∎ Tahmini Okuma Süresi: 3 Dakika ∎
Mantıksal (Lojiksel) Gerilim Seviyeleri
Mantık devrelerinde üç adet gerilim seviyesi bulunur. Bu seviyeler şu şekilde sıralanabilir;
- Birincisi lojik 1 seviyesidir. Kullanılan denetleyicinin anlayacağı seviyeye göre değişiklik gösterir. +3V, +5V, +12V gibi standartları vardır.Lojik 1 bilgisi demek tam da o esnada belirli hat üzerinde standart gerilim seviyelerinden birisi mevcuttur.
- Bir diğeri lojik 0 seviyesidir. Lojik 0 bilgisi her yerde 0V gerilim seviyesine denktir. Lojik 0 bilgisi tam da o esnada belirli hat üzerinde 0V gerilim olduğunu ifade eder.
- Son durumumu ise open-drain durumudur. Türkçe karşılığı açık-tahliye anlamına gelir. Fakat tam karşılığı olmadığını düşünüyorum. Open-drain seviyesi belirsizliği ifade eder. Tam da o an hat üzerinde lojik 0 veya lojik 1 seviyesi olabilir. Genel olarak istenmeyen bir durumdur. Çünkü hat üzerinde belirsizliğe sebep olur. Biz elektronik devrelerinin oldukça kesin ve kararlı çalışmalarını bekleriz.
Mantık (Lojik) Kapıları
‘Kapı’ kelimesi burada çok yerinde bir tabir. Kapıların girişi ve çıkışı olur. Giriş bilgisine göre çıkış bilgisi ayarlanır. Kapı devreleri içerisinde anahtarlamalı (transistör, fet vb.) elemanlar sayesi ile kıyaslama işlemini gerçekleştirir. Kıyas sonucunda ise çıktı verir. Genelde istenilen sayıda giriş devreye eklenebilir. Çıkış ise kapı türüne göre genelde bir adettir.
Mantık devrelerinde temel olarak 3 kapı bulunur;
Doğruluk Tabloları
Not (Değil) Kapısı :
- Bir adet girişi ve bir adet de çıkışı bulunur. Tek amacı giriş bilgisinin tersini çıkışa iletmektir. Not kapısı yukarıda da lojik seviyelerden bahsedildiği üzere eğer lojik 1 seviyesi girişe uygulanıyorsa (yani girişe +3V, +5V, +12V …. ) bu gerilim seviyesini 0V a yani lojik 0 seviyesine çeker.
Yukarıda simülasyon programında çalıştırılmış not kapısı devresinin çıktısı aşağıdaki gibidir,
- Yukarıdaki simülasyonda da görüldüğü üzere giriş sinyalimiz lojik 1 seviyesinde ise not kapısı bu sinyali lojik 0 seviyesine çekiyor, giriş sinyalimiz lojik 0 seviyesinde ise çıkış sinyalimiz lojik 1 seviyesine çıkıyor.
- Kullanıldığı yerlere örnek olarak şöyle bir uygulama verilebilir. Dijital çıkış veren bir mesafe sensörünüz vardır. Sensör lojik 0 bilgisi verdiği zaman mesafe sensörü hassasiyetine göre yakınlarda bir cisim görüyordur. Bu durumda sensörden çıkan bilgi not kapısından geçirilirse yakınlarda bir cisim algılayan sensörün çkışı lojik 0 değil, lojik 1 olur. Yani çıkışı +3V, +5V gibi gerilim değerleri olur. Bu gerilim ile bir alarm çalıştırabilirsiniz, bir led i yakabilirsiniz vs. Bu basit ama anlaşılır bir örnek oldu.
And (Ve) Kapısı :
- And kapısının sonsuz sayıda girişi olabilir. Eğer bu girişlersen herhangi birisi lojik 0 ise o zaman çıkış bilgisi de lojik 0 dır. Çıkış bilgisinin lojik 1 olması için bütün girişlerin lojik 1 seviyesinde olması gerekir.
Yukarıda simülasyon programında çalıştırılmış and kapısı devresinin çıktısı aşağıdaki gibidir,
- Yukarıdaki simülasyonda da görüldüğü üzere giriş sinyallerimizden herhangi bir tanesi lojik 0 seviyesinde ise bu durumda çıkış bilgisi de lojik 0 olur. Çıkış noktamızda lojik 1 görmek istiyorsak o halde girişlerimizin hepsi lojik 1 olmalı.
- And kapısı ile bir örnek vermek gerekirse varsayalım ki dijital çıkış veren sensörlerden oluşmuş bir sisteminiz var. Ve siz istiyorsunuz ki tüm sensörlerden lojik 1 bilgisi geldiyse o zaman çıkış bilgisi de lojik 1 olsun. Sensörlerden biri bile lojik 0 bilgisi veriyorsa o zaman çıkışda da lojik 0 bilgisi olsun. Bu and kapısı için güzel bir uygulama olur.
Or (Veya) Kapısı :
- And kapısı gibi sonsuz adet girişi olabilir. Eğer girişlerden bir tanesi bile lojik 1 bilgisi içeriyorsa bu durumda çıkış bilgisi lojik 1 olur. Çıkış bilgisinin lojik 0 olması bu girişlerin hepsinin lojik 0 olmasına bağlıdır.
Yukarıda simülasyon programında çalıştırılmış or kapısı devresinin çıktısı aşağıdaki gibidir,
- Yukarıdaki simülasyonda da görüldüğü üzere giriş sinyallerimizden herhangi bir tanesi lojik 1 seviyesinde ise bu durumda çıkış bilgisi de lojik 1 olur. Çıkış noktamızda lojik 0 görmek istiyorsak o halde girişlerimizin hepsi lojik 0 olmalı
- Or kapısına ait bir uygulama da şu şekilde olabilir. Bir sensör takımımız vardır. Ve bu sensörlerden lojik 0 bilgisi gelmesi durumunda herhangi bir aksilik yoktur. Ne zaman sensörlerden birisi bile lojik 1 çıkışı verirse o zaman çıkıştan da lojik 1 okunur. Bu da bize sistemimizde bir sorun olduğuna işaret eder.