Logic Gate

Mantiqiy elementlar va haqiqat jadvallari

Kompyuter ichidagi hamma narsa — protsessor, xotira, kalkulyator — ikki qiymat bilan ishlaydi: 0 (yolg'on, tok yo'q) va 1 (rost, tok bor). Mantiqiy element kirishlaridagi 0 va 1 lardan bitta chiqish qiymatini hosil qiladi.

Quyida har bir elementning belgisi, formulasi va haqiqat jadvali bor. Haqiqat jadvali — barcha kirish kombinatsiyalari uchun chiqish qiymatlari: n ta kirish bo'lsa, jadvalda 2ⁿ qator bo'ladi (bitta kirish — 2 qator, ikkita — 4, uchta — 8). Ikki sxemaning jadvallari bir xil bo'lsa, ular bir xil ishlaydi.

▶ O'yinni boshlashTelegram'da o'ynash

Bepul, ro'yxatdan o'tmasdan — telefon va kompyuterda.

EMAS (NOT) — inkor, inversiya

AQ
Q = ¬A
Haqiqat jadvali
AQ
01
10

Bitta kirishli element: kirishni teskarisiga aylantiradi — 1 kelsa 0, 0 kelsa 1 chiqaradi. Belgi uchidagi kichik doiracha inkorni bildiradi; boshqa elementlarda ham shu ma'noda.

Boshqa yozilishi: ¬A, Ā, NOT A, !A

VA (AND) — konyunksiya, mantiqiy ko'paytirish

ABQ
Q = A ∧ B
Haqiqat jadvali
ABQ
000
010
100
111

Ikkala kirish ham 1 bo'lgandagina 1 chiqaradi. Oddiy ko'paytirishga o'xshaydi: 1 · 1 = 1, qolgan hollarda 0. Masalan, ikki qulfli eshik ikkala kalit ham burilgandagina ochiladi.

Boshqa yozilishi: A ∧ B, A · B, A & B, A AND B

YOKI (OR) — dizyunksiya, mantiqiy qo'shish

ABQ
Q = A ∨ B
Haqiqat jadvali
ABQ
000
011
101
111

Kamida bitta kirish 1 bo'lsa, 1 chiqaradi; ikkalasi 0 bo'lsagina 0. Masalan, ikki tugmali qo'ng'iroq qaysi tugma bosilsa ham chalinadi.

Boshqa yozilishi: A ∨ B, A + B, A | B, A OR B

Istisno YOKI (XOR) — 2 modul bo'yicha qo'shish

ABQ
Q = A ⊕ B
Haqiqat jadvali
ABQ
000
011
101
110

Kirishlar har xil bo'lsa 1, bir xil bo'lsa 0 chiqaradi. Ikki bitni qo'shganda yig'indining oxirgi raqami aynan A ⊕ B bo'ladi (ikkilikda 1 + 1 = 10), shuning uchun XOR qo'shuvchi sxemalarda ko'p uchraydi.

Boshqa yozilishi: A ⊕ B, A XOR B, A ^ B

VA-EMAS (NAND) — Sheffer shtrixi

ABQ
Q = ¬(A ∧ B)
Haqiqat jadvali
ABQ
001
011
101
110

AND natijasining teskarisi: faqat ikkala kirish 1 bo'lganda 0 chiqaradi. NAND universal element — istalgan mantiqiy sxemani faqat NAND'lardan yig'ish mumkin; mikrosxemalarda u eng ko'p ishlatiladi.

Boshqa yozilishi: A ↑ B, A NAND B

YOKI-EMAS (NOR) — Pirs strelkasi

ABQ
Q = ¬(A ∨ B)
Haqiqat jadvali
ABQ
001
010
100
110

OR natijasining teskarisi: faqat ikkala kirish 0 bo'lganda 1 chiqaradi. NOR ham universal element.

Boshqa yozilishi: A ↓ B, A NOR B

Tenglik (XNOR) — ekvivalensiya

ABQ
Q = ¬(A ⊕ B)
Haqiqat jadvali
ABQ
001
010
100
111

XOR natijasining teskarisi: kirishlar bir xil bo'lsa 1 chiqaradi. Ikki bitni taqqoslash uchun qulay.

Boshqa yozilishi: A ≡ B, A ↔ B, A XNOR B

Xotira: D-trigger

DFFDQ
q⁺ = D

Yuqoridagi elementlar faqat hozirgi kirishlarga qaraydi. D-trigger esa xotiraga ega: har bir taktda D kirishidagi qiymatni eslab qoladi va uni keyingi taktda Q chiqishida beradi. Boshida Q = 0.

Triggerlar va mantiqiy elementlardan hisoblagichlar, registrlar va chekli avtomatlar yig'iladi — masalan, turniket yoki svetofor boshqaruvi.

Takt123456
D101100
Q010110

Bul algebrasining asosiy qonunlari

Ikki marta inkor
¬¬A = A
0 va 1 bilan
A ∧ 1 = A, A ∧ 0 = 0, A ∨ 0 = A, A ∨ 1 = 1
O'zi bilan
A ∧ A = A, A ∨ A = A, A ∧ ¬A = 0, A ∨ ¬A = 1
De Morgan qonunlari
¬(A ∧ B) = ¬A ∨ ¬B, ¬(A ∨ B) = ¬A ∧ ¬B
Taqsimot qonuni
A ∧ (B ∨ C) = (A ∧ B) ∨ (A ∧ C)
XOR xossalari
A ⊕ 0 = A, A ⊕ 1 = ¬A, A ⊕ A = 0

💡 Ifodani soddalashtirish — sxemadagi elementlarni kamaytirish demak. Logic Gate o'yinida aynan shunga yulduz beriladi.

Logic Gate o'yini

Logic Gate — mantiqiy elementlardan sxema yig'ib, boshqotirma yechadigan bepul o'yin. Har bir darajada vazifa va haqiqat jadvali beriladi: elementlarni maydonga qo'yasiz, simlar bilan ulaysiz va sxemani tekshirasiz. Elementlar qancha kam bo'lsa, yulduz shuncha ko'p.

7 ta bo'lim, 42 ta daraja:

  1. Asoslar — 6 daraja. Mantiqiy elementlar bilan tanishuv: NOT (EMAS), AND (VA), OR (YOKI).
  2. XOR va NAND — 6 daraja. Yangi elementlar va ularni oddiy elementlardan yig'ish.
  3. Kombinatsion sxemalar — 6 daraja. Kompyuter ichidagi haqiqiy qurilmalar: summator, multipleksor, dekoder.
  4. Faqat NAND — 6 daraja. NAND — universal element: undan istalgan sxemani yig'ish mumkin.
  5. Murakkab masalalar — 6 daraja. Ko'p bitli sxemalar va mohirlik sinovi.
  6. Xotira — 6 daraja. Ketma-ket sxemalar: D-trigger bitta bitni eslab qoladi — sxema endi o'tmishni ham biladi.
  7. Avtomatlar — 6 daraja. Xotirali sxemalar amalda: tugma, turniket, hisoblagich va bitma-bit qo'shuvchi.