Mantık kapıları dijital elektroniÄŸin vazgeçilmez unsurlarından biridir. Binary yani 1 ve 0 ÅŸeklinde yapıları vardır ve bu binary bilgiyi alıp bir sonuç deÄŸeri döndürürler. Mantık kapıları hakkında internette çeÅŸitli dökümanlar bulabilirsiniz. Ben burada bunları kullanarak basit bir devre kontrolü örneÄŸi anlatacağım.
ÖRNEK : Bir devrede 3 adet devre anahtarı ve 1 adet lamba bulunmaktadır. Devre anahtarlarından yalnız 2 tanesine basarak lambanın yanması gerekmektedir. Anahtarlara teker teker veya hep birlikte basıldığında lambanın çalışması istenmemektedir. Sadece 2 anahtarla yanabilen bir lamba devresi nasıl yapılır?
Åžimdi bir tasarı yapalım. Lambanın yanma koÅŸulu sadece 2 anahtarın kapalı olması. Üçünü bile kapatsak lamba yanmamalı. O zaman bir mantık tablosu yaparak olası tüm sonuçları inceleyelim.
Devrede 2 ^ 3 = 8 farklı olasılık vardır. Bu olasılıklar içerisinde 3 tanesi bize istediÄŸimiz sonuçları vermektedir. Bu olasılıkları toplarsak aÅŸağıdaki mantıksal ifadeye ulaşırız.
(A=1 ve B=0 ve C=1) veya (A=0 ve B=1 ve C=1) veya (A=1 ve B=1 ve C=0)
Bu mantıksal ifade bütün olasılıkları karşılayacaktır. Åžimdi buradan hareketle devremizi tasarlamaya baÅŸlayalım.
Devrenin Tasarlanması
Devremizde anahtarların kapalı ve açık yani 1 ve 0 olma durumlarını aynı anda kullanacağımız için ilk önce anahtarların olası durumlarının tersleri de elde edilir. Yandaki ÅŸekilde gösterilen iÅŸaret DeÄŸil Kapısıdır ve kendisine gelen binary deÄŸeri ters çevirir. Yani 1 ise 0, 0 ise 1 yapar. Bu sayede kapının lojik deÄŸeri yukarı kolda ne ise aÅŸağı kolda ters olarak elde edilir.
Bu baÄŸlantıların uçlarını yukarıda çıkardığımız mantıksal ifadeye göre baÄŸlarız. Her devre anahtarı için kapalı durumu düÅŸünelim ve üstteki koldan 1 lojik deÄŸerinin gittiÄŸini varsayalım. Bu durumda alttaki kollar terslendiÄŸi için 0 deÄŸerine sahip olurlar. Buradan hareketle ilk baÄŸlantımızı aÅŸağıdaki gibi yapalım.
Mantıksal ifademizin ilk parçasını devre ÅŸeması olarak hazırladık. Neydi bu ifade?
(A=1 ve B=0 ve C=1)
A anahtarından 1 , B anahtarından 0 ve C anahtarından 1 lojik deÄŸerindeki kolları VE KAPISI'na gönderdik. Çünkü mantıksal ifademizde bunlar VE baÄŸlacı ile iÅŸleme girmiÅŸler. Aynı ÅŸekilde mantıksal ifademizdeki tüm ifadeleri devre ÅŸemasına uygularsak devremizin son hali aÅŸağıdaki gibi olur.
Ä°lk önce VE kapılarına baÄŸlantılar yapıldı ve Bu kapılardan çıkacak olan sonuçlar VEYA kapısına gönderildi (rengi sarı olan eleman). VEYA kapısından çıkacak son deÄŸer bizim istediÄŸimiz sonucu çıkaracaktır. Åžekildeki 1-2-3 sayıları VE kapılarını sıra numarasıdır ve lojik bir anlamı yoktur. Sadece ÅŸekli yorumlamak için konulmuÅŸtur.
Åžimdi bir deneme yapalım. Gerçekten de istediÄŸimiz sonucu elde edebilecek miyiz.? Devre anahtarlarının durumları ÅŸu ÅŸekilde olsun (A=1, B=0, C=0) Yani sadece A anahtarını kapatalım. DiÄŸer anahtarlar açık kalsın.
Bu durumda 1 nolu VE kapısına (A=1, B=1, C=0) deÄŸerleri ulaşır ve bunların VE iÅŸlemine göre sonuçları 0 olur. Yani 1 nolu VE kapısı 0 oldu.
2 nolu VE kapısına (A=0, B=0, C=0) deÄŸerleri ulaşır ve bunların VE iÅŸlemine göre sonuçları 0 olur. Yani 2 nolu VE kapısı 0 oldu.
3 nolu VE kapısına (A=1, B=0, C=1) deÄŸerleri ulaşır ve bunların VE iÅŸlemine göre sonuçları 0 olur. Yani 2 nolu VE kapısı 0 oldu.
Her üç VE kapısından çıkan bu deÄŸerler VEYA kapısına sırasıyla ( 0 - 0 - 0 ) olarak gelirler ve VEYA iÅŸlemine göre sonuç 0 çıkar. Bu durumda lamba yanmaz.
Bir baÅŸka örnek yapalım ve sadece iki devre anahtarını kapatalım. (A=1, B=1, C=0) olsun. Yukarıdaki gibi uzun uzun anlatmadan kısaca geçeyim.
1 nolu VE kapısı ( A=1, B=0, C=0 ) = 0 olur.
2 nolu VE kapısı ( A=0, B=1, C=0 ) = 0 olur.
3 nolu VE kapısı ( A=1, B=1, C=1 ) = 1 olur.
Bu üç deÄŸeri VEYA kapısına gönderirsek sonuç 1 olur ve lamba yanar.
DEVRE ELEMANLARI
Peki bu kapılar gerçekte nasıl bir ÅŸey? Bunlar birden fazla lojik kapının bir entegre içerisine paketlenmiÅŸ hali olarak satılırlar. ÇeÅŸitli tipleri vardır ama en sık kullanılan 3 tane entegreyi burada gösterelim.
7404 DEĞİL KAPISI (NOT GATE)
Bu entegrede 14 nolu ayaktan +5V besleme gereklidir ve 7 numaralı ayak topraklamadır. GörüldüÄŸü üzere 6 tane NOT kapısı barındırır. Mesela 13 nolu ayaktan 1 lojik sinyali yollarsanız 12 nolu ayaktan 0 lojik deÄŸeri çıkar. 0 yollarsanız 1 lojik deÄŸeri çıkar. Yani gönderilen lojik sinyalin mantıksal deÄŸilini alır.
7408 VE KAPISI (AND GATE)
Bu entegrede de 14 nolu ayak+5V besleme ve 7 nolu ayak topraklamadır. Ä°çerisinde 4 adet VE kapısı barındırır. VE kapılarına sadece 2 sinyal giriÅŸi olduÄŸu için saÄŸdaki ÅŸekildeki yapı kullanılarak 3 sinyal için sonuç alınabilir. 13, 12 ve 9 numaralı bacaklara baÄŸlanacak sinyaller için 8 numaralı ayaktan sonuç alınır.
7432 VEYA KAPISI (OR GATE)
Bu entegrede de 14 nolu ayak+5V besleme ve 7 nolu ayak topraklamadır. Ä°çerisinde 4 adet VEYA kapısı barındırır. VEYA kapılarına sadece 2 sinyal giriÅŸi olduÄŸu için saÄŸdaki ÅŸekildeki yapı kullanılarak 3 sinyal için sonuç alınabilir. 13, 12 ve 9 numaralı bacaklara baÄŸlanacak sinyaller için 8 numaralı ayaktan sonuç alınır.
Lojik kapıların basit bir uygulamasını yaparak, nerede ve nasıl kullanıldıklarını anlatmaya çalıştım. Yararlı olması temennisiyle.
| < Önceki | Sonraki > |
|---|
