مقدمة في الدوائر المنطقية التوافقية

عادةً ما يتم تمثيل الإشارات بنطاقات منفصلة من المستويات التناظرية في الدوائر الإلكترونية الرقمية أو الالكترونيات الرقمية بدلاً من النطاقات المستمرة الممثلة في الإلكترونيات التناظرية. عادةً ما تُستخدم التمثيلات الإلكترونية البسيطة لوظائف المنطق المنطقي ، والتجمعات الكبيرة من البوابات المنطقية لإنشاء دوائر إلكترونية رقمية. في نظرية الدوائر الرقمية ، تُستخدم الدوائر ، التي تتكون من بوابات منطقية ، لتوليد مخرجات بناءً على منطق الإدخال. ومن ثم ، فإن هذه الدوائر تسمى الدوائر المنطقية وتصنف إلى نوعين مثل المنطق المتسلسل والدوائر المنطقية التوافقية.

الدوائر المنطقية

ال بوابات المنطق، بوابات منطقية يمكن تعريفها على أنها أجهزة مادية بسيطة تستخدم لتنفيذ وظيفة Boolean. تُستخدم البوابات المنطقية لإجراء عملية منطقية بمدخل واحد أو أكثر وتولد مخرجات منطقية. تتشكل هذه الدوائر المنطقية عن طريق توصيل بوابة منطقية واحدة أو أكثر معًا. تصنف هذه الدوائر المنطقية إلى نوعين: الدوائر المنطقية المتسلسلة ودوائر المنطق التوافقية.

دوائر المنطق التوافقية

في هذه المقالة ، دعونا نناقش مقدمة حول الدوائر المنطقية ، الدوائر المنطقية التوافقية ، تعريف الدوائر المنطقية التوافقية ، تصميم الدوائر المنطقية التوافقية ، وظائف المنطق التوافقي.

تعريف دائرة المنطق التوافقي

يمكن تعريف الدوائر المنطقية التوافقية أو الدوائر المنطقية المستقلة عن الوقت في نظرية الدائرة الرقمية على أنها نوع من الدوائر المنطقية الرقمية التي يتم تنفيذها باستخدام الدوائر المنطقية ، حيث يكون خرج الدائرة المنطقية وظيفة نقية للمدخلات الحالية فقط. تكون عملية الدائرة المنطقية التوافقية لحظية ولا تحتوي هذه الدوائر على ذاكرة أو حلقات تغذية مرتدة.

يتناقض هذا المنطق التوافقي مع الدائرة المنطقية المتسلسلة التي يعتمد فيها الإخراج على كل من المدخلات الحالية وأيضًا على المدخلات السابقة. وبالتالي ، يمكننا القول أن المنطق التوافقي لا يحتوي على ذاكرة ، بينما يخزن المنطق المتسلسل المدخلات السابقة في ذاكرته. ومن ثم ، إذا تغير مدخلات دائرة المنطق التوافقية ، فإن الناتج يتغير أيضًا.

تصميم الدوائر المنطقية التوافقية

دائرة المنطق التوافقي

هذه التوافقية دوائر المنطق مصممة لإنتاج مخرجات محددة من مدخلات معينة. يمكن أن يتم تصميم المنطق التوافقي باستخدام طريقتين مثل مجموع المنتجات وحاصل ضرب المبالغ. يتم تصميم الدوائر المنطقية التوافقية بشكل عام عن طريق الاتصال ببعضها البعض أو الجمع بين البوابات المنطقية الأساسية مثل NAND و NOR و NOT. ومن ثم ، فإن هذه البوابات المنطقية توصف بأنها لبنات بناء. يمكن أن تكون هذه الدوائر المنطقية دائرة بسيطة جدًا أو دائرة معقدة للغاية أو يمكن تصميم دائرة توافقية ضخمة باستخدام بوابات منطقية عالمية فقط مثل بوابات NAND و NOR.

وظائف دائرة المنطق التوافقي

يمكن تحديد وظيفة الدوائر المنطقية التوافقية بثلاث طرق رئيسية مثل:

• جدول الحقيقة
• الجبر البوليني
• مخطط منطقي

جدول الحقيقة

دالة المنطق التوافقي جدول الحقيقة

يمكن تعريف وظيفة البوابة المنطقية باستخدام جدول الحقيقة الخاص بها والذي يتكون من نواتج لجميع التوليفات الممكنة لمدخلات البوابة المنطقية. يظهر جدول حقيقة دالة المنطق التوافقي في الشكل أعلاه.

الجبر البوليني

دالة المنطق التوافقي التعبير المنطقي

يمكن التعبير عن ناتج دالة المنطق التوافقي في تعبير النموذج باستخدام الجبر البوليني ومثال على ذلك ، يظهر التعبير المنطقي لجدول الحقيقة أعلاه في الشكل أعلاه.

مخطط منطقي

دائرة المنطق التوافقي باستخدام البوابات المنطقية

يُطلق على التمثيل الرسومي للوظائف المنطقية التوافقية باستخدام البوابات المنطقية اسم الرسم البياني المنطقي. يمكن تحقيق المخطط المنطقي لجدول حقيقة الوظيفة المنطقية الذي تمت مناقشته أعلاه والتعبير المنطقي كما هو موضح في الشكل أعلاه.

يمكن أيضًا تسمية الدوائر المنطقية التوافقية بدوائر اتخاذ القرار ، حيث تم تصميمها باستخدام بوابات منطقية فردية. المنطق التوافقي هو عملية الجمع بين البوابات المنطقية لمعالجة اثنين أو أكثر من المدخلات بحيث يتم إنشاء إشارة خرج واحدة على الأقل بناءً على الوظيفة المنطقية لكل بوابة منطقية.

تصنيف المنطق التوافقي

Classificaiton من المنطق التوافقي

يمكن تصنيف الدوائر المنطقية التوافقية إلى أنواع مختلفة بناءً على الغرض من الاستخدام ، مثل الوظائف الحسابية والمنطقية ونقل البيانات ومحولات الكود. لحل الدوال الحسابية والمنطقية ، نستخدم بشكل عام الجمع والطرح و المقارنات والتي تتحقق عمومًا من خلال الجمع بين بوابات منطقية مختلفة تسمى دوائر منطقية توافقية. وبالمثل ، بالنسبة لنقل البيانات ، نستخدم معددات الإرسال ومزيلات تعدد الإرسال ومشفرات وأجهزة فك التشفير والتي يتم تحقيقها أيضًا باستخدام المنطق التجميعي. تم تصميم محولات الكود مثل ثنائي ، BCD ، و 7 مقاطع باستخدام دوائر منطقية مختلفة.

في الواقع ، يتم استخدام المنطق التوافقي بشكل متكرر في دوائر نوع معدد الإرسال ومزيل تعدد الإرسال. إذا تم توصيل مدخلات أو مخرجات متعددة بخط الإشارة المشترك ، فسيتم استخدام البوابات المنطقية لفك تشفير عنوان من أجل تحديد إدخال بيانات واحد أو مفتاح إخراج.

هل تريد أن تعرف بالتفصيل عن الدوائر المنطقية التوافقية؟

إذا كنت مهتمًا بالتصميم مشاريع الإلكترونيات ، ثم يمكنك استخدام كتابنا الإلكتروني المجاني لتصميم مشاريع DIY أو القيام بذلك بنفسك. لمزيد من المساعدة التقنية ، يرجى نشر تعليقاتك ، واقتراحاتك ، وأفكارك ، واستفساراتك في قسم التعليقات أدناه.