الوحدة الثالثة
الأساس المنطقي للحاسوب والبوابات المنطقية
الفصل الثاني : البوابات المنطقية المشتقة
- سميت البوابات المنطقية المشتقة بهذا الاسم لأنها اشتقت من البوابات المنطقية الأساسية AND , OR , NOT
- البوابات المنطقية المشتقة : NAND, NOR
بوابة NAND
بوابة NAND : هي اختصار لـ NOT AND...............أي نفي AND
و تتشكل بوابة NAND من توصيل مخرج بوابة AND بـمدخل بوابـة NOT
حيث تسمى بوابة نفي ((و)) المنطقية.
الشكل ( 3 - 7 ) تمثيل NAND باستخدام البوابات المنطقية الأساسية
تمثل البوابة المنطقية NAND بالرمز المبين ضمن الشكل ( 3 - 8 ) فهو رمز بوابة AND مع دائرة صغيرة عند المخرج ترمز إلى بوابة NOT
الشكل ( 3 - 8 ) رمز البوابة المنطقية المشتقة NAND
ملاحظات هامة :
1 - تعطي بوابة NAND مخرجا قيمته 1 اذا كانت قيمة أي من المدخلين أو كلاهما 0
2 - تعطي بوابة NAND مخرجا قيمته 0 اذا كانت قيمة المداخل جميعها 1
3 - تعتبر NAND عكس مخرجات بوابة AND
- جدول الحقيقة لعبارة
Z = X NAND Y
Z = X NAND Y | Y | X |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
1 | 0 |
0 |
الأولويات ضمن العبارة المنطقية المشتقة
1- الأقواس
2 - NOT
3- NAND في حال وجود اكثر من NAND في العبارة المنطقية تنفذ من اليسار لليمين
مثال (1) جد ناتج العبارة المنطقية A NAND NOT B علما بأن A= 1 , B = 0
الحل:
1 - نعوض القيم ثم نتبع الأولوية كما يلي
1 NAND NOT 0
1 NAND 1
0
مثال (2) جد ناتج العبارة المنطقية NOT A NAND B NAND C علما بأن
A= 0 , B = 1 , C = 0
الحل:
1- نعوّض القيم ثم نتبع أولويات كما يلي
NOT 0 NAND 1 NAND 0
1 NAND 1 NAND 0
0 NAND 0
1
نشاط ( 3 - 6 ) البوابة المنطقية المشتقة NAND
أ- قارن بين البوابة المنطقة AND والبوابة المنطقية المشتقة NAND من حيث رمز البوابة ومخرجاتها
من حيث | AND | NAND |
رمز البوابة | ||
مخرجاتها |
تعطي مخرجا قيمته 1 اذا كان جميع المداخل 1 فقط وتعطي مخرجا قيمته 0 اذا كان أحد المداخل أو كلاهما 0 |
تعطي مخرجا قيمته 1 اذا كان أحد المداخل أو كلاهما 0 وتعطي مخرجا قيمته 0 اذا كان جميع المداخل 1 فقط |
ب- جد ناتج العبارات المنطقية الآتية علماً بأن A = 0 , B = 0 , C = 1
- NOT A NAND NOT B
NOT 0 NAND NOT 0
1 NAND NOT 0
1 NAND 1
0
- NOT ( A NAND B ) NAND C
NOT ( 0 NAND 0 ) NAND 1
NOT 1 NAND 1
0 NAND 1
1
- NOT A NAND NOT ( B NAND C )
NOT 0 NAND NOT ( 0 NAND 1 )
NOT 0 NAND NOT 1
1 NAND NOT 1
1 NAND 0
1
مثال ( 3 ) : اكتب العبارة المنطقية للبوابة المشتقة الآتية .
خطوات الحل :
1 - نبدأ من اليسار نأخذ أول بوابة وهي
نكتب لها العبارة NOT A
2 - نلاحظ أن مخرج NOT A هو مدخل لبوابة NAND
فتصبح العبارة NOT A NAND B
3 - الخطوة الأخيرة نلاحظ من الرسم ان المخرج يسمى بــ Z لذا نضع قبل العبارة = Z فتصبح كالآتي
Z = NOT A NAND B
بوابة NOR
بوابة NOR : هي اختصار لـ NOT OR...............أي نفي OR
و تتشكل بوابة NOR بتوصيل مخرج بوابة ORبـمدخل بوابـة NOT حيث تسمى بوابة نفي ((أو)) المنطقية. كما في الشكل (3-9)
الشكل ( 3 - 9 ) تمثيل NOR بالبوابات المنطقية الأساسية
يرمز للبوابة المنطقية NOR بالرمز المبين في الشكل ( 3 - 10 ) فهو رمز بوابة OR مع دائرة صغيرة عند المخرج ترمز للبوابة NOT
الشكل (3 - 10 ) رمز البوابة المنطقية المشتقة NOR
ملاحظات هامة :
1 - تعطي بوابة NOR مخرجا قيمته 0 اذا كانت قيمة أي من المدخلين أو كلاهما 1
2 - تعطي بوابة NORمخرجا قيمته 1 اذا كانت قيمة المداخل جميعها 0
3 - تعتبر NOR عكس مخرجات بوابة OR
جدول الحقيقة للعبارة المنطقية المشتقة
Z = X NOR Y
Z = X NOR Y | Y | X |
0 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 |
0 |
الأولويات ضمن العبارة المنطقية المشتقة NOR
1- الأقواس
2 - NOT
3- NOR في حال وجود اكثر من NOR في العبارة المنطقية تنفذ من اليسار لليمين
مثال (1) جد ناتج العبارة المنطقية NOT ( A NOR B ) NOR C
علما بأن A= 1 , B = 1 , C = 0
الحل:
1 - نعوض القيم ثم نتبع الأولوية كما يلي
NOT ( 1 NOR 1 ) NOR 0
NOT 0 NOR 0
1 NOR 0
0
نشاط (3 - 8 ) البوابة المنطقية المشتقة NOR
جد ناتج العبارات المنطقية الآتية . ثم جد قيمة Z علما بأن
A=1 , B = 0 , C = 0
- NOT A NOR B
NOT 1 NOR 0
0 NOR 0
1
- NOT ( A NOR B ) NOR NOT C
NOT ( 1 NOR 0 ) NOR NOT 0
NOT 0 NOR NOT 0
1 NOR NOT 0
1 NOR 1
0
- A NOR NOT ( B NOR NOT C )
1 NOR NOT ( 0 NOR NOT 0 )
1 NOR NOT ( 0 NOR 1 )
1 NOR NOT 0
1 NOR 1
0
نشاط (3 - 9 ) اكتب العبارة المنطقية التي تمثلها البوابات المنطقية المشتقة الآتية . ثم جد قيمة Z علما بأن A= 0 , B = 0 , C = 1
'طريقة الحل للبوابة الأولى :
1 - نبدأ من اليسار نلاحظ أن هناك بوابتين
نكتب لها العبارة NOT A
نكتب لها العبارة NOT B
2 - نلاحظ أن مخرج NOT A هو المدخل الأول لبوابة NOR
ومخرج NOT B هو المدخل الثاني لبوابة NOR
فتصبح العبارة: NOT A NOR NOT B
3 - الخطوة الأخيرة نلاحظ من الرسم ان المخرج يسمى بــ Z لذا نضع قبل العبارة = Z فتصبح كالآتي
Z = NOT A NOR NOT B
الناتج
'طريقة الحل للبوابة الثانية:
Z = A NOR B NOR NOT C
الناتج