Mantık kapıları, entegre devrelerin temel bileşenleridir. Basit mantık kapıları transistörlerden oluşturulabilir. Bu transistörlerin bir araya gelmesi, iki sinyali temsil eden yüksek ve düşük seviyelerin içinden geçmesini sağlayarak yüksek veya düşük seviyeli bir sinyal üretir. Yüksek ve düşük seviyeler, sırasıyla mantıksal "doğru" ve "yanlış" veya ikili sistemde 1 ve 0'ı temsil edebilir, böylece mantık işlemlerini gerçekleştirir. Bu temel bileşenlerden birini daha derinlemesine incelemek için PMOS transistörleri hakkında bilgi edinin.
Temel Mantık Kapıları
Burada 7 temel mantık kapısını tanıtacağız: AND kapısı, OR kapısı, NOT kapısı, NAND kapısı, NOR kapısı, XOR kapısı ve XNOR kapısı. Bunların mantık sembollerini, mantıksal ilişkilerini ve doğruluk tablolarını öğreneceksiniz.
VE Kapısı
AND kapısı, "AND devresi" veya mantıksal "AND" devresi olarak da adlandırılır. Bu, "AND" işlemini gerçekleştiren temel bir mantık kapısı devresidir. Birden fazla girişi ve tek bir çıkışı vardır.
Tüm girişler aynı anda yüksek (mantıksal 1) olduğunda çıkış yüksektir, aksi takdirde çıkış düşüktür (mantıksal 0).
AND kapısının matematiksel mantık ifadesi: Y = AB, doğruluk tablosu aşağıdaki gibidir:
| Input | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
VEYA Kapısı
OR kapısı, OR devresi, mantık devresi olarak da bilinir. Birkaç koşulun herhangi biri karşılanırsa, bir olay gerçekleşir. Bu ilişkiye "veya" mantık ilişkisi denir. "OR" mantık ilişkisine sahip bir devreye OR kapısı denir.
OR kapısı birden fazla girişe ve bir çıkışa sahiptir; girişlerden biri yüksek (mantıksal "1") olduğu sürece, çıkış da yüksektir (mantıksal "1"). Çıkış, yalnızca tüm girişler düşük (mantıksal "0") olduğunda düşüktür (mantıksal "0").
VEYA kapısının matematiksel mantık ifadesi şöyledir: Y=A+B=(A’B’)’, mantık sembolleri ve doğruluk tablosu ise aşağıdaki gibidir:
| Input | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
NOT kapısı
NOT kapısı, NOT devresi, ters çevirici veya mantıksal olumsuzlama devresi olarak da bilinen, mantık devresinin temel birimidir. Bir NOT kapısı bir girişe ve bir çıkışa sahiptir.
Giriş yüksek (mantıksal "1") olduğunda, çıkış düşüktür (mantıksal "0"); tersine, giriş düşük (mantıksal "0") olduğunda, çıkış yüksek seviyededir (mantıksal "1"). NOT kapısının mantıksal işlevi, mantık cebirindeki NOT ile eşdeğerdir ve devre işlevi, ters çevirme ile eşdeğerdir. Bu işlem, NOT işlemi olarak da adlandırılır.
NOT kapısının matematiksel mantık ifadesi şöyledir: F=A ve mantıksal sembolleri ile doğruluk tablosu aşağıdaki gibidir:
| Input | Output |
|---|---|
| A | Y |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
NAND Kapısı
NAND kapısı, dijital devrelerin temel mantık devrelerinden biridir. Birden fazla girişi ve tek bir çıkışı olan, AND ve NOT kapılarının birleşiminden oluşur.
Önce AND işlemi gerçekleştirilir, ardından NOT işlemi gelir. Her iki giriş de yüksek (1) olduğunda, çıkış düşük (0) olur; girişlerden en az biri düşük (0) ise, çıkış yüksek (1) olur.
NAND kapısının mantık sembolü ve doğruluk tablosu aşağıdaki gibidir:
| Input | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
NOR kapısı
NOR kapısı, mantıksal OR işlevini gerçekleştiren dijital mantık devresinin temel elemanıdır. Birden fazla girişe ve 1 çıkışa sahiptir; çok girişli NOR kapısı, 2 girişli NOR kapısı ve bir invertörden oluşturulabilir.
A ve B girişlerinin her ikisi de düşük (mantıksal 0) olduğunda çıkış yüksektir (mantıksal 1). Herhangi bir giriş yüksek (mantıksal 1) olduğunda, çıkış düşüktür (mantıksal 0).
Mantıksal ilişkisinin matematiksel ifadesi şöyledir: Y=A+B. NOR kapısının mantıksal sembolü ve doğruluk tablosu aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
| Input | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
XOR Kapısı
XOR kapısı, dijital mantıkta mantıksal XOR işlemini gerçekleştiren bir mantık kapısıdır. Birden fazla girişi ve tek bir çıkışı vardır; çok girişli XOR kapısı, iki girişli XOR kapılarından oluşturulabilir.
İki girişin seviyeleri farklıysa, çıkış yüksek seviye 1 olur; iki girişin seviyeleri aynıysa, çıkış düşük seviye 0 olur. Yani, iki giriş farklıysa, XOR kapısı yüksek seviye 1 çıktısı verir.
XOR kapısının mantıksal ifadesi: Y=A⊕B=A•B'+A'•B, XOR kapısının mantıksal sembolü ve doğruluk tablosu aşağıdaki gibidir:
| Input | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
XNOR Kapısı
Eşdeğerlik kapısı olarak da adlandırılan XNOR kapısı, dijital mantık devresinin temel birimidir. XOR kapısının çıkışına bir NOT kapısı eklenerek oluşturulur ve 2 giriş terminali ile 1 çıkış terminaline sahiptir.
İki girişten sadece biri düşük (mantıksal 0) olduğunda, çıkış da düşüktür. 2 girişteki seviyeler aynı olduğunda, çıkış yüksektir (mantıksal 1).
Mantıksal ifade: F=A⊙B=A•B+A'•B'=(AB)', XNOR kapısının mantık sembolü ve doğruluk tablosu aşağıdaki gibidir:
| Input | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
