الحاسوب فصل ثاني

الوحدة الثالثة 

الأساس المنطقي للحاسوب  والبوابات المنطقية   

الفصل الأول  :  البوابات المنطقية 

 

يتكون الحاسوب من الكثير من الدوائر المنطقية ( Logical Circuits )  ، تستخدم الدوائر المنطقية في جهاز الحاسوب لمعالجة البيانات الممثلة بالنظام الثنائي ( 0 , 1 )

  و تتكون من عدد من البوابات المنطقية ( Logical Gates )

• اولا  : مفهوم البوابة المنطقية  

هي دارة الكترونية بسيطة تقوم بعملية منطقية على مدخل واحد أو أكثر وتنتج مخرجاً منطقياً واحداً   ،  تس تخدم البوابات المنطقية   في بناء معالجات الاجهزة الالكترونية والحواسيب

 مبدأ عمل البوابة المنطقية  مبدأ الصواب والخطأ  (1 و    0  )  وهي رموز النظام الثنائي    هو المبدأ الأساسي لمدخلات البوابات المنطقية  والذي يتحكم بمخرجات الدوائر المنطقية  

 و اقرب مثال على البوابة المنطقية الدارة الكهربائية البسيطة  و تتكون  من :    مصباح كهربائي ،  مفتاح توصيل ، أسلاك      كما في الشكل الآتي

 

                                             

                                              تمثيل الدارة الكهربائي البسيطة بالنظام الثنائي

                                        

                  مفتاح التوصيل  مفتوح   =  0                                                            مفتاح التوصيل  مغلق = 1 

 

 

 ثانياً :  أنواع البوابات المنطقية 

 

أنواع االبوابات المنطقية  هي :   

1 -  بوابات منطقة أساسية        2-  بوابات منطقية مشتقة

 البوابات المنطقية الأساسية  :                   AND    ,    OR   ,    NOT

 البوابات المنطقية المشتقة  :        NAND  ,    NOR

 

البوابة المنطقية AND

 البوابة المنطقية AND  : هي بوابة منطقية اساسية تدخل في بناء معظم الدوائر المنطقية لها مدخلان ومخرج واحد   و تسمى بوابة  (   و )  المنطقية

• يرمز للبوابة المنطقية  AND   بـــ

                                            

 العبارة المنطقية  للبوابة المنطقية  الآتية  هي :

                                   

                                             A  =   X    AND    Y                                 

 

ملاحظات هامة  للبوابة المنطقية AND:

بوابة AND  تعطي مخرجا قيمته  1   اذا كانت المداخل جميعها 1 فقط

                                                  

بوابة AND  تعطي مخرجا قيمته 0 اذا كانت قيمة أي من مداخلها أو كلاهما  0

                                          

 

• تمثيل العبارة المنطقية  A  AND   B   بالدارات الكهربائية   

نستطيع تصميم دارة كهربائة تمثّل البوابة AND  بمفتاحي توصيل في وضعية التوالي  بحيث يضيء المصباح في حال أن كلا مفتاحي التوصيل بحالة الإغلاق فقط 

                                         

  تعلّم  : 

جدول الحقيقة  :  هو تمثيل لعبارة منطقية تبين احتمالات المختلفة للمتغيرات المكوّنة للعبارة المنطقية ونتيجة  هذه الاحتمالات

عدد  الاحتمالات =   2ⁿ        حيث n  عدد المتغيرات  في العبارة المنطقية  

  و  كل متغير  منطقي قيمته  إما  0   أو   1 

مثال  :   جدول الحقيقة للعبارة  X  AND  Y   يحتوي   أربعة احتمالات   2²

X    AND     Y 

 

X AND  Y	Y	X
1	1	1
0	0	1
0	1	0
0	0	0

 

 OR  البوابة المنطقية  

 البوابة المنطقية OR  : هي بوابة منطقية اساسية تدخل في بناء معظم الدوائر المنطقية لها مدخلان ومخرج واحد و  تسمّى (   أو )  المنطقية

تمثّل البوابة المنطقية OR  بــ 

                                                        

  العبارة المنطقية التي تمثّل البوابة المنطقية الآتية  هي     A =  X   OR    Y  

                                                      

تمثّل العبارة المنطقية  الآتية  بالدارات الكهربائية   A OR   B 

نستطيع تصميم دارة كهربائة تمثّل البوابة OR بمفتاحي توصيل في وضعية التوازي بحيث يضيء المصباح في حال أن  أحد مفتاحي التوصيل أو  كلاهما    بحالة الإغلاق

                                   

    جدول حقيقة  للعبارة   X   OR  Y   

 

X     OR    Y	Y	X
1	1	1
1	0	1
1	1	0
0	0	0

 

البوابة المنطقية  NOT

•  البوابة المنطقية NOT :هي بوابة منطقية اساسية تدخل في بناء معظم الدوائر المنطقية لها مدخل واحد ومخرج واحد
• تمثّل بوابة NOT  المنطقية بــ 

                          

•  و تسمى بالبوابة (  العاكس)  المنطقية   :  لأنها تغير القيمة المنطقية للمدخل لعكسه  اذا كان قيمة المدخل 1   فإن المخرج قيمته  0  

                                                

اذا كان قيمة المدخل 0   فإن المخرج قيمته  1  

                                                    

 

 جدول حقيقة   للعبارة               A =   NOT   X 

     

A =   NOT   X	X
0	1
1	0