Lojik Kapı Devreleri

Bilgisayarınızın, cep telefonunuzun veya herhangi dijital bir aygıtın temelde nasıl işlem yaptığını merak ettiniz mi? Bu yazıda dijital işlemlerin lojik kapılarla nasıl gerçekleştirildiğinden bahsedeceğim.

Lojik kapılar elektrik anahtarlama ilkesine dayalı elektrik aygıtlardır. Genelde entegre biçiminde üretilirler ve yapılarında transistör,diyot ve direnç gibi temel elektronik elemanlar kullanılır. Lojik kapılar üç ana mantık elemanından oluşur. Bunlar AND ( VE),OR (VEYA)  ve NOT (DEĞİL)  kapılarıdır. Bu kapıların sembolleri aşağıda gösterildiği gibi sırasıyla and ,or ve not şeklindedir.

Lojik Kapı Devreleri

Bu temel kapıların bir araya getirilmesiyle başka kapı devreleride üretilmiştir. Bunlar NAND (VE DEĞİL), NOR (VEYA DEĞİL), XOR (ÖZEL VEYA) dur. Bu kapı devrelerinin sembolleri ise şöyledir:

lojik kapı devreleri nelerdir

Kapılar genellikle TTL (transistör-transistör lojik) mantığıyla üretilir. Bilindiği gibi transistörlerin bir görevide anahtarlama yapmaktır. NPN Transistörlerin base terminaline bir akım uygulandığında kollektörden emittere akım akışı olur.

Bu basit kurala göre kapı devreleri kolayca gerçekleştirilebilir.

lojik kapılar Kapı devrelerinin entegre şeklinde üretildiğini belirmiştik. Bu entegreler BJT ile üretildiyse 74 serisi entegre , FET veya MOSFET ile üretildiyse 40 serisi entegre diye adlandırılır. 40 serisi entegrelere CMOS da denir.

40 serisi entegreler

Mikro işlemcilerde genellikle CMOS lar kullanılır. Çünkü transistörü oluşturan yarı iletken başına düşen alan daha azdır,daha az enerji harcar ve daha az ısınır.

74 serisi entegrelerinde kullanım senaryosuna göre çeşitleri vardır. Bunlar

  • Standart güçlü ttl 74xx
  • Düşük güçlü ttl 74Lxx
  • Schottky serisi 74Sxx
  • Düşük güçlü Schottky ttl 74LSxx
  • Geliştirilmiş Schottky ttl 74Asxx
  • Geliştirilmiş düşük güçlü Schottky ttl 74ASLxx

Lojik kapı devrelerinin sayısal analizinde George Boole tarafından geliştirilen boole cebri kullanılır.

George BooleBu matematik prensiplerine göre kapılar görevlerini yerine getirir. Örneğin iki girişli AND(VE) kapısınının birinci terminaline lojik 1 (+5 v) ikinci terminaline lojik 0 (0 v) uygulandığında çıkışta lojik 0 görülür. Örnekte verdiğimiz gibi kapı elemanlarının girişlerine uygulanabilecek bütün değerlerin olduğu tabloya doğruluk tablosu denir. Kapıların fonksiyonları ve doğruluk tabloları şöyledir.

Lojik Kapı Devreleri Nelerdir

lojik devreler

Lojik kapılar bütün bu kurallar çerçevesinde bir araya gelerek daha karmaşık yapılar oluşturulabilir. Lojik kapılarla decoder (kod çözücü), encoder (kodlayıcı), sayıcı, rom (yalnızca okunabilir bellek), register (kaydedici), multilexer (veri seçici) gibi işlem birimleri üretilebilir. Bu işlem birimleriyle dijital işlemler kolayca kontrol edilebilir.

Yapılarında birçok kapı elemanı bulunduran bu işlem birimlerinin birbirleriyle uyumlu çalışabilmesi için bir clock (darbe) sinyaline ihtiyaçları vardır. Darbe sinyali, oluşturulan devrenin çalışma şartlarına göre gerekli olan frekansta üretilen bir kare dalga olmalıdır.

lojik devreler örnekleri

Örneğin  dijital saat devresi için sayıcıların darbe girişine 1 Hz sinyal uygulamak gerekir.

Sonuç olarak dijital işlemlerin en küçük birimi olan kapılar karar verme işlemlerini yerine getirir. Elektrik gerilimini istediğimiz zaman istediğimiz birime göndermemizi  ve karmaşık işlemleri kolayca yerine getirmemizi sağlar. Karmaşık devreler boole matematiği ile tasarlanıp uygulanabilir.

arıcılık malzemeleri
Ömer Gülal
Ömer Gülal
Erciyes üniversitesi elektrik elektronik mühendisliği bölümümde okumaktayım

4 Yorum

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.

Yazar Ol arıcılık malzemeleri

Yeni Yazılar

Cam Üretiminde Karbondioksit Yayınımlarını Yakalama Projesi

Cam üretiminde enerji fazlaca kullanılır. Bunun sebebi ise kum, soda külü, kireç taşı ve dolomit gibi ham maddeleri eritmede yoğun bir şekilde enerji ihtiyacındandır....

Kurumsal Kaynak Planlama (Enterprise Resource Planning-ERP)

1960’lı yıllarda ortaya çıkan Malzeme İhtiyaç Planlama (MRP) kavramı gelişen teknoloji, taleplerin ve kompleks oluşumların artmasıyla birlikte yetersiz kalmaya başlamış; globalleşme, yüksek rekabet ortamı,...

Dans Eden Robotlar – Boston Dynamics Robotları

Son zamanlarda oldukça sık bir şekilde her yerde karşımıza çıkan dans eden robotlara denk gelmişsinizdir. Geçtiğimiz günlerde Hyundai’nin satın aldığı robotik sistem çalışmaları ile...

Yalın Üretim Sistemi

Yalın üretim kavramıyla ilk nerede tanıştım? Bu kavramla ilk kez imalat stajımı yaparken karşılaştım. Raporumun imalat ve yönetime dair iyileştirme-geliştirme kısmında maliyet, süre, malzeme...

Mühendislik Maaşları

Kimya Teknolojisi Bölümü Maaşları

Üniversitelerin 2 yıllık bölümlerinin öğrencilere iyi meslekler kazandırmadığını düşünmek son derece yanlıştır. Gereksiz olan ön lisans bölümleri bulunsa da bazı 2 yıllık bölümler kişilerin...

İşlem Mühendisliği Maaşları

Her şirketin kendine göre bir maaş politikası vardır. Maaş politikası belirlenirken, yazılı kanunlar, kişinin iş performansı dikkate alınır. İşlem mühendisi; hastane, banka, belediye de...

Elektronik Teknikeri Maaşları

Elektronik teknikerliği iki yıllık yüksekokulların elektrik- elektronik bölümünden mezun olan kişilerin aldığı unvanlardır. 12 yıllık zorunlu eğitimini tamamlayan kişiler lise mezunu olarak adlandırılırlar. Eğer...

Kontrol Mühendisliği Maaşları

Kontrol mühendisliği günümüzde değeri her geçen gün artan mesleklerden biridir. Kontrol mühendisi olabilmek için üniversitelerin elektrik-elektronik, makine ve bilgisayar tabanlı mühendislik dallarından mezun olmak...