LOJIK [#01] Mantık Kapıları

[PASCIA]

​

Elektronik Lojik Devreleri
LOJİK [#01]
-#01 Mantık Kapıları-​

Lojik, sinyallerin belirli mantıksal kurallara göre iletimini ve işlemini sağlayan sistemdir. Temel olarak input (giriş) sinyallerini işleyerek belirli output (çıkış) sinyallerini çıkartmak amacıyla yapılır. Genel olarak içinde işlemci olan bütün teknolojik aletler lojik sistemlere bağlı olarak çalışmaktadır. Sinyaller "1" ya da "0" gibi net şekilde ifade edilir. "1" Açık ya da yüklü anlama gelir. Bir butona bastığımızda, butona bağlı kablolara "1" sinyali iletilir. "0" ise kapalı ya da yüksüz anlama gelir. Boş veya uyarılmamış bir kablo 0 yani yüksüz durumdadır. Lojik sinyaller sadece bu Açık/Kapalı durumuna göre değer alabilir.


Bu sistemde sinyaller "Mantık Kapısı" ya da "Logic Gate" denilen belirli yapılarla işlenir. Kapılar kendilerine bağlı kabloların gönderdiği giriş sinyaline göre özel bir çıkış sinyali iletir. Lojik konularının ilki olan bu konuda temel kapılardan bazılarını işleyeceğiz.

Temel Mantık Kapıları ve işlevleri şunlardır:​

• AND GATE: "Ve" kapısı olarak bilinen bu kapıya bağlı girişlerin tamamı "1" ise, Çıkış olarak "1" sinyali iletir.​
• OR GATE: "Veya" kapısı olarak bilinen bu kapıya bağlı girişlerden en az biri "1" ise, Çıkış olarak "1" sinyali iletir.​
• NOT GATE: "Ters" kapı olarak bilinir. Tek bir sinyal alır ve tersini iletir. "1" sinyalini alırsa "0", "0" sinyaline "1" iletir.​
• XOR GATE: "Ya da" kapısı olarak bilinen bu kapıya bağlı girişlerin sadece bir tanesi"1" ise, Çıkış olarak "1" sinyali iletir.​

Başka mantık kapıları olmasına rağmen yazımızda sadece bu 4 kapıya değineceğiz.
​

AND GATE (Ve Kapısı)​

​

Yukarıda da bahsettiğim gibi bu kapının temel özelliği, aldığı sinyallerin tamamının "1" olması durumunda "1" sinyalini iletmesidir. Kapıya gelen sinyallerin 1 tanesi bile "0" durumunda ise, kapıdan çıkan output sinyali "0" olur.

AND kapısının devredeki gösterilişi alttaki gibidir. A ve B kabloları, giriş kablolarıdır. Sağ taraftaki Y ise işlem sonucu oluşan çıkış kablosudur. AND kapısının yaptığı işlem nokta (.) işaretiyle yazılabilir. A.B yazımı, A ve B değerlerinin AND kapısı ile işleme tutulduğunu söyler. Y=A.B yazımı ise, Y değerinin A ve B değerlerinin AND kapısı ile işleme tutulmuş haline eşit olduğunu belirtir.​

​

Bu aşamada doğruluk tablosundan da bahsetmemiz gerekir. Doğruluk tablosu, bir sistemin ya da kapının hangi giriş sinyalleri altında hangi çıkış değerini vereceğini özetleyen tablodur. Altta AND kapısında ait bir doğruluk tablosunu görüyorsunuz. Tablodada görülen A ve B giriş, Y=A.B kısmı ise çıkışı sembolize eder. Görüldüğü gibi AND kapısı sadece A ve B birlikte "1" değerinde olduğunda "1" değerini vermektedir.
​

AND kapıları, genellikle 2 sinyal ile çalışsada, bir AND kapısına istediğimiz kadar kabloyu bağlayabiliriz.
​

​

OR GATE (Veya Kapısı)​

​

Veya kapısı, kendisine bağlı kabloların en az bir tanesinin "1" sinyali girişi yapması sonucunda "1" sinyali çıkışını gerçekleştirir. OR kapısından "0" değerinin çıkmasının tek yolu, kendisine bağlı kabloların tamamının "0" değerli olmasıdır.

Aşağıda OR kapısının devre gösterimi (solda) ve doğruluk tablosu (sağda) verilmiştir. Devre gösterimi AND kapısına benzesede sol kısmındaki ufak farklılık ile ayrılabilir. OR kapısının yaptığı işlem ise artı (+) ile ifade edilir ve A+B şeklinde gösterilir.​

​

NOT GATE (Ters Kapı)​

​

Lojik kapılar içerisinde en basit olanlarındandır. Bu kapıya AND ve OR kapılarında olduğu gibi birden fazla kablo(sinyal) bağlanamaz. Tek bir kablo bağlanır ve bu kablonun sinyalini ters çevirir. Yani kendisine gelen giriş sinyali "1" ise "0" sinyalini çıkartır, giriş sinyali "0" ise "1" sinyalini çıkartır.

Not: Lojikte kullanılan sinyaller elektrik sinyali olmadığı için "0" sinyalinin "1"e dönüşmesi elektriği yoktan var etmek anlamına gelmez.

Aşağıda NOT kapısının devresel gösterimi ve doğruluk tablosu bulunmaktadır. Bir X sinyalinin tersini (NOT kapısı ile işleme tutulmuş halini) göstermek için NOTX ya da X' ifadeleri kullanılır.​

​

XOR GATE (Ya da Kapısı)​

​

Ya da kapısı, aldığı sinyallerin birbirinden farklı olması halinde "1" değerini iletir. Girişlerin hepsi "0" veya "1" ise çıkış olarak "0" değerini iletir. Girişlerin içinde en az 1 adet farklı değer varsa, çıkış değerini "1" olarak belirler. 2 veya daha fazla giriş sinyali alabilir. Devre gösterimi ve doğruluk tablosu aşağıda belirtilmiştir.​

​

Kapıların Farklı Gösterimi Hakkında​

Mantık kapıları, devre şemalarında farklı birliklerce farklı şekillerde sembolize edilebilir. Bu konudaki mantık kapılarının gösterimi Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsüne (ANSI) göre belirlenmiş standart gösterim biçimidir. Farklı sitelerde farklı kurumların belirlediği gösterimlerle karşılaşabilirsiniz, ancak en fazla kullanılan gösterim şekli bu olduğu için konumda bu şematik gösterimi kullanacağım.

Aşağıdaki AND kapısının Amerikan ve Avrupalı kurumlarca kullanılan şematik gösterimleri yer almaktadır. Devredeki şematik gösterimleri farklı olsada bu kapılar tamamen aynıdır ve aynı işleve sahiptir.
​

​

​