Co je to logická brána?

Logické brány jsou klíčové komponenty, které jsou součástí digitálního obvodu. Logická brána v podstatě pomáhá definovat logickou posloupnost akcí, které se dějí za daných okolností. Typická logická brána poskytne jeden výstup a dva vstupy jako součást logické sekvence. Kromě toho budou digitální obvody fungovat při různých úrovních napětí za použití alespoň jedné ze dvou binárních podmínek při jakémkoli daném provedení sekvence.

Od roku 2008 existuje celkem sedm různých konfigurací logické brány. Každý z nich je navržen tak, aby zvládal různé kombinace a sekvence logické odezvy, které pomáhají digitálnímu obvodu fungovat při optimální účinnosti. Protože logický příkaz se bude lišit podle okolností, digitální obvod často používá několik, ne-li všechny z těchto sedmi konfigurací.

Brána AND se používá, když se zjistí, že oba vstupy a výstupy jsou podobné. Například, pokud jsou oba vstupy považovány za pozitivní a výstup je také určen jako pozitivní, bude přítomen protokol AND. Naproti tomu logická brána OR naznačuje, že existuje rozdíl mezi vstupy a výstupy, který je alespoň odlišný a nejpravděpodobněji diametrálně protilehlý.

Exkluzivní brána OR je logická brána, která v podstatě funguje stejným způsobem, jako funguje lingvistika. U tohoto typu logického vzoru může být výstup pozitivní, zatímco jeden, ale ne oba vstupy, byl také pozitivní. Na rozdíl od brány AND nemusí být všechny tři prvky identické s bránou exkluzivní OR, ale alespoň jeden vstup musí souhlasit s výstupem.

Brána NOT v podstatě obrací logickou posloupnost a je charakterizována spíše použitím jednoho vstupu než dvou. Brána NAND kombinuje prvky AND brány i NOT brány do funkce, která vyžaduje dvouúrovňovou odpověď napodobující AND a následuje s logickou sekvencí NOT.

Logická brána NOR kombinuje procesy spojené s bránou OR a bránou NOT. Opět pracuje v zakázané sekvenci, výstup musí být odlišný od obou vstupů. Oba vstupy budou muset být nutně stejné.

Sedmým typem logické brány je brána XNOR. Tento přístup kombinuje bránu exkluzivní OR s bránou NOR a přichází s logickou sekvencí, která považuje výstup za kladný, pokud jsou oba vstupy stejné, ale záporné, pokud se vstupy liší.

Všechny tyto příklady funkce logické brány vstupují do hry při provádění různých typů operací. Zatímco těchto sedm příkladů je obecně definovaných profilů pro danou logickou bránu, obecně se uznává, že jiné logické sekvence složené z jiných kombinací různých aspektů bran mohou a mohou probíhat. Jak technologie pokračuje v pokroku, forma a funkce konceptu logické brány se bude i nadále rozšiřovat, což umožní provádět širší škálu úkolů.