0" menghasilkan

tegangan output 0.6v (diode drop tegangan), sehingga TTL berikut dan CMOS desain sirkuit yang

digunakan sebagai pengganti.

Dasar TTL Logic Gates

The Diode-Resistor sederhana gerbang atas menggunakan dioda terpisah untuk input, satu untuk

setiap masukan. Sebagai transistor terdiri dari dua sirkuit dioda terhubung bersama-sama

mewakili NPN atau perangkat PNP, dioda input dari rangkaian DTL dapat digantikan oleh satu pun

NPN transistor dengan beberapa input emitor seperti yang ditunjukkan.

2-input NAND Gerbang

Sebagai pintu gerbang NAND berisi satu tahap pembalik NPN transistor circuit (TR 2) tingkat output

logika "1" di Qhanya hadir ketika kedua emitter dari TR 1 yang terhubung ke tingkat logika "0" atau

tanah yang memungkinkan arus basis untuk lulus melalui sambungan PN dari emitor dan kolektor

tidak. Beberapa emitter dari TR 1 dihubungkan sebagai masukan sehingga menghasilkan fungsi

gerbang NAND.

Dalam standar gerbang logika TTL, transistor beroperasi baik benar-benar di "cut off" daerah, atau

yang lain benar-benar di wilayah jenuh, Transistor sebagai Switchoperasi jenis.

Emitter-Ditambah Digital Logic Gerbang

Emitor Ditambah Logic atau ECL adalah jenis lain dari digital gerbang logika yang menggunakan

transistor bipolar logika mana transistor tidak dioperasikan di wilayah jenuh, seperti mereka

dengan standar TTL digital gerbang logika. Sebaliknya input dan output rangkaian push-pull

transistor terhubung dengan tegangan suplai negatif sehubungan dengan tanah.

Ini memiliki efek meningkatkan kecepatan operasi dari gerbang logika emitor ditambah hingga

kisaran GHz dibandingkan dengan tipe TTL standar, tapi suara memiliki efek yang lebih besar

dalam ECL logika, karena transistor jenuh beroperasi dalam daerah aktif dan memperkuat sebagai

serta sinyal switch.

Digital Buffer Tutorial

The Digital Buffer

Digital Buffer DefinitionDalam tutorial sebelumnya kita melihat digital Tidak Gerbang biasa disebut inverter, dan

kami melihat bahwa negara TIDAK gerbang keluaran adalah pelengkap, yang berlawanan

atau kebalikan dari sinyal input. Jadi misalnya, ketika sinyal input adalah "TINGGI" negara

outputnya akan tidak menjadi "TINGGI". Ketika sinyal input adalah "LOW" negara outputnya

tidak akan "LOW", dengan kata lain inverter "membalikkan" sinyal input.

Kadang-kadang dalam sirkuit elektronik digital kita perlu mengisolasi gerbang logika dari satu

sama lain atau memiliki mereka drive atau beralih lebih tinggi dari beban normal, seperti relay,

solenoida dan lampu tanpa perlu inversi. Salah satu jenis tunggal masukan gerbang logika yang

memungkinkan kita untuk melakukan hal itu disebut Buffer Digital.

Berbeda dengan input tunggal, tunggal keluaran inverter atau gerbang NOT seperti TTL 7404 yang

membalikkan atau melengkapi sinyal input pada output, "Buffer" melakukan tanpa inversi atau

pengambilan keputusan kemampuan (seperti gerbang logika dengan dua atau lebih input) tetapi

menghasilkan output yang persis cocok dengan input. Dengan kata lain, buffer digital tidak apa-apa

sebagai negara output sama dengan negara input. Oleh karena itu buffer digital adalah "non-

pembalik" perangkat dan sebagainya akan memberi kita ekspresi Boolean dari: Q = A.

Kemudian kita dapat mendefinisikan operasi logis dari input tunggal Digital Buffer sebagai:

"Jika A benar, maka Q adalah benar"

The Single Input Digital Buffer

Simbol Tabel Kebenaran

The Digital Buffer

A Q

0 0

1 1

Boolean Expression Q = A Dibaca sebagai: Amemberi Q

The Digital Buffer juga dapat dibuat dengan menghubungkan bersama dua TIDAK gerbang seperti

yang ditunjukkan di bawah ini. Yang pertama akan "membalikkan" sinyal input A dan yang kedua

akan "re-invert" kembali ke tingkat semula melakukan inversi ganda dari input.

Pembalikan ganda menggunakan NOT Gates

Anda mungkin berpikir "apa gunanya dari Buffer Digital"? Jika tidak membalikkan atau mengubah

sinyal input dengan cara apapun, atau membuat keputusan atau operasi

seperti AND atau ORgerbang melakukan logis, maka mengapa tidak hanya menggunakan sepotong

kawat sebaliknya, dan itu titik yang baik. Tapi non-pembalik Digital Buffer memang memiliki

banyak kegunaan dalam elektronik digital dengan salah satu keunggulan utamanya adalah bahwa ia

menyediakan amplifikasi digital.

Digital Buffer dapat digunakan untuk mengisolasi gerbang lain atau tahap sirkuit dari satu sama

lain mencegah impedansi dari satu rangkaian dari mempengaruhi impedansi lain. Buffer digital

juga dapat digunakan untuk menggerakkan beban arus tinggi seperti saklar transistor karena

kemampuan output drive mereka umumnya jauh lebih tinggi daripada kebutuhan sinyal input

mereka. Dengan kata lain buffer dapat digunakan untuk amplifikasi kekuatan sinyal digital karena

mereka memiliki apa yang disebut tinggi "fan-out" kemampuan.

Digital Buffer Fan-out Contoh

Parameter Fan-out dari buffer (atau IC digital) adalah kemampuan drive output atau kemampuan

arus keluaran dari gerbang logika memberikan amplifikasi daya yang lebih besar dari sinyal

input.Mungkin perlu untuk menghubungkan lebih dari satu gerbang logika untuk output lain atau

untuk beralih beban arus tinggi seperti LED , maka Buffer akan memungkinkan kita untuk

melakukan hal itu.

Umumnya output dari gerbang logika biasanya dihubungkan ke input dari gerbang lain. Setiap

masukan membutuhkan sejumlah arus dari output gerbang untuk mengubah keadaan, sehingga

setiap sambungan gerbang tambahan menambah beban gerbang. Jadi fan-out adalah jumlah beban

paralel yang dapat digerakkan secara bersamaan oleh satu buffer digital dari gerbang

logika.Bertindak sebagai sumber arus penyangga dapat memiliki rating fan-out tinggi hingga 20

gerbang dari keluarga logika yang sama.

Jika buffer digital memiliki kipas-out rating tinggi (sumber arus) itu juga harus memiliki rating "fan-

in" tinggi (wastafel saat ini) juga. Namun, delay propagasi dari gerbang memburuk dengan cepat

sebagai fungsi dari fan-in sehingga gerbang dengan fan-in lebih besar dari 4 harus dihindari.

Lalu ada batas untuk jumlah input dan output daripada yang dapat dihubungkan bersama-sama

dan dalam aplikasi di mana kita perlu untuk memisahkan gerbang dari satu sama lain, kita dapat

menggunakan Tri-state Buffer atau driver keluaran tristate.

The "Tri-state Buffer"Serta standar Digital Buffer terlihat di atas, ada jenis lain dari rangkaian penyangga digital yang

output dapat "elektronik" terputus dari sirkuit output bila diperlukan. Jenis Buffer dikenal

sebagai Buffer 3-State atau lebih umumnya Tri-state Buffer.

A Tri-state Buffer dapat dianggap sebagai saklar masukan dikontrol dengan output yang dapat

elektronik berubah "ON" atau "OFF" dengan cara eksternal "Control" atau "Aktifkan" (EN) sinyal

input.Sinyal kontrol ini dapat berupa logika "0" atau sinyal logika "1" type mengakibatkan Tri-state

Bufferberada di satu negara yang memungkinkan output untuk beroperasi secara normal

menghasilkan output yang diperlukan atau di negara bagian lain yang outputnya diblokir atau

terputus.

Kemudian buffer tri-state membutuhkan dua input. Satu menjadi input data dan yang lainnya

adalah mengaktifkan atau mengontrol masukan seperti yang ditunjukkan.

Tri-state Buffer Beralih Equivalent

Ketika diaktifkan ke negara ketiga ia mematikan atau berubah "OFF" outputnya menghasilkan

kondisi sirkuit terbuka yang bukan pada logika "High" atau "Low", melainkan memberikan keadaan

output impedansi yang sangat tinggi, High-Z, atau lebih sering Hi-Z. Kemudian jenis perangkat

memiliki dua input logika negara, "0" atau "1" tapi dapat menghasilkan tiga negara yang berbeda

output, "0", "1" atau "Hi-Z" yang mengapa itu disebut "3 - negara "perangkat.

Perhatikan bahwa negara ketiga hal ini tidak sama dengan tingkat logika "0" atau "1", tetapi

merupakan keadaan impedansi tinggi di mana output buffer elektrik terputus dari sisa

sirkuit.Akibatnya, tidak ada arus yang ditarik dari suplai.

Ada dua jenis Tri-state Buffer, satu output yang dikendalikan oleh "Active-TINGGI" sinyal kontrol

dan yang lainnya yang dikendalikan oleh sinyal kontrol "Active-LOW", seperti yang ditunjukkan di

bawah ini.

Aktif "TINGGI" Tri-state Buffer


Tri-state Buffer

Memungkinkan A Q

1 0 0

1 1 1

0 0 Hi-Z

0 1 Hi-Z

Baca sebagai output = input jika Aktifkan sama dengan "1"

Sebuah Active-tinggi Tri-state Buffer diaktifkan bila tingkat logika "1" diterapkan

ke"mengaktifkan" garis kontrol dan data melewati dari input ke output. Ketika mengaktifkan garis

kontrol berada pada tingkat logika "0", output buffer dinonaktifkan dan kondisi impedansi

tinggi, Hi-Zhadir pada output.

Aktif "LOW" Tri-state Buffer


Tri-state Buffer

Memungkinkan A Q

0 0 0

0 1 1

1 0 Hi-Z

1 1 Hi-Z

Baca sebagai output = input jika Aktifkan TIDAK sama dengan "1"

Sebuah Active-rendah Tri-state Buffer adalah kebalikan di atas, dan diaktifkan bila tingkat logika

"0" diterapkan ke "mengaktifkan" garis kontrol. Data melewati dari input ke output. Ketika

mengaktifkan garis kontrol adalah pada tingkat logika "1", output buffer dinonaktifkan dan kondisi

impedansi tinggi, Hi-Z hadir pada output.

Tri-state Buffer KontrolThe Buffer Tri-state digunakan dalam banyak sirkuit elektronik dan mikroprosesor karena mereka

memungkinkan beberapa perangkat logika untuk dihubungkan ke kabel yang sama atau bus tanpa

kerusakan atau kehilangan data. Misalnya, kita memiliki jalur data atau data bus dengan beberapa

memori, peripheral, I / O atau CPU terhubung. Masing-masing perangkat ini mampu mengirim atau

menerima data satu sama lain ke ini bus data tunggal pada saat yang sama menciptakan apa yang

disebut pertengkaran.

Pertarungan terjadi ketika beberapa perangkat yang terhubung bersama-sama karena beberapa

ingin mengarahkan output mereka tinggi dan beberapa rendah. Jika perangkat ini mulai mengirim

atau menerima data pada saat yang sama hubungan pendek dapat terjadi ketika salah satu

perangkat output ke bus logika "1", tegangan suplai, sementara yang lain ditetapkan pada tingkat

logika "0" atau tanah, sehingga kondisi sirkuit pendek dan kemungkinan kerusakan pada perangkat

serta hilangnya data.

Informasi digital dikirim melalui bus ini data atau jalan raya data baik secara serial, satu bit pada

satu waktu, atau mungkin sampai delapan (atau lebih) kabel bersama-sama dalam bentuk paralel

seperti dalam bus data mikroprosesor memungkinkan beberapa buffer tri-state dihubungkan

dengan jalan raya data yang sama tanpa kerusakan atau kehilangan data seperti yang ditunjukkan.

Tri-state Buffer Data Bus Kontrol

Kemudian, Tri-state Buffer dapat digunakan untuk mengisolasi perangkat dan sirkuit dari bus data

dan satu sama lain. Jika output dari beberapa Buffer Tri-state elektrik terhubung

bersama Decoderdigunakan untuk memungkinkan hanya satu set Buffer Tri-negara untuk aktif

pada satu waktu sementara perangkat lain berada dalam keadaan impedansi tinggi. Sebuah contoh

dari Buffer Tri-state terhubung ke bus data 4-kawat ditampilkan di bawah.

Tri-state Buffer Kontrol

Contoh dasar ini menunjukkan bagaimana decoder biner dapat digunakan untuk mengontrol

jumlah buffer tri-negara, baik secara individu atau bersama-sama dalam set data. Decoder akan

memilih output yang sesuai yang sesuai dengan masukan biner memungkinkan hanya satu set data

untuk lulus baik logika "1" atau logika "0" negara keluaran ke bus. Pada saat ini semua output tri-

state lain yang terhubung ke jalur bus yang sama dinonaktifkan dengan ditempatkan di impedansi

tinggi negara Hi-Z mereka.

Kemudian data dari set data "A" hanya dapat ditransfer ke bus umum ketika sinyal TINGGI aktif

diterapkan ke buffer tri-state melalui Aktifkan baris, EN A. Pada waktu yang lain itu merupakan

kondisi impedansi tinggi secara efektif terisolasi dari bus data.

Demikian juga, mengatur data "B" hanya melewati data ke bus ketika sinyal memungkinkan

diterapkan melalui EN B. Sebuah contoh yang baik dari buffer tri-state dihubungkan bersama untuk

mengontrol data set adalah TTL 74244 Oktal Buffer.

Hal ini juga memungkinkan untuk menghubungkan Buffer Tri-state"back-to-back" untuk

menghasilkan apa yang disebut sirkuit Buffer Bi-directional dengan satu "aktif-tinggi penyangga"

terhubung secara paralel tetapi secara terbalik dengan satu "penyangga aktif-rendah" .

Di sini, "mengaktifkan" mengontrol masukan bertindak lebih seperti sinyal kontrol arah

menyebabkan data menjadi baik membaca "dari" dan menular "ke" kawat bus data yang

sama. Dalam jenis aplikasi buffer tri-state dengan kemampuan switching bi-directional seperti TTL

74245 dapat digunakan.

Kita telah melihat bahwa buffer Tri-state adalah perangkat non-pembalik yang memberikan

output (yang sama seperti input) hanya jika input ke Enable, (EN) pin TINGGI sebaliknya output

dari buffer masuk ke nya impedansi tinggi, (Hi-Z) negara. Output tri-state digunakan dalam banyak

sirkuit terpadu dan sistem digital dan bukan hanya di buffer tristate digital.

Kedua buffer digital dan buffer tri-state dapat digunakan untuk memberikan tegangan atau arus

amplifikasi mengemudi banyak beban tinggi seperti relay, lampu atau transistor daya dibandingkan

dengan gerbang logika konvensional. Tapi buffer juga dapat digunakan untuk memberikan isolasi

listrik antara dua atau lebih sirkuit.

Kita telah melihat bahwa bus data dapat dibuat jika beberapa perangkat tristate terhubung

bersama-sama dan selama hanya satu yang dipilih pada satu waktu, tidak ada masalah. Bus tri-state

memungkinkan beberapa perangkat digital untuk input dan output data pada bus data yang sama

dengan menggunakan sinyal I / O dan alamat decoding.

Digital Logic Gates Summary

Digital Logic Gates SummaryDalam bagian ini tentang Digital Logic Gates, kita telah melihat bahwa ada tiga tipe dasar

utama digital gerbang logika, Gerbang AND, Gerbang OR dan Gerbang NOT. Kita juga telah

melihat bahwa setiap gerbang memiliki bentuk yang berlawanan atau melengkapi dirinya

dalam bentuk pintu gerbang NAND, NOR Gate dan Buffer masing-masing, dan bahwa salah

satu dari gerbang individu dapat dihubungkan bersama untuk membentuk lebih

kompleksLogika kombinasional sirkuit.

Kita juga telah melihat, bahwa dalam Digital Electronics kedua gerbang NAND dan NOR gerbang

keduanya dapat digolongkan sebagai "Universal" gerbang karena mereka dapat digunakan untuk

membangun jenis gerbang lainnya. Bahkan, setiap rangkaian kombinasional dapat dibangun

dengan menggunakan hanya dua atau tiga NAND masukan atau NOR gerbang. Kami juga melihat

bahwaTIDAK gerbang dan Buffer perangkat input tunggal yang juga dapat memiliki Tri-

state tinggi-impedansi keluaran yang dapat digunakan untuk mengontrol aliran data ke kawat

umum bus data.

Digital Logic Gates dapat dibuat dari komponen diskrit seperti Resistor,

Transistor dan Dioda untuk membentuk RTL (resistor-transistor logic) atau DTL (diode-transistor

logic) sirkuit, tapi digital 74xxx seri sirkuit terpadu modern saat ini diproduksi

menggunakan TTL (transistor- transistor logika) berdasarkan NPN teknologi transistor bipolar

atau MOSFET transistor logika jauh lebih cepat dan CMOS daya rendah yang berbasis digunakan

dalam 74Cxxx, 74HCxxx, 74ACxxx dan 4000 series chip logika.

Delapan paling "standar" individual Digital Logic Gates dirangkum di bawah ini bersama dengan

tabel kebenaran mereka sesuai.

Standar Logic Gates

The Logic AND Gerbang


2-input AND Digital Logic Gerbang

B A Q

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Boolean Expression Q = AB Dibaca sebagai A DAN B memberi Q

The Logic OR Gerbang


B A Q

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Boolean Expression Q = A + B Dibaca sebagai A OR B memberi Q

Pembalikan Logic Gates

The Logic NAND Gerbang


B A Q

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Boolean Expression Q = A. BDibaca sebagai A DAN B

memberikanTIDAK Q

The Logic NOR Gerbang


B A Q

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

Boolean Expression Q = A + BBaca sebagai A ATAU B

memberikanTIDAK Q

Exclusive Logic Gates

The Logic Exclusive-OR Gate (Ex-OR)


B A Q

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Boolean Expression Q = A BBaca sebagai A OR B tetapi

tidakKEDUA memberikan Q

The Logic Eksklusif-NOR Gate (Ex-NOR)


B A Q

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Boolean Expression Q = A B Baca jika A DAN B SAMAmemberi Q

Single Input Logic Gates

The Hex Buffer


A Q

0 0

1 1

Boolean Expression Q = A Baca sebagai Amemberi Q

Gerbang NOT (Inverter)


A Q

0 1

1 0

Boolean Expression Q = tidak A atau ABaca sebagai kebalikan dari Amemberi Q

Operasi di atas Digital Logic Gates dan ekspresi Boolean mereka dapat diringkas ke dalam tabel

kebenaran tunggal seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Tabel kebenaran ini menunjukkan

hubungan antara masing-masing output dari gerbang logika digital utama untuk setiap kombinasi

masukan yang mungkin.

Digital Logic Gerbang Kebenaran Tabel RingkasanBerikut tabel kebenaran gerbang logika membandingkan fungsi logis dari 2-input gerbang logika

yang dijelaskan di atas.

Input Tabel Kebenaran Output Untuk Setiap Gerbang

A B DAN NAND OR NOR EX-OR EX-NOR

0 0 0 1 0 1 0 1

0 1 0 1 1 0 1 0

1 0 0 1 1 0 1 0

1 1 1 0 1 0 0 1

Tabel Kebenaran Output untuk Gates Single-masukan

A TIDAK Penyangga

0 1 0

1 0 1

Tarik-up dan Pull-down Resistor

Satu titik terakhir yang perlu diingat, saat menghubungkan bersama-sama Digital Logic Gates untuk

menghasilkan sirkuit logika, setiap "terpakai" input ke gerbang harus terhubung secara langsung ke

salah satu tingkat logika "1" atau tingkat logika "0" dengan cara yang cocok " Pull-up "atau" Pull-

down "resistor (misalnya 1k resistor) untuk menghasilkan sinyal logika tetap.Ω Ini akan mencegah

masukan yang tidak terpakai ke gerbang dari "mengambang" tentang dan memproduksi beralih

palsu gerbang dan sirkuit.

Eksklusif-NOR Gerbang Tutorial

Gerbang Eksklusif-NOR

Eksklusif-NOR Gerbang Definition

Fungsi Eksklusif-NOR Gerbang atau Ex-NOR untuk jangka pendek, adalah gerbang logika

digital yang adalah kebalikan atau bentuk pelengkap dari fungsi Eksklusif-OR kita melihat di

tutorial sebelumnya. Pada dasarnya "Eksklusif-NOR Gate" adalah kombinasi dari

gerbangeksklusif-OR dan gerbang NOT namun memiliki tabel kebenaran yang sama dengan

standar gerbang NOR dalam hal ini memiliki output yang biasanya pada tingkat logika "1"

dan pergi " LOW "untuk tingkat logika" 0 "ketika APAPUN input berada pada tingkat logika"

1 ".

Namun, output "1" hanya diperoleh jika KEDUA input yang berada pada tingkat logika yang sama,

baik biner "1" atau "0". Sebagai contoh, "00" atau "11". Kombinasi masukan ini kemudian akan

memberi kita ekspresi Boolean dari: Q = (A B) = AB + AB

Dengan kata lain, output dari Digital Logic Eksklusif-NOR Gerbang HANYA pergi "TINGGI" ketika

dua terminal input, A dan B berada di "SAMA" tingkat logika yang dapat berupa pada tingkat logika

"1" atau pada tingkat logika "0". Bahkan jumlah logika "1" pada input memberikan logika "1" pada

output.Maka jenis gerbang memberi dan output "1" ketika input adalah "logis

sama" atau "setara" satu sama lain, itulah sebabnya mengapa gerbang Eksklusif-NOR kadang-

kadang disebut Gerbang Equivalence.

Simbol logika untuk gerbang Eksklusif-NOR hanyalah sebuah gerbang Eksklusif-OR dengan

lingkaran atau "inversi gelembung", ( ) pada output untuk mewakili fungsiο NOT. Kemudian Logic

Eksklusif-NOR Gerbang adalah terbalik atau "Pelengkap" bentuk gerbang Eksklusif-OR, ( ) Kita

telah melihat sebelumnya.

Ex-NOR Gerbang Equivalent

Fungsi Eksklusif-NOR Gerbang dicapai dengan menggabungkan gerbang standar bersama untuk

membentuk fungsi gerbang yang lebih kompleks dan contoh dari 2-input Eksklusif-NOR gerbang

diberikan di bawah ini.

The Digital Logic "Ex-NOR" Gerbang

2-input NOR Gerbang Ex-


2-input NOR Gerbang Ex-

B A Q

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Boolean Expression Q = A B Baca jika A DAN B SAMAmemberi Q

Fungsi logika dilaksanakan oleh 2-input Ex-NOR gerbang diberikan sebagai "ketika kedua A dan B

adalah SAMA" akan memberikan output pada Q. Secara umum, sebuah gerbang Eksklusif-NOR akan

memberikan nilai output logika "1" HANYA bila ada yang BAHKAN jumlah 1 di masukan ke gerbang

(kebalikan dari Ex-OR gate) kecuali ketika semua input adalah "LOW".

Kemudian Ex-NOR fungsi dengan lebih dari dua input disebut "bahkan fungsi" atau modulo-2-sum

(Mod-2-SUM), bukan Ex-NOR. Deskripsi ini dapat diperluas untuk diterapkan pada sejumlah input

individual seperti yang ditunjukkan di bawah ini untuk 3-masukan Eksklusif-NOR gerbang.

3-masukan Ex-NOR Gerbang


3-masukan Ex-NOR Gerbang

C B A Q

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

Boolean Expression Q = A B CDibaca sebagai "setiap BAHKAN jumlah Input"

memberi Q

Kami mengatakan sebelumnya bahwa Ex-NOR fungsi adalah kombinasi dari berbagai gerbang

logika dasar Ex-OR dan gerbang NOT, dan dengan menggunakan tabel kebenaran 2-masukan di

atas, kita dapat memperluas Ex-NOR fungsi: Q = A B = (AB) + (B A.) Yang berarti kita dapat

mewujudkan ekspresi baru ini menggunakan gerbang individu berikut.

Ex-NOR Gerbang Circuit Equivalent

Salah satu kelemahan utama pelaksanaan Ex-NOR fungsi di atas adalah bahwa hal itu mengandung

tiga jenis gerbang logika AND, NOT dan akhirnya sebuah gerbang OR dalam desain dasar. Salah satu

cara yang lebih mudah memproduksi Ex-NOR fungsi dari jenis gerbang tunggal adalah dengan

menggunakan gerbang NAND seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Ex-NOR Fungsi Realisasi menggunakan gerbang NAND

Ex-NOR gerbang yang digunakan terutama dalam sirkuit elektronik yang melakukan operasi

aritmatika dan pengecekan data seperti Adders, Subtractors atau Parity Checkers, dll Sebagai Ex-

NOR gerbang memberikan output tingkat logika "1" setiap kali dua input yang sama itu dapat

digunakan untuk membandingkan besarnya dua digit biner atau angka dan sebagainya Ex-

NORgerbang yang digunakan dalam Digital komparator sirkuit.

Exclusive-OR Gerbang Tutorial

The Exclusive-OR Gerbang

Exclusive-OR Gerbang Definition

Dalam tutorial sebelumnya, kita melihat bahwa dengan menggunakan tiga gerbang utama,

DAN Gate, Gerbang OR dan Gerbang NOT, kita dapat membangun berbagai jenis fungsi

gerbang logika, seperti gerbang NAND dan NOR Gerbang atau jenis lainnya fungsi logika

digital kita bisa membayangkan

Tapi ada dua jenis gerbang logika digital yang meskipun mereka bukan gerbang dasar di kanan

mereka sendiri karena mereka dibangun dengan menggabungkan bersama-sama gerbang logika

lain, output fungsi Boolean mereka cukup penting untuk dipertimbangkan selengkap gerbang

logika.Kedua "hybrid" gerbang logika yang disebut Exclusive-OR (Ex-OR) Gerbang dan

pelengkap Gerbang Eksklusif-NOR (Ex-NOR)

Sebelumnya, kita melihat bahwa untuk 2-input gerbang OR, jika A = "1", OR B = "1", OR KEDUA A +

B = "1" maka output dari gerbang digital juga harus pada tingkat logika "1" dan karena ini, jenis

gerbang logika dikenal sebagai fungsi Inklusif-OR. Pintu gerbang mendapatkan namanya dari fakta

bahwa itutermasuk kasus Q = "1" ketika kedua A dan B = "1".

Jika demikian, output logika "1" diperoleh ketika ONLY A = "1" atau ketika ONLY B =

"1" tapi tidak keduanya bersama-sama pada saat yang sama, memberikan masukan biner dari "01"

atau "10", maka output akan "1". Jenis gerbang dikenal sebagai fungsi Eksklusif-OR atau lebih

umum fungsi Ex-Atau untuk pendek. Hal ini karena ekspresi boolean yang tidak termasuk "OR

BOTH" kasus Q = "1" ketika kedua Adan B = "1".

Dengan kata lain output dari gerbang Eksklusif-OR HANYA pergi "TINGGI" ketika dua terminal

input berada pada "BERBEDA" tingkat logika dengan menghormati satu sama lain.

Ganjil logika "1" pada input memberikan logika "1" pada output. Kedua input dapat berada pada

tingkat logika "1" atau pada tingkat logika "0" memberi kita ekspresi Boolean dari: Q = (A B)

= A. B + A. B

The Exclusive-OR Gerbang fungsi, atau Ex-OR untuk jangka pendek, ini dicapai dengan

menggabungkan standar gerbang logika bersama untuk membentuk fungsi gerbang yang lebih

kompleks yang digunakan secara ekstensif dalam membangun sirkuit logika aritmatika, komputasi

logika pembanding dan sirkuit deteksi kesalahan.

Dua-masukan "Exclusive-OR" gerbang pada dasarnya adalah sebuah modulo dua adder, karena

memberikan jumlah dari dua bilangan biner dan sebagai hasilnya lebih kompleks dalam desain dari

tipe dasar lainnya dari gerbang logika. Tabel kebenaran, simbol logika dan implementasi 2-

inputExclusive-OR gate ditampilkan di bawah.

The Digital Logic "Exclusive-OR" Gerbang

2-input Ex-OR Gerbang


2-input Ex-OR Gerbang

B A Q

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Boolean Expression Q = A B A B ATAU tetapi TIDAK BOTHmemberi Q

Tabel kebenaran di atas menunjukkan bahwa output dari gerbang Eksklusif-OR HANYA pergi

"TINGGI" ketika kedua dari dua terminal input berada pada "BERBEDA" tingkat logika dengan

menghormati satu sama lain. Jika dua input, A dan B keduanya pada tingkat logika "1" atau

keduanya pada tingkat logika "0" output adalah "0" membuat gerbang "aneh tapi tidak bahkan

gerbang".

Kemampuan dari gerbang eksklusif-OR untuk membandingkan dua tingkat logika dan menghasilkan

tergantung pada kondisi masukan nilai output sangat berguna dalam komputasi logika sirkuit

karena memberikan kita ekspresi Boolean berikut:

Q = (A B) = A. B + A. B

Fungsi logika dilaksanakan oleh 2-input Ex-OR diberikan baik sebagai: "A ATAU B tapi tidak

baik" akan memberikan output pada Q. Secara umum, Ex-OR gate akan memberikan nilai output

logika "1" HANYA bila ada jumlah ODD dari 1 di masukan ke pintu gerbang, jika dua angka adalah

sama, output adalah "1".

Kemudian Ex-OR fungsi dengan lebih dari dua input disebut "fungsi ganjil" atau modulo-2-sum

(Mod-2-SUM), bukan Ex-OR. Deskripsi ini dapat diperluas untuk diterapkan pada sejumlah input

individual seperti yang ditunjukkan di bawah ini untuk 3-masukan Ex-OR gate.

3-masukan Ex-OR Gerbang


3-masukan Ex-OR Gerbang

C B A Q

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

Boolean Expression Q = A B C "Setiap ODD Jumlah Input" memberi Q

Simbol yang digunakan untuk menunjukkan fungsi Eksklusif-OR aneh sedikit berbeda dengan yang

untuk standar Inklusif-OR Gate. Logika atau ekspresi Boolean diberikan untuk logika

gerbang ORadalah bahwa penambahan logis yang dilambangkan dengan tanda plus standar.

Simbol yang digunakan untuk menggambarkan ekspresi Boolean untuk fungsi Eksklusif-OR adalah

tanda plus (+) di dalam lingkaran ( ).Ο Simbol eksklusif-OR ini juga merupakan matematika "jumlah

langsung dari sub-objek" ekspresi, dengan simbol yang dihasilkan untuk fungsi Eksklusif-OR yang

diberikan sebagai: ( ).

Kami mengatakan sebelumnya bahwa fungsi Ex-OR bukan gerbang logika dasar tetapi kombinasi

dari gerbang logika yang berbeda terhubung bersama-sama. Menggunakan tabel kebenaran 2-

masukan di atas, kita dapat memperluas Ex-OR fungsi:. (A + B) (AB) yang berarti bahwa kita dapat

mewujudkan ekspresi baru ini menggunakan gerbang individu berikut.

Ex-OR Gerbang Equivalent Circuit

Salah satu kelemahan utama pelaksanaan Ex-OR fungsi di atas adalah bahwa hal itu berisi tiga jenis

berbeda gerbang logika OR, NAND dan akhirnya DAN dalam desain. Salah satu cara yang lebih

mudah memproduksi Ex-OR fungsi dari gerbang tunggal adalah dengan menggunakan favorit lama

kami gerbang NAND seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Ex-OR Fungsi Realisasi menggunakan gerbang NAND

Exclusive-OR Gates digunakan terutama untuk membangun sirkuit yang melakukan operasi

aritmatika dan perhitungan terutama Adders dan Half-Adders karena mereka dapat memberikan

"membawa-bit" fungsi atau sebagai inverter dikendalikan, di mana satu input melewati data biner

dan masukan lainnya ini dilengkapi dengan sinyal kontrol.

Logika AND Gerbang Tutorial

The Logic "DAN" Gerbang

Logika AND Gerbang Definition

Sebuah Logika AND Gerbang adalah jenis digital gerbang logika yang memiliki output yang

biasanya pada tingkat logika "0" dan hanya pergi "TINGGI" ke tingkat logika "1"

ketikaSEMUA input berada pada tingkat logika "1". Keadaan output dari sebuah "Logika AND

Gate" hanya mengembalikan "LOW" lagi ketika APAPUN input berada pada tingkat logika

"0".Dengan kata lain untuk logika gerbang, input LOW akan memberikan output LOW.

Logika atau ekspresi Boolean diberikan untuk Logic Digital AND Gerbang adalah bahwa

untukPerkalian Logical yang dilambangkan dengan satu titik atau simbol titik, memberi kita

ekspresi Boolean dari (.): AB = Q.

Kemudian kita dapat mendefinisikan operasi logika 2-input gerbang AND sebagai:

"Jika kedua A dan B adalah benar, maka Q adalah benar"

2-input Transistor DAN GerbangSebuah logika sederhana 2-input gerbang dapat dibangun menggunakan RTL Resistor-transistor

switch terhubung bersama-sama seperti yang ditunjukkan di bawah ini dengan input terhubung

langsung ke basis transistor. Kedua transistor harus jenuh "ON" untuk output pada Q.

Logika DAN Gates yang tersedia menggunakan sirkuit digital untuk menghasilkan fungsi logis yang

diinginkan dan diberi simbol yang bentuknya merupakan operasi logis dari gerbang AND.

Jenis Digital Logic "DAN" Gerbang

The 2-input Logika AND Gerbang


2-input AND Gerbang

B A Q

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Boolean Expression Q = AB Dibaca sebagai A DAN B memberi Q

The 3-masukan Logika AND Gerbang


3-masukan DAN Gerbang

C B A Q

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

Boolean Expression Q = ABCDibaca sebagai A DAN B DAN C memberikan

Q

Karena ekspresi Boolean untuk fungsi logika DAN didefinisikan sebagai (.), Yang merupakan

operasi biner, DAN gerbang dapat mengalir bersama untuk membentuk sejumlah input

individual. Namun, komersial tersedia gerbang AND IC hanya tersedia dalam standar paket 2, 3,

atau 4-masukan. Jika input tambahan yang diperlukan, maka standar DAN gerbang perlu mengalir

bersama-sama untuk mendapatkan nilai masukan yang diperlukan, misalnya.

Multi-input AND Gerbang

The Expression Boolean untuk gate 6-masukan DAN ini karena itu akan menjadi:. Q = (AB) (CD)

(EF).

Jika jumlah input yang dibutuhkan adalah ganjil input setiap masukan "terpakai" dapat

diselenggarakan TINGGI dengan menghubungkan mereka langsung ke catu daya menggunakan

cocok "Pull-up" resistor.

Logika NAND Gerbang Tutorial

The Logic "NAND" Gerbang

Logika NAND Gerbang Definition

The Logic NAND Gerbang adalah kombinasi dari logika digital gerbang AND dengan inverter atau

gerbang NOT terhubung bersama-sama secara seri. The NAND (N ot - AND) gerbang memiliki

output yang biasanya pada tingkat logika "1" dan hanya pergi "LOW" untuk tingkat logika "0"

ketika SEMUA input berada pada tingkat logika "1". The Logic NAND Gerbangadalah terbalik

atau "Pelengkap" bentuk gerbang AND kita telah melihat sebelumnya.

Logika NAND Gerbang Equivalence

Logika atau ekspresi Boolean diberikan untuk gerbang logika NAND adalah bahwa

untukPenambahan logis, yang merupakan kebalikan dari gerbang AND, dan yang melakukan

padakomplemen dari input. Ekspresi Boolean untuk gerbang logika NAND dilambangkan dengan

satu titik atau simbol titik, (.) Dengan garis atau Overline, (~ ~) atas ekspresi untuk

menandai NOT atau negasi logis dari gerbang NAND memberikan kita Boolean yang ekspresi: AB =

Q.

Kemudian kita dapat mendefinisikan operasi dari 2-input NAND Gerbang Logika Digital sebagai:

"Jika salah satu A atau B yang tidak benar, maka Q adalah benar"

Transistor NAND GerbangSebuah sederhana 2-input logika NAND gerbang dapat dibangun menggunakan RTL Resistor-

transistor switch terhubung bersama-sama seperti yang ditunjukkan di bawah ini dengan input

terhubung langsung ke basis transistor. Entah transistor harus cut-off "OFF" untuk output pada Q.

Gates logika NAND yang tersedia menggunakan sirkuit digital untuk menghasilkan fungsi logis

yang diinginkan dan diberi simbol yang bentuknya adalah bahwa standar gerbang AND dengan

lingkaran, kadang-kadang disebut "inversi bubble" pada output untuk mewakili simbol

gerbang NOT dengan operasi logis dari gerbang NAND diberikan sebagai.

The Digital Logic "NAND" Gerbang

2-input NAND Gerbang Logika



B A Q

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Boolean Expression Q = ABDibaca sebagai A DAN B

memberikanTIDAK Q

3-masukan Logic NAND Gerbang



C B A Q

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

Boolean Expression Q = ABCDibaca sebagai A DAN B DAN C

memberikan TIDAK Q

Seperti dengan fungsi AND lihat sebelumnya, fungsi NAND juga dapat memiliki sejumlah input

individu dan komersial yang tersedia NAND Gerbang IC tersedia dalam standar 2, tipe 3, atau 4

input.Jika input tambahan yang diperlukan, maka gerbang NAND standar dapat mengalir bersama-

sama untuk menyediakan lebih banyak masukan misalnya.

A 4-input NAND Fungsi

The Expression Boolean untuk ini 4-masukan logika gerbang NAND karena itu akan menjadi: Q

=ABCD


diselenggarakan TINGGI dengan menghubungkan mereka langsung ke catu daya menggunakan

cocok "Pull-up" resistor.

Fungsi Logika NAND Gerbang kadang-kadang dikenal sebagai Sheffer Stroke Fungsi dan

dilambangkan dengan bar vertikal atau ke atas arrow operator, misalnya, A NAND B = A |

B atau A ↑B.

The "Universal" NAND GerbangThe Logic NAND Gerbang umumnya digolongkan sebagai "Universal" gerbang karena itu adalah

salah satu yang paling umum digunakan jenis gerbang logika. Gerbang NAND juga dapat digunakan

untuk menghasilkan jenis lain dari fungsi gerbang logika, dan dalam praktek

gerbang NANDmembentuk dasar yang paling praktis sirkuit logika. Dengan menghubungkan

mereka bersama-sama dalam berbagai kombinasi tiga jenis gerbang dasar AND, OR dan NOT fungsi

dapat dibentuk dengan hanya menggunakan NAND 's, misalnya.

Berbagai Gates Logika hanya menggunakan NAND Gates

Serta tiga jenis umum di atas, Ex-Or, Ex-Nor dan standar NOR gerbang dapat dibentuk dengan

menggunakan gerbang NAND hanya individu.

Logika NOR Gerbang Tutorial

The Logic "NOR" Gerbang

Logika NOR Gerbang Definition

The Logic NOR Gerbang atau Inclusive-gerbang NOR adalah kombinasi dari logika digital

gerbang OR dengan inverter atau gerbang NOT terhubung bersama-sama secara seri. NOR (N ot

- OR) gerbang memiliki output yang biasanya pada tingkat logika "1" dan hanya pergi "LOW" untuk

tingkat logika "0" ketika APAPUN input berada pada tingkat logika "1". TheLogic NOR

Gerbang adalah terbalik atau "Pelengkap" bentuk gerbang OR yang telah kita lihat sebelumnya.

Logika NOR Gerbang Equivalent

Logika atau ekspresi Boolean diberikan untuk logika gerbang NOR adalah bahwa untuk Perkalian

Logical yang melakukan pada komplemen dari input. Ekspresi Boolean untuk logika NOR gerbang

dilambangkan dengan tanda plus (+) dengan garis atau Overline, (~ ~) atas ekspresi untuk

menandaiNOT atau negasi logis dari gerbang NOR memberikan kita ekspresi Boolean dari: A + B =

Q.

Kemudian kita dapat mendefinisikan operasi dari 2-input NOR Gerbang Logika Digital sebagai:

"Jika kedua A dan B adalah tidak benar, maka Q adalah benar"

Transistor NOR Gerbang

Sebuah logika sederhana 2-input NOR gerbang dapat dibangun menggunakan RTL Resistor-


terhubung langsung ke basis transistor. Kedua transistor harus cut-off "OFF" untuk output pada Q.

Logika NOR Gates yang tersedia menggunakan sirkuit digital untuk menghasilkan fungsi logis yang

diinginkan dan diberi simbol yang bentuknya adalah bahwa standar gerbang OR dengan lingkaran,

kadang-kadang disebut "inversi bubble" pada output untuk mewakili simbol gerbang NOT dengan

operasi logis dari gerbang NOR diberikan sebagai.

The Digital Logic "NOR" Gerbang

2-input NOR Gerbang


2-input NOR Gerbang

B A Q

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

Boolean Expression Q = A + BBaca sebagai A ATAU B

memberikanTIDAK Q

3-masukan NOR Gerbang


3-masukan NOR Gerbang

C B A Q

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

Boolean Expression Q = A + B + CDibaca sebagai A ATAU B ATAU C

memberikan TIDAK Q

Seperti dengan fungsi OR, NOR fungsi juga dapat memiliki sejumlah input individu dan komersial

yang tersedia NOR Gerbang IC tersedia dalam standar 2, 3, atau 4 jenis masukan. Jika input

tambahan yang diperlukan, maka standar NOR gerbang dapat mengalir bersama-sama untuk

menyediakan lebih banyak masukan misalnya.

A 4-input NOR Fungsi

The Expression Boolean untuk gate 4-input NOR ini karena itu akan menjadi: Q = A + B + C + D


diselenggarakan RENDAH dengan menghubungkan mereka langsung ke tanah menggunakan cocok

"Pull-down" resistor.

The Logic NOR Gerbang fungsi kadang-kadang dikenal sebagai Pierce Fungsi dan dilambangkan

oleh bawah arrow Operator seperti yang ditunjukkan, A ↓ B.

The "Universal" NOR GerbangSeperti gerbang NAND terlihat di bagian terakhir, gerbang NOR juga dapat digolongkan sebagai

"Universal" tipe gate. NOR gerbang dapat digunakan untuk menghasilkan jenis lain dari fungsi

gerbang logika seperti gerbang NAND dan dengan menghubungkan mereka bersama-sama dalam

berbagai kombinasi tiga jenis dasar gerbang AND, OR dan NOT fungsi dapat dibentuk dengan hanya

menggunakan NOR 's, misalnya.

Berbagai Gates Logika hanya menggunakan NOR Gates

Serta tiga jenis umum di atas, Ex-Or, Ex-Nor dan standar NOR gerbang juga dapat dibentuk dengan

menggunakan hanya individu NOR gerbang.

Logika NOT Gerbang Tutorial

The Logic "TIDAK" Gerbang

Logika NOT Gerbang Definition

The Logic digital NOT Gerbang adalah yang paling dasar dari semua gerbang logis dan kadang-

kadang disebut sebagai Pembalik Buffer atau hanya Inverter Digital. Ini adalah perangkat input

tunggal yang memiliki tingkat output yang biasanya pada tingkat logika "1" dan pergi "LOW" ke

tingkat logika "0" ketika input tunggal adalah pada tingkat logika "1", dengan kata lain

"membalikkan "(pelengkap) sinyal input. Output dari gerbang NOT hanya mengembalikan "TINGGI"

lagi ketika input berada pada tingkat logika "0" memberi kita ekspresi Boolean dari: A = Q.

Kemudian kita dapat mendefinisikan operasi input tunggal Digital Logika NOT Gerbang sebagai:

"Jika A adalah tidak benar, maka Q adalah benar"

Transistor NOT GerbangSebuah sederhana 2-masukan logika gerbang NOT dapat dibangun menggunakan RTL Resistor-

transistor switch seperti gambar dibawah ini dengan input terhubung langsung ke basis

transistor.Transistor harus jenuh "ON" untuk terbalik output "OFF" pada Q.

Logika NOT Gates yang tersedia menggunakan sirkuit digital untuk menghasilkan fungsi logis yang

diinginkan. Standar NOT gerbang diberi simbol yang bentuknya segitiga yang menunjuk ke kanan

dengan lingkaran di ujungnya. Lingkaran ini dikenal sebagai "inversi gelembung" dan digunakan

dalam NOT, NAND dan NOR simbol pada output mereka untuk mewakili operasi logis dari

fungsiNOT. Gelembung ini menunjukkan inversi sinyal (komplementasi) dari sinyal dan dapat hadir

pada salah satu atau kedua output dan / atau terminal input.

The Logic NOT Gerbang Tabel Kebenaran


Inverter or NOT Gerbang

A Q

0 1

1 0

Boolean Expression Q = tidak A atau ABaca sebagai kebalikan dari Amemberi Q

Logika NOT gerbang memberikan komplemen dari sinyal input dan disebut demikian karena ketika

sinyal masukan mereka adalah "TINGGI" state output mereka tidak akan "TINGGI". Demikian juga,

ketika sinyal masukan mereka adalah "LOW" state output mereka tidak akan "LOW". Karena

mereka adalah perangkat input tunggal, logika NOT gerbang biasanya tidak digolongkan sebagai

"keputusan" membuat perangkat atau bahkan sebagai gerbang, seperti AND atau gerbang OR yang

memiliki dua atau lebih input logika. Komersial yang tersedia NOT gerbang IC tersedia dalam 4 atau

6 gerbang individu dalam satu paket IC tunggal.

"Gelembung" (o) hadir pada akhir gerbang simbol TIDAK di atas menunjukkan inversi sinyal

(komplementasi) dari sinyal output. Tapi gelembung ini juga bisa hadir di gerbang masukan untuk

menunjukkan input aktif LOW. Ini inversi sinyal input tidak terbatas pada gerbang NOT saja, tetapi

dapat digunakan pada sirkuit digital atau gerbang seperti yang ditunjukkan dengan operasi inversi

yang persis sama baik di terminal input atau output. Cara termudah adalah dengan berpikir

gelembung hanya sebagai inverter.

Sinyal Pembalikan menggunakan input Active-rendah gelembung

Gelembung Notasi untuk Input Inversi

NAND dan NOR Gerbang Setara

Sebuah Inverter atau logika gerbang NOT juga dapat dibuat dengan

menggunakan NAND dan NORgerbang standar dengan menghubungkan bersama-

sama semua masukan mereka ke sinyal input yang umum misalnya.

Sebuah inverter sangat sederhana juga bisa dibuat dengan

hanya menggunakan tahap transistor circuit switching tunggal

seperti yang ditunjukkan. Ketika input transistor dasar di "A"

adalah tinggi, transistor melakukan dan arus kolektor mengalir

menghasilkan jatuh tegangan pada resistor R sehingga

menghubungkan titik output pada "Q" ke tanah sehingga

menghasilkan output nol tegangan pada "Q".

Demikian juga, ketika input transistor dasar di "A" rendah (0V),

transistor sekarang beralih "OFF" dan tidak ada arus kolektor

mengalir melalui resistor menghasilkan tegangan keluaran pada

"Q" yang tinggi pada nilai dekat dengan Vcc.

Kemudian, dengan tegangan input pada "A" TINGGI, output di "Q" akan LOW dan tegangan input

pada "A" LOW tegangan output yang dihasilkan di "Q" adalah TINGGI memproduksi komplemen

atau inversi sinyal input.

Hex Schmitt InverterSebuah Inverter standar atau Logika NOT Gate, biasanya terdiri dari transistor beralih sirkuit

yang tidak beralih dari satu negara ke yang berikutnya langsung, ada beberapa penundaan. Juga

sebagai transistor adalah penguat dasar saat ini, juga dapat beroperasi dalam mode linear dan

setiap variasi kecil untuk tingkat input akan menyebabkan variasi tingkat output atau bahkan dapat

beralih "ON" dan "OFF" beberapa kali jika ada kebisingan hadir di sirkuit. Salah satu cara untuk

mengatasi masalah ini adalah dengan menggunakan Inverter Schmitt atau Hex Inverter.

Kita tahu dari halaman sebelumnya bahwa semua gerbang digital hanya menggunakan dua

tegangan logika negara bagian dan bahwa ini umumnya disebut sebagai Logic "1" dan Logic

"0" input tegangan TTL antara 2.0v dan 5v diakui sebagai logika "1" dan setiap masukan tegangan

di bawah 0.8V diakui sebagai logika "0" masing-masing.

A Schmitt Inverter dirancang untuk beroperasi atau beralih negara ketika sinyal input berjalan di

atas sebuah "Atas Tegangan Threshold" batas dalam hal perubahan output dan pergi "LOW", dan

akan tetap berada di negara itu sampai sinyal input turun di bawah "Bawah Threshold Voltage

"tingkat dalam hal sinyal output pergi" TINGGI ". Dalam kata lain Schmitt Inverter memiliki

beberapa bentuk histeresis dibangun ke sirkuit switching.

Tindakan ini beralih antara ambang batas atas dan bawah menyediakan jauh lebih bersih dan lebih

cepat "ON / OFF" beralih sinyal output dan membuat Schmitt inverter ideal untuk beralih sinyal

masukan lambat-naik atau lambat jatuh baik analog atau sinyal digital.

Schmitt Inverter

Sebuah aplikasi yang sangat berguna dari Schmitt inverter adalah ketika mereka digunakan sebagai

osilator atau sinus-to-persegi konverter gelombang untuk digunakan sebagai sinyal clock

gelombang persegi.

Schmitt NOT Gerbang Inverter Oscillator

Rangkaian pertama menunjukkan jenis RC daya rendah osilator yang sangat sederhana

menggunakan inverter Schmitt untuk menghasilkan gelombang keluaran gelombang

persegi.Awalnya kapasitor C sepenuhnya habis sehingga input ke inverter adalah "LOW"

menghasilkan output terbalik yaitu "TINGGI". Sebagai output dari inverter diumpankan kembali ke

input dan kapasitor melalui resistor R kapasitor mulai mengisi.

Ketika tegangan kapasitor pengisian mencapai ambang batas atas inverter, inverter perubahan

negara, output menjadi "LOW" dan kapasitor mulai discharge melalui resistor sampai mencapai

ambang batas yang lebih rendah adalah inverter perubahan negara lagi. Ini switching bolak-balik

oleh inverter menghasilkan sinyal output gelombang persegi dengan duty cycle 33% dan frekuensi

yang diberikan sebagai: ƒ = 680/RC.

Rangkaian kedua mengkonversi input gelombang sinus (masukan atau berosilasi dalam hal ini)

menjadi output gelombang persegi. Input ke inverter terhubung ke persimpangan jaringan pembagi

potensial yang digunakan untuk mengatur titik diam sirkuit. Blok masukan kapasitor komponen DC

hadir dalam sinyal input hanya mengizinkan sinyal gelombang sinus untuk lulus.

Sebagai sinyal ini melewati titik batas atas dan bawah dari inverter output juga berubah dari

"TINGGI" menjadi "LOW" dan seterusnya menghasilkan gelombang keluaran gelombang

persegi. Sirkuit ini menghasilkan pulsa output di tepi terbit positif dari gelombang input, tetapi

dengan menghubungkan Schmitt inverter kedua output dari pertama, rangkaian dasar dapat

dimodifikasi untuk menghasilkan pulsa output di tepi jatuh negatif dari sinyal input .

Logika OR Gerbang Tutorial

The Logic "ATAU" Gerbang

Logika OR Gerbang Definition

Sebuah Logika OR Gerbang atau Inklusif-OR gate adalah jenis digital gerbang logika yang

memiliki output yang biasanya pada tingkat logika "0" dan hanya pergi "TINGGI" ke tingkat

logika "1" ketika satu atau lebih dari input yang pada tingkat logika "1". Output, Q dari

"Logika OR Gate" hanya mengembalikan "LOW" lagi ketika SEMUA input berada pada tingkat

logika "0". Dengan kata lain untuk logika gerbang OR, setiap "TINGGI" masukan akan

memberikan "TINGGI", tingkat logika "1" output.

Logika atau ekspresi Boolean diberikan untuk Logic Digital OR Gerbang adalah bahwa untuk Logical

Penambahan yang dilambangkan dengan tanda plus (+) memberikan kita ekspresi Boolean dari: A +

B = Q.

Kemudian kita dapat mendefinisikan operasi logika 2-input gerbang OR sebagai:

"Jika salah satu A atau B benar, maka Q adalah benar"

2-input Transistor OR GerbangSebuah logika 2-input gerbang OR sederhana dapat dibangun dengan menggunakan RTL Resistor-


terhubung langsung ke basis transistor. Entah transistor harus jenuh "ON" untuk output pada Q.

Logika OR Gates yang tersedia menggunakan sirkuit digital untuk menghasilkan fungsi logis yang

diinginkan dan diberi simbol yang bentuknya merupakan operasi logis dari gerbang OR.

Digital Logic "ATAU" Jenis Gerbang

The Logic 2-input OR Gerbang


2-input OR Gerbang

B A Q

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Boolean Expression Q = A + B Dibaca sebagai A OR B memberi Q

The Logic 3-masukan OR Gerbang


3-masukan OR Gerbang

C B A Q

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

Boolean Expression Q = A + B + CDibaca sebagai A ATAU B ATAU C

memberikan Q

Seperti gerbang AND, fungsi OR dapat memiliki sejumlah input individual. Namun, gerbang

komersial yang tersedia OR tersedia dalam 2, tipe 3, atau 4 input. Input tambahan akan

memerlukan gerbang yang akan mengalir bersama-sama misalnya.

Multi-input OR Gerbang

The Expression Boolean untuk gate 6-masukan OR ini karena itu akan menjadi: Q = (A + B) + (C +

D) + (E + F)


diselenggarakan RENDAH dengan menghubungkan mereka langsung ke tanah menggunakan cocok

"Pull-down" resistor.

Umumnya tersedia Digital Logic OR Gerbang IC meliputi:

7432 Quad 2-input Logic OR Gerbang

Dalam tutorial berikutnya tentang Digital Logic Gates, kita akan melihat logika digital TIDAK

Gerbang fungsi seperti yang digunakan di kedua TTL dan CMOS logika sirkuit serta nya definisi

Boolean Aljabar dan tabel kebenaran.

Makalah

GATE LOGIKA

D

I

S

U

S

U

N

Oleh:

Nama : INDRI CRYSTINA. S

NIM : 1305042078

Kelas : EK-2D

Prodi : ELEKTRONIKA

M.kuliah : ELEKTRONIKA DIGITAL

Digital Logic Gates

Documents