البوابات المنطقية
يتكون الحاسوب من الكثير من الدوائر المنطقية ( Logical Circuits ) حيث تستخدم لمعالجة البيانات الممثلة بالنظام الثنائي ( 0 , 1 ) وتتكون من عدد من البوابات المنطقية ( Logical Gates )
البوابة المنطقية :هي دارة الكترونية بسيطة تقوم بعملية منطقية على مدخل واحد أو أكثر وتنتج مخرجاً منطقياً واحداً و تستخدم في بناء معالجات الاجهزة الالكترونية والحواسيب
مبدأ عمل البوابات المنطقية مبدأ الصواب والخطأ (1 و 0 ) وهي رموزالنظام الثنائي
أقرب مثال على البوابات المنطقيةالدارة الكهربائية البسيطة وتتكون من مصباح كهربائي ، مفتاح توصيل ، أسلاك
وتمثل بالرسم
آلية عملها
أولاً : عند غلق مفتاح التوصيل يضيء المصباح وتمثل الحالة بالرمز الثنائي 1
( أي يوجد تيار كهربائي لذا أضاء المصباح )
مثّل الدارة الكهربائية البسيطة المغلقة بالنظام الثنائي
ثانياً : عند فتح مفتاح التوصيل ينطفئ ( لا يضيء ) المصباح وتمثل الحالة بالرمز الثنائي 0
( أي لا يوجد تيار كهربائي لذا ينطفئ المصباح )
مثّل الدارة الكهربائية البسيطة المفتوحة بالنظام الثنائي
أنواع االبوابات المنطقية : 1 - بوابات منطقة أساسية 2- بوابات منطقية مشتقة
من البوابات المنطقية الأساسية : NOT , AND , OR
من البوابات المنطقية المشتقة : NAND , NOR
1- البوابة المنطقية AND
البوابة المنطقية AND : هي بوابة منطقية اساسية تدخل في بناء معظم الدوائر المنطقية لها مدخلان ومخرج واحد و تسمّى ( و ) المنطقية
تمثّل البوابة المنطقية AND بالشكل الآتي
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
تمثّل العبارة المنطقية A AND B بالدارات الكهربائية بمفتاحي توصيل في وضعية التوالي بحيث يضيء المصباح في حالة أن مفتاحي التوصيل بحالة الإغلاق فقط
الحل :
جدول الحقيقة : تمثيل لعبارة منطقية تبين احتمالات المختلفة للمتغيرات المكوّنة للعبارة المنطقية ونتيجة هذه الاحتمالات
مثال 1 : كيفية رسم جدول حقيقة للعبارة
A AND B
ضمن العبارة السابقة نجد أنّ عدد المتغيرات المنطقية = 2
عدد الاحتمالات هي 2n حيث n هي عدد المتغيرات المنطقية
2n = 22 = 4
|
A AND B |
B |
A |
|
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
2 - 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 بالشكل الآتي
مثال : رسم جدول حقيقة للعبارة
A OR B
الحل :
عدد الاحتمالات هي 2n حيث n هي عدد المتغيرات المنطقية
2n = 22 = 4
مع ملاحظة أن بوابة OR
مخرجها قيمته 1 اذا كانت إحدى أو كلا المداخل 1
مخرجها قيمته 0 اذا كانت المداخل جميعها 0
|
A OR B |
B |
A |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0
|
تمثّل العبارة المنطقية A OR B بالدارات الكهربائية بمفتاحي توصيل في وضعية التوازي بحيث يضيء المصباح في حالة أن مفتاحي التوصيل أو أحدهما بحالة الإغلاق
3 - 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 بالشكل الآتي
و تسمى بوابة NOT المنطقية بوابة ( العاكس) المنطقيةلأنها تغير القيمة المنطقية للمدخل لعكسه اذا كان قيمة المدخل 1 فإن المخرج قيمته 0
اذا كان قيمة المدخل 0 فإن المخرج قيمته 1
مثال : جدول حقيقة للعبارة NOT A
الحل :
عدد الاحتمالات = 21 = 2
| NOT A | A |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |