Razgovor:Logički sklopovi

Uzeto sa stranice www.elektroteh.com uz dozvolu urednika stranice i autora članka.

Neophodni za funkcioniranje i izvršavanje skoro svakog programa a isto tako i hardverskog djela kompjutera su logički sklopovi. Sa funkcijama logičkih sklopova često se susrećemo u programiranju a nesvjesno ih koristimo na tisuće svaki dan pri radu na kompjuteru. Sa ovim djelom elektronike se bavi digitalna elektronika. U ovom članku pozabavit ćemo se sa par najjednostavnijih sklopova kao što su to AND (I), OR (ILI), NOT (NE), NAND (NI), NOR (NILI) te XOR. Navedeni sklopovi čine osnove digitalne elektronike. Svaki sklop ima svoju logičku funkciju koja definira njegovo ponašanje u svim mogućim situacijama. Djelovanje sklopova se očituje ovisno o naponu koji dođe na sklop. Za mali napon ispod 2.5 V (vrijednosti su zaokružene i neke stvari izostavljene radi jednostavnosti) kažemo da je napon na tom ulazu u nuli tj. taj ulaz je u nuli, međutim ako je napon iznad 2.5 V kažemo da je ulaz tog sklopa u jedinici. Kako članak prvenstveno razmatra logičke sklopove u smislu programiranja nećemo previše spominjat detalja vezanih za elektroniku (kao zabranjeno područje i sl.) već ćemo se držati veze sa programiranje. Valja napomenut da su sklopovi slični sa matematičkim sudovima, barem po funkcijama. Počnimo s prvim sklopom I sklop ili kako ćemo ga mi zvat AND.

AND
Logička funkcija za ovaj sklop izgleda;

y=A*B

Gdje je Y izlaz a A i B su ulazi, ovaj sklop može imat najmanje dva ulaza a i više. Prema funkciji za AND sklop ćemo analizirati kako reagira na ulazni napon.

A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

Što zapravo saznajemo iz tablice? Npr. ako je ulazni napon na ulazu A u 0 (manji od 2.5V) a na ulazu B u 1 (veći od 2.5V) tada će napon na izlazu sklopa biti u 0, zašto? Pa uvrstite vrijednosti ulaza u formulu y=A*B i dobit ćete da je Y=0*1 a umnožak nule i jedince je nula. Dakle nije potrebno pamtit tablice već samo izraz za logički sklop AND.

OR
Tablica za OR sklop ili na Hrvatski ILI izgleda ovako;

A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

Iz toga se da zaključit da je funkcija za OR sklop …

Y=A+B

Dakle ako na ulazu A imamo jedinicu a na ulazu B jedinicu izlaz y će opet bit u jedinici, zašto? Kako u binarnom sustavu ne postoji broj dva, već samo jedan i nula. Ako slijedimo funkciju y=A+B i uvrstimo y =1+1 dobivamo da je y=1, y je u jedinci. Da smo imali slučaj A=0, B=1 za OR sklop opet bi išli po njegovoj funkciji Y=A+B te ako uvrstimo brojeve dobivano y=0+1 a to je y=1.

NOT
Sklop NOT ili NE je specifičan po tome što ima jedan ulaz i daje uvijek suprotan (negiran) izlaz prema ulazu.

A Y
0 1
1 0

Ako je A u nuli ili B, nije važno ime ulaza, izlaz će bit u jedinci. Dakle formula bi bila

       _
y = A

NAND
NAND ili NI je varijacija NOT i AND sklopa, njegova logička funkcija izgleda ovako;

       ___
Y = A*B
A B Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

Dakle, sklop radi kao AND samo što rezultat funkcije se negira kroz NOT sklop.

NOR
Za njega vrijedi sve već spomenuto kod NAND samo što se prije negiranja izlaz rješava prema funkciji za OR sklop. Funkcija mu je dakle;
     ___
Y=A+B

A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

XOR
XOR je jedna posebna vrsta, pomalo čudna za običnog početnik, skraćenica znači ekskluzivno OR što znači da na ulazima (uzmimo dva ulaza) mora biti ili jedinca ili nula, tj. na jednom jedinica a na drugom nula ili obrnuto kako bi na izlazu bila jedinica. Evo kako izgleda tablica; A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

a funkcija;

Y =A¤B

¤ = zaokruženi znak plus Zaključak.
Logičke sklopove ili bar njihove funkcije možemo koristiti široko, počevši od programiranja pa do matematičkih sudova. Funkcije su iste ali imena drukčija, tako je npr. Negacija u matematici ekvivalent za NOT sklop ili naredba u nekom programskom jeziku. Matematička konjugacija je ekvivalent za AND sklop i sl. Praktičnu primjenu možemo naći u programiranju, npr. pišemo program koji provjerava da li je korisničko ime I upisana lozinaka točni tj. jednaki sa programiranim podatcima. Pisali bi liniju koja učitava sva broja (uzmimo Qbasic radi jednostavnosti).

Input a$,b$
IF a$ = «Korisničko ime» AND b$ = «Lozinka» THEN naredbe

Varijable a$ i b$ su zapravo oni ulazi A i B koje smo spominjali prethodno. Program će izvest naredbe samo ako su i korisničko ime i lozinka točni tj. ako su oba ulaza u jedinci. Stanje u informatici ne ovisi o naponu (bar ne direktno kod programiranja) već nula označava laž ili neistinu a jedinica istinu ili zadovoljen uvjet. Stoga kada program riješi ovaj slučaj sa 2 ulaza i vidi izlaz za AND sklop ispast će 1, zato što su ulazi A=1, B=1 (oba unesena podatka su točni i istiniti) te prema logičkoj funkciji Y=A*B uvrstimo Y=1*1 , Y=1. Ovaj jednostavan ali opće poznat i svakodnevno korišteni primjer nam jasno pokazuje korisnost i potrebu za poznavanjem logičkih sklopova.

Premještanje stranica o pojedinačnim logičkim sklopovima

Po mom mišljenju, trebalo bi preimenovati članke koji su navedeni ovdje. Npr. ja bi preimenovao članak Logički sklop ILI (OR) u ILI (logički sklop). Smatram da su ove promjene opravdane s obzirom na standarde Wikipedije. Wumbolo (razgovor) 21:25, 21. svibnja 2016. (CEST)

Dobro si uočio. Kubura (razgovor) 07:37, 22. svibnja 2016. (CEST)

Sve preimenovao i sredio sve poveznice. Wumbolo (razgovor) 16:58, 22. svibnja 2016. (CEST)