പങ്ക് വെക്കാം

സിഗ്നലിന്റെ പരിപൂർണ വശങ്ങൾ (പൂജ്യംവും അതിൻ്റെ പരമാവധി വിലയും) മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് ഡാറ്റയെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ഇലൿട്രോണിക്സിലെ ഒരു ശാഖയാണ് ഡിജിറ്റൽ ഈ ശാഖയിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ഐസി കളാണ് ഡിജിറ്റൽ ഐസികൾ. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ പരിപൂർണ്ണ വശങ്ങളെ പൂജ്യവും ഒന്നും(0 ,1) കൊണ്ട് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. മറ്റു ചിലപ്പോൾ പൂജ്യവും അഞ്ചും (0 , 5 – പരമാവധി(Maximum) 5 വോൾട്ട് ആയി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ) കൊണ്ട് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചില സര്‍ക്യുട്ടുകള്‍ വിശദീകരിക്കുമ്പോള്‍ True/ False എന്നും പറയാറുണ്ട്.

ലോജിക് ഗേറ്റുകള്‍ എന്ന് വിളിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന ഘടഗങ്ങള്‍കൊണ്ടാണ് ഡിജിറ്റല്‍ ഐസി കള്‍  നിര്‍മ്മിച്ചിട്ടുള്ളത്.

ലോജിക് ഗേറ്റ്

ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകളുടെ അടിസ്ഥാന ഘടകമാണ് ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ. മിക്ക ലോജിക് ഗേറ്റുകൾക്കും രണ്ടു ഇൻപുട്ടുകളും ഒരു ഔട്പുട്ടുമാണുണ്ടാവുക. ഏത് സമയത്തും, ഓരോ ടെർമിനലും വ്യത്യസ്ത രണ്ട് വോൾട്ടേജ് ലെവലുകൾ, താഴ്ന്ന ലെവല്‍ (0) അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന (1) എന്നീ അവസ്ഥകളില്‍ ആയിരിക്കും. ഓരോ ടെർമിനലിലെയും നിലവിലെ അവസ്ഥകൾ, ഡാറ്റ പ്രോസസ് ച്ചെയ്യുന്നതിന്‍റെ ഭാഗമായി മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കും. മിക്ക ലോജിക്കൽ ഗേറ്റുകളിലും താഴ്ന്ന നില ഏതാണ്ട് പൂജ്യം വോൾട്ട് (0 V) ആണ്, ഉയർന്ന ഉയർന്ന നില ഏതാണ്ട് അഞ്ചു വോൾട്ട് പോസിറ്റീവും ആണ് (+5 V).

ഏഴു അടിസ്ഥാന ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ ഉണ്ട് AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR, and XNOR എന്നിവയാണവ. ചുവടെ ഓരോന്നും വിവരിക്കുന്നു. ഇവിടെ 0 എന്നതിനെ False എന്നും 1 നെ True എന്നുമ്മാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.

AND ഗേറ്റ്

താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രവും പട്ടികയും ഒരു ആൻഡ് (AND) ഗേറ്റിനു വേണ്ടിയുള്ള സർക്യൂട്ട് ചിഹ്നവും ലോജിക് കോമ്പിനേഷനുകളും (ട്രൂത് ടേബിള്‍) കാണിക്കുന്നു. ചിഹ്നത്തിൽ ഇടതുവശത്ത് ഇൻപുട്ട് പിന്നുകളും വലതു വശത്ത് ഔട്ട്പുട്ട് പിന്നുമാണ്. രണ്ടു ഇൻപുട്ടുകളും True ആയിരിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ ഔട്ട്പുട്ട് True ആവുകയുള്ളൂ. അതായത് രണ്ടു ഇൻപുട്ടുകളും 1 ആണെങ്കിൽ മാത്രമേ ഔട്ട്പുട്ട് 1 ആവുകയുള്ളൂ. മറ്റു ഏതു ഇൻപുട്ട് കോമ്പിനേഷനിലും ഔട്ട്പുട്ട് പൂജ്യമായിരിക്കും.

AND ഗെയ്റ്റ്
AND ഗേറ്റ്
 ഇന്‍പുട്ട്
A
 ഇന്‍പുട്ട്
B
ഔട്ട്‌പുട്ട് 
C =  A AND B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1

OR ഗേറ്റ്

താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രവും പട്ടികയും ഒരു ഓര്‍ (OR) ഗേറ്റിനു വേണ്ടിയുള്ള സർക്യൂട്ട് ചിഹ്നവും ലോജിക് കോമ്പിനേഷനുകളും (ട്രൂത് ടേബിള്‍) കാണിക്കുന്നു. ചിഹ്നത്തിൽ ഇടതുവശത്ത് ഇൻപുട്ട് പിന്നുകളും വലതു വശത്ത് ഔട്ട്പുട്ട് പിന്നുമാണ്. രണ്ടു ഇൻപുട്ടുകളുമോ അല്ലെങ്കില്‍ ഏതെങ്കിലുമൊരു ഇന്‍പുട്ടോ True ആണെങ്കില്‍ ഔട്ട്പുട്ട് True ആയിരിക്കും. അതായത് രണ്ടു ഇൻപുട്ടുകളുമോ അല്ലെങ്കില്‍ ഏതെങ്കിലുമൊരു ഇന്‍പുട്ടിന്‍റെ വിലയോ 1 ആണെങ്കിൽ ഔട്ട്പുട്ട് 1 ആയിരിക്കും. മറ്റു ഏതു ഇൻപുട്ട് കോമ്പിനേഷനിലും ഔട്ട്പുട്ട് പൂജ്യമായിരിക്കും

OR ഗേറ്റ്
 ഇന്‍പുട്ട്
A
 ഇന്‍പുട്ട്
B
ഔട്ട്‌പുട്ട് 
C =  A OR B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1

XOR ഗേറ്റ് (എക്സ്ക്ലുസീവ് OR ഗേറ്റ്)

രണ്ടു ഇന്‍പുട്ടുകളില്‍ ഏതെങ്കിലുംമൊരു ഇന്‍പുട്ട് True ആണെങ്കില്‍ ഔട്ട്‌ പുട്ട് True ആയിരിക്കും. OR ഗേറ്റില്‍ നിന്നും വത്യസ്തമായി രണ്ടു ഇന്‍പുട്ടുകളും True ആവുകയോ അല്ലെങ്കില്‍ ലോജിക്കല്‍ 1 ആവുകയോ ചെയ്താല്‍ ഔട്ട്‌പുട്ട് False അല്ലെങ്കില്‍ പൂജ്യമായിരിക്കും(Low). മറ്റൊരു തരത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ ഇന്‍പുട്ടുകള്‍ വത്യസ്തമാണെങ്കില്‍ ഔട്ട്‌ പുട്ട് True ആയിരിക്കും. സർക്യൂട്ട് ചിഹ്നവും ലോജിക് കോമ്പിനേഷനുകളും (ട്രൂത് ടേബിള്‍) ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു.

XOR ഗെയ്റ്റ്
XOR ഗേറ്റ്
 ഇന്‍പുട്ട്
A
 ഇന്‍പുട്ട്
B
ഔട്ട്‌പുട്ട് 
C =  A XOR B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 0

NOT ഗേറ്റ്

ഇതിന്‍റെ മറ്റൊരു പേരാണ് ലോജിക്കല്‍ ഇൻവെർട്ടർ ഇതിന് ഒരു ഇന്‍പുട്ട് മാത്രമേയുള്ളൂ എന്നതാണ് NOT ഗേറ്റ് നെ മറ്റു ഗേറ്റുകളില്‍ നിന്നും വെത്യസ്തനാക്കുന്നത്. ഇതിന്‍റെ ഇന്‍പുട്ട് 1 ആണെങ്കില്‍ പൂജ്യവും, പൂജ്യമാണെങ്കില്‍ 1 ആയിരിക്കും. അതായതു NOT ഗെയ്റ്റ് ന്‍റെ ഔട്പുട്ട് ഇന്പുട്ടിന്‍റെ വിപരീതമായിരിക്കും. സർക്യൂട്ട് ചിഹ്നവും ലോജിക് കോമ്പിനേഷനുകളും (ട്രൂത് ടേബിള്‍) ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു.

NOT ഗേറ്റ്
 ഇന്‍പുട്ട്  ഔട്ട്‌പുട്ട്
0 1
1 0

NAND ഗേറ്റ്

ഒരു AND ഗേറ്റ്ന്‍റെ ഔട്ട്‌പുട്ടില്‍ ഒരു NOT ഗേറ്റ് വച്ചതാണ് NAND ഗേറ്റ് ന്‍റെ ഘടന. അതുകൊണ്ട് തന്നെ AND ന്‍റെ നേര്‍ വിപരിതമായാണ് NAND ന്‍റെ പ്രവര്‍ത്തനം. അതായത് രണ്ടു ഇന്‍പുട്ടുകളും True ആണെങ്കില്‍ ഔട്ട്‌പുട്ട് False/പൂജ്യമായിരിക്കും. സർക്യൂട്ട് ചിഹ്നവും ലോജിക് കോമ്പിനേഷനുകളും (ട്രൂത് ടേബിള്‍) ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു.

NAND ഗേറ്റ്
 ഇന്‍പുട്ട്
A
 ഇന്‍പുട്ട്
B
ഔട്ട്‌പുട്ട് 
C =  A NAND B
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 0

NOR ഗേറ്റ്

ഒരു OR ഗേറ്റ്ന്‍റെ ഔട്ട്‌പുട്ടില്‍ ഒരു NOT ഗേറ്റ് വച്ചതാണ് NOR ഗേറ്റ്ന്‍റെ ഘടന. അതുകൊണ്ട് തന്നെ OR ന്‍റെ നേര്‍ വിപരിതമായാണ് NOR ന്‍റെ പ്രവര്‍ത്തനം. അതായത് രണ്ടു ഇന്‍പുട്ടുകളും False ആണെങ്കില്‍ ഔട്ട്‌പുട്ട് True/ലോജിക്കല്‍ 1 ആയിരിക്കും. സർക്യൂട്ട് ചിഹ്നവും ലോജിക് കോമ്പിനേഷനുകളും (ട്രൂത് ടേബിള്‍) ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു.

NOR ഗേറ്റ്
 ഇന്‍പുട്ട്
A
 ഇന്‍പുട്ട്
B
ഔട്ട്‌പുട്ട് 
C =  A NOR B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 0

XNOR ഗേറ്റ് (എക്സ്ക്ലുസീവ് NOR ഗേറ്റ്)

ഒരു NOR ഗേറ്റ്ന്‍റെ ഔട്ട്‌പുട്ടില്‍ ഒരു NOT ഗേറ്റ് വച്ചതാണ് XNOR ഗേറ്റ്ന്‍റെ ഘടന. അതുകൊണ്ട് തന്നെ XOR ന്‍റെ നേര്‍ വിപരിതമായാണ് XNOR ന്‍റെ പ്രവര്‍ത്തനം. അതായത് രണ്ടു ഇന്‍പുട്ടുകളും ഒരുപോലെയാണെങ്കില്‍ (രണ്ടും True / രണ്ടും False) ഔട്ട്‌പുട്ട് True/ലോജിക്കല്‍ 1 ആയിരിക്കും. ഇന്‍പുട്ടുകള്‍ വത്യസ്തമാനെങ്കില്‍ ഔട്പുട്ട് പൂജ്യം/False ആയിരക്കും. സർക്യൂട്ട് ചിഹ്നവും ലോജിക് കോമ്പിനേഷനുകളും (ട്രൂത് ടേബിള്‍) ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു.

XNOR ഗെയ്റ്റ്
XNOR ഗേറ്റ്
 ഇന്‍പുട്ട്
A
 ഇന്‍പുട്ട്
B
ഔട്ട്‌പുട്ട് 
C =  A XNOR B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 0

ലോജിക്കൽ ഗേറ്റുകളുടെ കൂട്ടുകെട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ കഴിയും. തിയററ്റിക്കലി (സൈദ്ധാന്തികമായി) ഒരു ചിപ്പില്‍ ഉള്‍കൊള്ളിക്കാവുന്ന ലോജിക് ഗേറ്റ്കളുടെ എണ്ണം അനന്തമാണ്‌. പക്ഷെ പ്രായോഗികമായി (പ്രാക്റ്റിക്കലി) പരിമിതിയുണ്ട്. ഒരു ഡിജിറ്റല്‍ ഇന്‍റെഗ്രേറ്റഡ് സര്‍ക്ക്യൂട്ടില്‍ ലോജിക് ഗേറ്റുകളുടെ ഒരു ശ്രേണി (കൂട്ടം) തന്നെ കാണാം. ഐസി സാങ്കേതികവിദ്യ പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ, ഓരോ വ്യക്തിഗത ലോജിക്കൽ ഗേറ്റുനും ആവശ്യമായ ഫിസിക്കൽ വോള്യം കുറയുന്നു. അത്കൊണ്ടുതന്നെ  ചെറു വലുപ്പത്തിലുള്ള ഡിജിറ്റൽ ഡിവൈസുകൾ പോലും കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ കഴിവുള്ളവയാണ്.

സാധാരണയായി കണ്ടുവരുന്ന ഡിജിറ്റല്‍ ഐസി കളില്‍ ചിലത് ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു.

7400 – NAND ഗേറ്റ്

7402 – NOR ഗേറ്റ്

7404 – NOT ഗേറ്റ്

7408 – AND ഗേറ്റ്

7432 – OR ഗേറ്റ്

7486 – XOR ഗേറ്റ്

74266 – XNOR ഗേറ്റ്

 


പങ്ക് വെക്കാം

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *