Mekatronik Mühendisliği

... konulu sunumlar: "Mekatronik Mühendisliği"— Sunum transkripti:

1 Mekatronik Mühendisliği
SAYISAL DEVRELER BÖLÜM-3 Lojik Kapılar Doç.Dr. Murat ÇAKIROĞLU Mekatronik Mühendisliği Sakarya Üniversitesi

2 Değil Kapısı A X NOT (değil) kapısı tersleme işlemini gerçekleştirir. Giriş 0 iken çıkışı 1, girişi 1 iken çıkışı 0 yapar. LOW (0) HIGH (1) HIGH (1) LOW(0) NOT işlemi (tersleyici) üst çizgi ile gösterilir. Örneğin bir değil ifadesi şu şekilde ifade edilir. X = A

3 Örnek dalga şekilleri:
Değil Kapısı A X Örnek dalga şekilleri: A X Bir gruptaki değil kapıları ikili sayının 1'in tümleyeni oluşturmak için kullanılabilir: Binary number 1’s complement

4 Ve Kapısı A A X X B B AND Kapısında tüm girişler 1 olduğunda çıkış 1 üretir.Aksi halde çıkış sıfır olur. İki girişli AND kapısı için, doğruluk tablosu; 0 0 0 1 1 0 1 1 1 AND işlemi genellikle değişkenler arasında nokta ile gösterilir fakat bazen nokta koyulmayadabilir.AND işlemi şu şekilde yazılır X = A .B veya X = AB

5 Örnek Ve Kapısı Örnek dalga şekilleri: A B X
AND işlemi seçici bir maske olarak bilgisayar programlamada kullanılır. Bir ikili sayı sisteminin belirli bitlerini korumak veya sıfırlamak istersek, sıfırlamak istediklerinizi 0, korumak istediklerinizi ise 1 ile AND işlemine tabi tutarız. İkili sayısının AND işlemi ile maskelemesi, Sonuç? Örnek

6 Ve Kapısı Bir Multisim devresi gösterilmiştir. XWG1 geri sayım modunda ayarlanmış bir kelime jeneratör olduğuna göre ve XLA1 analizörü birinci (üst) hattına bağlı çıkışı VE kapısı ile bir mantık analizörüdür. Bu hat üzerinde nasıl bir sinyal bekliyorsunuz? Örnek Çözüm Girdilerin hepsi 1 olduğu anda hat çıkışı 1 olacaktır.

7 VEYA Kapısı A X A X B B Herhangi bir giriş 1 olduğu anda VEYA kapısı çıkışı 1 yapar; eğer bütün girişler 0’sa, çıkışta 0 olur.İki girişli VEYA kapısı için doğruluk tablosu; 0 0 0 1 1 0 1 1 1 VEYA işlemi değişkenler arasında (+) işareti ile sembolize edilir. Örnek bir veya işlemi; X = A + B.

8 Örnek Çözüm VEYA Kapısı Örnek dalga şekilleri: A B X
VEYA işlemi bir ikili sayının belirli bitlerini 1 olarak ayarlamak için bilgisayar programlamada kullanılabilir. ASCII karakterler de 5. bitin 1 olması küçük harfin, 0 olması büyük harfin olduğunu ifade eder.Bit yeri 0 bitiyle başlayan, sağdan sola doğru numaralandırılır. ASCII harfi 8 bit maskeleme ( ) ile OR işlemine tabii tutulursa sonuç ne olur? Örnek Çözüm Ortaya çıkan karakterler küçük harf olacaktır.

9 örnek Çözüm VEYA Kapısı
Bir Multisim devresi gösterilmiştir. XWG1 geri sayıma ayarlanmış bir kelime jeneratördür. XLA1 analizörü ilk (üst) hattına bağlı çıkışların olduğu bir mantık analizörüdür . Üç adet 2 - girişli VEYA kapıları tek başına 4 - giriş kapısı olarak hareket ederler. Sinyaller üzerinden nasıl bir çıktı bekliyorsunuz? örnek Herhangi bir girişin 1 olduğu anda çıkış 1 olacaktır. Aksi halde çıkış 0 olur. Çözüm

10 VE DEĞİL Kapısı A A X X B B NAND kapısında bütün girişler 1 olduğunda çıkış 0 olur; Diğer durumlarda çıkış 1 olur. 2 girişli bir NAND kapısı için doğruluk tablosu; 0 0 0 1 1 0 1 1 1 NAND işlemi değişkenler arasında nokta ve bunları kapsayan üst çizgi ile ifade edilir. NAND işlemi şu şekilde gösterilir X = A .B (Alternatifi, X = AB.)

11 Soru NAND Kapısı Örnek Dalga Şekilleri; A B X
NAND kapısı çok amaçlı bir kapıdır. Çünkü diğer tüm kapılar NAND kapısı ile elde edilebilir. Bu özelliği ile çok önemlidir. Basit bir terleyici (Değil Kapısı) 2 girişli NAND kapısı ile nasıl yapılabilir? Soru

12 Örnek Çözüm NAND Kapısı
Bir Multisim devresi gösterilmiştir. XWG1 sayıcı olarak ayarlanmış bir kelime jeneratörüdür. 4 kanallı kanallı bir osilaskoptan giriş ve çıkışlar izlenmektedir. Çıkıştan nasıl bir sinyal görmeyi bekleriz? Örnek Çözüm Çıkış (Kanal D) yalnızca girişlerin 1 olduğu anda 0 olacaktır. Inputs

13 NOR Kapısı A X A X B B NOR kapısı eğer herhangi bir giriş 1 ise 0 çıkışı üretir; bütün girişler 0 ise çıkış 1 olur. 2 girişli bir NOR kapısı için doğruluk tablosu; 0 0 0 1 1 0 1 1 1 NOR işlemi değişkenleri arasında bir artı işareti (+) ve bunları kapsayan bir üst çizgi ile gösterilir .NOR işlemi şu şekilde yazılır X = A + B.

14 Örnek Çözüm NOR Kapısı Örnek dalga şekilleri; A B X
Herhangi bir giriş 1 ise NOR işlemi 0 üretecek. Örnek Yandaki şekilde Led hangi durumda yanar? Çözüm LED herhangi bir girişin 1 olduğu anda yanacaktır.

15 XOR Kapısı A X A X B B XOR kapısında girişlerin her ikisi de lojik olarak birbirine zıt değerde ise çıkış 1 olacaktır. Doğruluk tablosu; 0 0 0 1 1 0 1 1 1 XOR işlemi şu şekilde yazılır. X = AB + AB. Alternatif olarak, XOR işlemi değişkenler arasında bir daire ve onun içinde de bir artı ile ifade edilir. X = A + B.

16 Soru XOR Kapısı Örnek Dalga Şekilleri; A B X
Dikkat edecek olursak 2 girişden yalnızca herhangi birinin 1 olması durumunda çıkış 1 üretecektir. Yukarıdaki A ve B dalga şekillerinin her ikisinide tersleyecek olursak, çıkışta nasıl bir değişiklik olur? Soru Çıktıda herhangi bir değişiklik olmaz.

17 XNOR Kapısı A X A X B B XNOR kapısı yalnızca girişleri aynı değerdeyken çıkışı 1 üretir. Doğruluk tablosu ; 0 0 0 1 1 0 1 1 1 The XNOR işlemi X = AB + AB şeklinde gösterilir. Alternatif olarak, XNOR işlemi değişkenler arasında bir daire ve onun içinde de bir nokta ile ifade edilir. Böylelikle şu şekilde gösterilebilir; X = A . B

18 Soru XNOR Kapısı Örnek Dalga şekililleri; A B X
Dikkat edecek olursak girişlerin her ikisi de aynı olduğu durumda XNOR kapısı 1 üretecektir. Bu kapı karşılaştırma fonksiyonları için daha yararlıdır.. Eğer yukarıdaki B sinyalini aynı bırakıp, A sinyalini tersleyecek olursak çıkıştan nasıl bir sonuç elde ederiz? Soru Çıkış terslenmiş olacaktır.

19 Lojik Kapı Entegreleri
TTL ve CMOS iki önemli lojik kapı entegreleri ailesindendir. BICMOS ilk ikisini birleştirmiş 3. bir teknolojidir. Lojik kapı entegreleri paketler halinde gösterilmiştir. DIP package SOIC package

20 Lojik Kapı Entegreleri
Bazı yaygın olan kapılar aşağıda gösterilmiştir.

21 Lojik Kapı Entegreleri
Kapıların ve ilgili pin numaralarının aşağıda lojik sembolleri gösterilmiştir.

22 Lojik Kapı Entegreleri
Katalog sayfasında sınırlarını ve çalışma koşulları üretici tarafından belirlenir.Buna yanı sıra DC ve AC özelliklerini de içerir. Örneğin, 74HC00A için bazı değerler verilmiştir: