LOJIK [#02] İlk Devreler

[PASCIA]

​

​

Elektronik Lojik Devreleri
LOJİK [#02]
-#02 İlk Devreler-​

Lojik serisinin ilk konusunda lojik devrelerinin temellerini, doğruluk tablolarını, şematik gösterimi ve basit mantık kapılarının çalışma işlevlerini işlemiştik. Şimdiki konuda ise diğer mantık kapılarını tanıyacağız. Konunun sonunda ise küçük bir devre tasarlayıp öğrendiğimiz teorik bilgileri pratiğe geçireceğiz.

Bu konuda işleyeceğimiz diğer kapılar şunlar

• NAND GATE: "Ters Ve" kapısı olarak bilinen bu kapı giriş sinyallerine göre AND kapısının ters çıkış sinyalini iletir.
• NOR GATE: "Ters Veya" kapısı olarak bilinen bu kapı giriş sinyalline göre OR kapısının ters çıkış sinyalini iletir.
• BUFFER: "Tutucu" olarak Türkçeye çevrilebilen bu birim 1 adet giriş sinyalini olduğu gibi çıkartır. Ancak 1 tick gecikmeyle.
• XNOR GATE: "Ters Ya da" kapısı olarak bilinen bu kapı XOR kapısının çıkış sinyallerinin tersini iletir.

Buffer bir mantık kapısı olarak nitelendirilmesede konumuzda değineceğiz.

NAND GATE (Ters Ve Kapısı)​

AND kapısının giriş sinyallerini aldığında, AND kapısının çıkış sinyalinin tersini çıkartır. NAND kapısının "0" sinyalini çıkartması için giriş sinyallerinin tamamının "1" durumunda olması gereklidir. Diğer durumlarda "1" sinyalini iletir. Bu kapı bir AND kapısının çıkışına NOT kapısı konarak üretilebilir. Çalışması için 2 ya da daha fazla giriş hattına sahip olmalıdır. Şematik gösterimi ve doğruluk tablosu aşağıda belirtilmiştir.

NOR GATE (Ters Veya Kapısı)​

Giriş sinyallerini aldığında, OR kapısının çıkış sinyalinin tersini çıkartır. NOR kapısının "0" sinyalini çıkartması için giriş sinyallerinin en az birinin "1" durumunda olması gereklidir. Eğer tüm giriş sinyalleri "0" ise, "1" sinyalini iletir. Bu kapı bir OR kapısının çıkışına NOT kapısı konarak üretilebilir. Çalışması için 2 ya da daha fazla giriş hattına sahip olmalıdır. Şematik gösterimi ve doğruluk tablosu aşağıda belirtilmiştir.

Buffer (Tutucu )​

NOT kapısına benzer bir biçimdedir. Ancak kendisine gelen sinyali ters çevirmez. Gelen sinyali aynı şekilde iletir. Ancak 1 tick süresiyle geciktirir. "1" sinyalini "1" olarak, "0" sinyalini "0" olarak bir tick gecikmeli olarak iletir.

​

XNOR GATE (Ters Ya da Kapısı)​

Diğer "N" tipi kapılar gibi, XNOR kapısıda XOR kapısının çıkış sinyalinin tersini çıkartır. "1" Sinyalini iletebilmesi için XNOR kapısına gelen sinyallerin hepsinin aynı değerde olması gereklidir. Giriş sinyallerinin birisi bile diğer giriş sinyallerinden farklı ise "0" sinyalini iletir.

​

Yardımcı Elemanlar​

Devremizi yapmaya başlamadan önce, devrede görebileceğimiz yardımcı elemanları tanımamız gerekir. Sıkça kullanılan basit yardımcı elemanları kısaca tanıtacağız.

• Switch (Şalter): Açık veya Kapalı durumda durur. Açıldığında sürekli olarak bağlı olduğu tüm kablolara 1 sinyalini gönderir.
• Button (Düğme): Açıldığında 1 tick boyunca "1" sinyali gönderir. 1 tick sonra tekrar kapanır ve "0" konumuna geçer.
• LED (Işık): "1" sinyali geldiği sürece açıktır ve ışık yayar.

İlk Devre​

Lojik Kapıların işlevlerini ve sinyal mantıklarını detaylı olarak işledik. Şimdi ilk konuda öğrendiğimiz bilgileri daha iyi anlamak için lojik devrelerini simüle edebileceğimiz bir siteye gidiyoruz.

AND, OR, XOR ve NOT kapılarını test etmek için şu linke girebilirsiniz: http://simulator.io/board/jBA0DN5HQz/21

Eğer sizde öğrendiğiniz bilgilerle bir devre oluşturmak isterseniz simulator.io sitesini ziyaret edebilirsiniz.

Konuda uygulamalı olarak ilk devremizi yapacağız. Bu konu için tamamen kendi kafamızdan rastgele bir devre fikri bulacağız. Öncelikle yapmak istediğimiz devremizin girdi ve çıktılarının ne olacağını belirlememiz gerekiyor.
Ben devreyi şu şekilde kullanmak istiyorum:

Giriş olarak 3 adet Switch kullanacağım.
Çıkış olarak A, B ve C isimlerini verdiğim LED'leri kullanacağım.
Ledlerin yanma koşulları ise şöyle olacak:

Tüm şalterler açık ise: "A" LED'i yanacak.
Tüm şalterler kapalı ise: "B" LED'i yanacak.
En az 1 şalterler açık ise: "C" LED'i yanacak.​

Kurulum ise şu şekilde olacak:
A- Tüm şalterler açık ise A LED'i yanacak demiştik. Bunu AND kapısı ile yapabiliriz.

A LED'i için yapacağımız devre şu şekilde olacaktır: DEVRE İÇİN TIKLA
​

B- Tüm şalterler kapalı ise B LED'i yanacak demiştik. Bunu da NAND kapısıyla yapabiliriz.

NAND kapısının AND kapısının çıkışına NOT koyarak üretebileceğimizi de biliyoruz.
3 Adet şalterin çıkışını, AND'ın girişine bağlıyoruz. Bunun da çıkışına NOT takarak NAND devresini kuruyoruz.
B LED'i için yapacağımız devre ise şu şekilde olacak: DEVRE İÇİN TIKLA
​

C- En az 1 şalterinin açık olduğu durumda C LED'i yanacak. Bunu OR kapısı ile yapabileceğimizi biliyoruz.

C LED'i için yaptığımız OR devresi ise şu şekilde olacak: DEVRE İÇİN TIKLA​

3 Adet birbirinden ayrı devre ile yapmak istediğimizi yaptık. Şimdi ise bu 3 devreyi birleştirerek yapmak istediğimiz ana devreyi yapmaya çalışalım.

Ancak bunu yaparken 3 Tane şalter kullanacağız ve her şalterden çıkan "OUTPUT (ÇIKIŞ)" sinyali 3 farklı Mantık kapısına (AND, NAND ve OR kapılarına) gidecek bunun için her şalterden çıkan sinyali 3'e bölüp 3 Kapıyada göndereceğiz. Bunu benim yaptığım devrede inceleyebilirsiniz: http://simulator.io/board/70aFgrQWea/4

Devremiz tamamlandı. Tüm giriş ve çıkış koşullarını yerine getirdik. Bu bizim yaptığımız ilk mantık devresi oldu.
Bu devrenin ilerleyen konulardaki daha karmaşık ve özellikli devreler için önemli bir örnek olduğunu düşünüyorum.

Simulator.io, Logisim veya benzeri bir lojik yazılım programında, sizde kendi lojik devrenizi tasarlayıp test edebilirsiniz.
Bir sonraki konuda Binary hakkında bilgi alacak ve ilk binary hesaplayıcımızı yapacağız ! Beklemede kalın.