اسس البوبات المنظقية - Logic Gates

الدوائر المنطقية عبارة عن هياكل مصممة من عدد من الدوائر الأولية تسمى بوابات منطقية وكل واحد من هذه الدوائر المنطقية يمكن النظر إليها كماكينة L تحتوي على جهاز أو أكثر للإدخال وجهاز إخراج واحد فقط ، وفي أي لحظة يستطيع كل جهاز إدخال في L استيعاب وحدة أساسية واحدة من المعلومات هي 0 أو 1 ثم تعالج هذه البيانات بالدائرة لإعطاء ناتج هو 0 أو 1 على جهاز الإخراج، وبالتالي يمكن تخصيص سلسلة من الأصفار0 أو الوحدات 1 ، إذ تعالج L وحدة أساسية في كل مرة.

البوابات المنطقية:

هناك ثلاثة بوابات أساسية  هي :

1.   البوابة AND
2.   البوابة OR
3.    البوابة NOT

بالإضافة إلى بوابات أخرى، ويمكن افتراض أن البوابات تعالج المتتابعة من اليمين إلى اليسار أو العكس،  وسوف نعتمد في فصلنا فرضية المعالجة من اليسار إلى اليمين.

• البوابة AND

كل إشارة خرج ناتجة من البوابة AND لها قيمة صح أي (1) إذا وفقط إذا كانت إشارات الإدخال لها قيم صح أي (1) ، إليك الشكل التالي الذي يظهر مفتاحا تشغيل موصلان على التسلسل ويشكلان
بوابة AND :

وتعطى إشارة الخرج كالتالي: z=ab وترسل الإشارة (أي الخرج "1") إذا وفقط إذا كان مفتاحي التشغيل A AND B مقفلين أي أنّ a=1 AND b=1 ، الشكل التالي يمثل البوابة AND والرمز الخاص بها:

  البوابة OR

ناتج البوابة OR هو إشارة خرج صح أي (1) إذا وفقط إذا كانت واحدة من إشارات الإدخال صحيحة أي (1)، ويكون مفتاحا التشغيل موصلان بالتوازي ويشكلان بوابة OR كما في الشكل التالي:


وتعطى إشارة الخرج كالتالي z=a+b حيث ترسل الإشارة أي تمر(z=1) إذا كان أحد مفتاحي التشغيل مقفل أي(  a=1 OR b=1) الشكل التالي يمثل البوابة OR والرمز الخاص بها:

يمكننا من خلال الشكل السابق استنتاج جدول الصدق الذي يبين الخرج Z للبوابة AND لكل حالات a و b كما يلي:

•   البوابة NOT

هذه البوابة تعتمد على شرط أنه لن تكون هناك إشارة خرج في حال كانت هناك إشارة إدخال أي إنّ


وهذا يعني أن الخرج Z هو معكوس الإدخال، وهذا يكافئ المتممة في نظام جبر بول أيْ:  āz=
الشكل التالي يمثل البوابة OR والرمز الخاص بها، وجدول الصدق الخاص بها :

•   البوابة NOR

هي البوابة NOT OR ويكون الخرج من البوابة NOR معكوس خرج البوابة OR فإشارة الخرج إذًا من البوابة NOR هي معكوس إشارة خرج البوابة OR أيْ أنّ:


الشكل التالي يمثل البوابة NOR والرمز الخاص بها، وجدول الصدق المرافق لها: