100 lines
No EOL
12 KiB
Markdown
100 lines
No EOL
12 KiB
Markdown
---
|
||
title: "Додаткове читання про логічні ворота"
|
||
source: "https://www.coursera.org/learn/technical-support-fundamentals/supplement/bu1Q5/supplemental-reading-on-logic-gates"
|
||
author:
|
||
- "[[Coursera]]"
|
||
published:
|
||
created: 2025-11-28
|
||
description: "У першому модулі курсу ми дізнаємося про те, як були винайдені комп'ютери, як вони еволюціонували з часом і як вони працюють сьогодні. Ми також дізнаємося про те, що таке «спеціаліст з ІТ-підтримки» і чим вони займаються у своїй роботі. До кінця ..."
|
||
tags:
|
||
- "clippings"
|
||
---
|
||
## Логічні ворота
|
||
|
||
Знання того, як працюють логічні ворота, важливо для розуміння того, як працює комп'ютер. Комп'ютери працюють, виконуючи двійкові обчислення. **Логічні ворота** \- це електричні компоненти, які підказують комп'ютеру, як виконувати двійкові обчислення. Вони визначають правила, як виробляти електричний вихід на основі одного або декількох електричних входів. Комп'ютери використовують ці електричні сигнали для представлення двох двійкових станів: або стану «увімкнено» або «вимкнено». Логічний ворот приймає один або кілька з цих двійкових станів і визначає, чи передавати сигнал «увімкнено» чи «вимкнено».
|
||
|
||
Було розроблено кілька логічних воріт для представлення різних правил отримання двійкового виводу. Це читання охоплює шість найпоширеніших логічних воріт.
|
||
|
||
## Шість загальних логічних воріт
|
||
|
||
### НЕ ворота
|
||
|
||
Ворота NOT є найпростішим, оскільки має лише один вхідний сигнал. Ворота NOT приймає цей вхідний сигнал і видає сигнал з протилежним двійковим станом. Якщо вхідний сигнал «увімкнено», затвор NOT видає сигнал «вимкнено». Якщо вхідний сигнал «вимкнено», затвор NOT видає сигнал «увімкнено». Всі логічні ворота можна визначити за допомогою схематичної схеми та таблиці істинності. Ось як часто представляється це логічне правило:
|
||
|
||
|
||
|
||
Не схема воріт і таблиця істини
|
||
|
||
Зліва у вас є схематична схема воріт NOT. Схематичні креслення зазвичай представляють фізичні ворота NOT у вигляді трикутника з невеликим колом на вихідній стороні воріт. Праворуч від схематичної діаграми у вас також є «таблиця істини», яка повідомляє вам вихідне значення для кожного з двох можливих вхідних значень.
|
||
|
||
### І ворота
|
||
|
||
Ворота AND включає два вхідні сигнали, а не лише один. Наявність двох вхідних сигналів означає, що буде чотири можливі комбінації вхідних значень. Правило AND видає сигнал «увімкнено» лише тоді, коли обидва входи «увімкнені». В іншому випадку вихідний сигнал буде «вимкнено».
|
||
|
||
|
||
|
||
AND схема воріт та таблиця істини
|
||
|
||
### АБО ворота
|
||
|
||
Ворота OR включає два вхідні сигнали. Правило OR виводить сигнал «вимкнено» лише тоді, коли обидва входи «вимкнені». В іншому випадку вихідний сигнал буде «включений».
|
||
|
||
|
||
|
||
OR схема воріт та таблиця істинності
|
||
|
||
### Ворота XOR
|
||
|
||
Ворота XOR також включає два вхідні сигнали. Правило XOR видає сигнал «увімкнено», коли *лише один* (але *не обидва*) входи «увімкнено». В іншому випадку вихідний сигнал буде «вимкнено».
|
||
|
||
|
||
|
||
Схема воріт XOR та таблиця істинності
|
||
|
||
Таблиці істинності для воріт XOR і OR дуже схожі. Єдина відмінність полягає в тому, що шлюз XOR виводить «вимкнено», коли обидва входи «увімкнені», тоді як OR виводить «увімкнено». Іноді ви можете почути, як ворота XOR називають «ексклюзивними воротами OR».
|
||
|
||
### Ворота NAND
|
||
|
||
Ворота NAND включає два вхідні сигнали. Правило NAND виводить сигнал «вимкнено» лише тоді, коли обидва входи «увімкнені». В іншому випадку вихідний сигнал буде «включений».
|
||
|
||
|
||
|
||
Схема воріт NAND та таблиця істинності
|
||
|
||
Якщо порівняти таблиці істинності для воріт NAND та AND, ви можете помітити, що виходи NAND є протилежними виходам AND. Це пояснюється тим, що правило NAND є лише комбінацією правил AND і NOT: воно бере вихід AND і запускає його через правило NOT! З цієї причини ви можете почути, як NAND називають воротами «Не і».
|
||
|
||
### Ворота XNOR
|
||
|
||
Нарешті, розглянемо ворота XNOR. Він також передбачає два вхідних сигналу. Правило XNOR видає сигнал «увімкнено» лише тоді, коли обидва входи однакові (обидва «Увімкнено» або обидва «Вимкнено»). В іншому випадку вихідний сигнал буде «вимкнено».
|
||
|
||
|
||
|
||
Схема воріт XNOR та таблиця істинності
|
||
|
||
Правило XNOR - це ще одна комбінація двох попередніх правил: воно приймає вихід XOR і запускає його через правило NOT. З цієї причини ви можете почути, як XNOR називають воротами «Not-XOR».
|
||
|
||
## Комбінування воріт (будівельні схеми)
|
||
|
||
Логічні ворота - це фізичні електронні компоненти - людина може придбати їх і підключити до друкованої плати. Логічні ворота можуть бути пов'язані між собою для створення складних електричних систем (схем), які виконують складні двійкові обчислення. Ви пов'язуєте ворота разом, дозволяючи виходу з одного затвора служити входом для іншого воріта або використовуючи однакові входи для декількох воріт. Комп'ютери - це така складна електрична система.
|
||
|
||
Ось схематичний малюнок невеликої схеми, побудованої з воротами, описаним вище:
|
||
|
||
|
||
|
||
Схема комбінованої схеми
|
||
|
||
Ось таблиця істинності для цієї схеми:
|
||
|
||
|
||
|
||
Таблиця істинності комбінованої схеми
|
||
|
||
Ця схема використовує три логічні ворота: ворота XOR, ворота NOT та ворота AND. Він приймає два входи (A і B) і виробляє два виходи (1 і 2). A і B є входами для воріт XOR. Вихід цих воріт став входом воріт NOT. Потім вихід ворота NOT став входом для ворота AND (з входом A як іншим). Вихід 1 - це вихід із затвора AND. Вихід 2 - це вихід із затвора XOR.
|
||
|
||
## Ключові висновки
|
||
|
||
Логічні ворота - це фізичні компоненти, які дозволяють комп'ютерам робити двійкові обчислення.
|
||
|
||
- Логічні ворота представляють різні правила прийому одного або декількох двійкових входів і виведення певного двійкового значення («on» або «off»).
|
||
- Логічні ворота можуть бути пов'язані таким чином, що вихід одного затвора служив входом для інших воріт.
|
||
- Схеми - це складні електричні системи, побудовані шляхом з'єднання логічних воріт разом. Комп'ютери - це така складна електрична система. |