تحلیل و بررسی مدارهای منطقی قسمت چهارم: شناخت گیت منطقی NOT

در سلسله آموزش های مدارات منطقی، قسمت چهارم به تحلیل و بررسی عملگر و گیت منطقی NOT می پردازیم. عملگر و گیت NOT یکی از مهم ترین و پرکاربردترین عملگرها به شمار می روند. در قسمت های پیشین به عملگرهای AND و OR پرداختیم. در این قسمت قصد داریم به مفهوم گیت NOT، عملگر آن و توضیحات کلی بپردازیم. در ادامه با مرجع تخصصی الکترونیک به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

مفهوم NOT در سیستم های دیجیتال

عملگر NOT، همانطور که از اسم آن پیداست، به معنی مفهوم مخالف به کار می رود. این گیت مقدار هر ورودی را برعکس کرده(دیبی!!!!) و در خروجی قرار می دهد. به عبارت دیگر، درصورتیکه ورودی ۱ به این گیت اعمال شود، در خروجی ۰ قرار می دهد. به طور مشابه، با قرار گیری ورودی ۰، در خروجی ۱ دریافت خواهیم کرد. در زیر، جدول صحت این عملگر(گیت) قرار می گیرد.

مطابق جدول فوق، خروجی Y همواره مخالف ورودی A خواهد بود. از این عملگر در بسیاری از محاسبات منطقی استفاده می گردد. نماد این عملگر به صورت ‘ خواهد بود. به عبارت دیگر، معادله جدول صحت فوق به صورت زیر نوشته می گردد.

A'=Y

پس از اطلاع یافتن از نحوه عملگر NOT، نوبت به بررسی گیت آن می رسد. در قسمت بعدی به این موضوع می پردازیم.

گیت NOT

مطابق آموزش های پیشین، مشاهده کردیم که گیت های منطقی دقیقا مفهوم عملگر منطقی را پیاده سازی می کنند. در این جا نیز گیت منطقی NOT دقیقا وظیفه برعکس سازی ورودی را بر عهده دارد. خروجی این گیت دقیقا مخالف ورودی آن خواهد بود. شکل زیر نمایی از این گیت را نمایش می دهد.

در تصویر فوق، خروجی Z ورودی های A را معکوس کرده و در خروجی قرار می دهد. به همین ترتیب، آی سی این گیت نیز دقیقا همین عمل را اجرا می کند. این موضوع را در قسمت بعدی مورد بررسی قرار خواهیم داد.

آی سی ۷۴۰۴

پس از بررسی عملگر، جدول صحت و گیت، نوبت به بررسی آی سی گیت NOT می رسد. آی سی ۷۴۰۴ یک آی سی جهت پیاده سازی گیت NOT بوده که در آن ۴ گیت NOT تعبیه شده است. تصویر زیر شمای این آی سی را نمایش می دهد.

مطابق تصویر فوق، قصد تست این آی سی را داریم. در حالت فرض کنید به یکی از ورودی های این آی سی، ورودی ۰ اعمال می کنیم. در خروجی نیز، ورودی ۱ دریافت خواهیم کرد. این خروجی به یک LED متصل شده که با روشن شدن آن، خروجی ۱ و با خاموش شدن آن خروجی ۰ دریافت می شود. توجه داشته باشید که برای اعمال ورودی، همانطور که پیشتر گفته شد، ۰ ولت به ازای ۰ منطقی و ۵ ولت به ازای ۱ منطقی در نظر گرفته شده و به ورودی اعمال می گردد.

با اعمال ورودی ۰، خروجی ۱ شده و LED روشن خواهد شد. به طور مشابه در صورتیکه ورودی ۱ اعمال کنید، خروجی ۰ شده و LED خاموش خواهد شد.

لوازم مورد نیاز

 لینک ای سی ۷۴HC04، کلیک کنید

جمع بندی

در این آموزش به تحلیل و بررسی گیت NOT به عنوان یکی از مهم ترین و پرکاربردترین گیت منطقی پرداختیم. گیت NOT در بسیاری از مدارات دیجیتال کاربردی اساسی و پایه های دارد. این گیت ورودی دریافتی را برعکس کرده و در خروجی قرار می دهد. در این آموزش به بررسی عملگر NOT در معادلات منطقی، گیت منطقی NOT و در نهایت به بررسی آی سی گیت NOT پرداختیم. در این آموزش با اعمال ورودی به گیت NOT، خروجی مناسب را مشاهده نمودیم. در قسمت های آینده به بررسی سایر گیت های منطقی و نقش عملگر NOT خواهیم پرداخت.

چنانچه مطالب این آموزش را گنک یافتید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در مطالب درج شده وجود دارد می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.