Müəllif : Xəyal Əliyev.
Gündəlik həyatda bir çox yerdə istifadəsi ilə qarşılaşa biləcəyimiz , istifadə etdiyimiz bütün elektronika cihazlarının ( komputer , fotoabarat , notebuk , telefon və s.) əsasını təşkil edən , rəqəmsal elektronikada ilk ağlımıza gələn məntiq elementlərinin işləmə prinsipinə baxaq. Rəqəmsal elektronika dedikdə ağlımıza 1 –lər , 0 – lar , məntiqi dövrələr və ya digər adı ilə məntiq elementləri gəlir. İnteqral sxem olaraq istehsal olunan bu tip dövrələr tranzistor , diod və rezistor kimi əsas elektronik komponentlərlə hazırlanmış dövrələrlə hazırlanırlar. Məntiqi 1 və məntiqi 0 məntiqli ifadələr üzərindən əməliyyatlar edilir. 1 məntiq ifadəsinin qarşılıqı 5 V , 0 məntiq ifadəsinin qarşılıqı isə 0 V olaraq tanıtılır.
Məntiq elementlərinin pinlərinin ( ayaqlarının ) necə nömrələndiyinə baxaq. İnteqral sxemi yazını oxunacaq şəkildə tutduğda inteqral sxemin sol tərəfində bir deşik olduğunu görürük. Bu deşikdən başlayaraq ayaqlar nömrələnir. Məntiq elementləri əsasən 14 ayaqlı olur. Məntiq elementləri işləmək üçün giriş və çıxışa malikdir. Əsasən iki girişli olur , lakin , dörd və sekkiz girişli xüsüsi məntiq elemtləri də var. Əsas məntiq elementləri 7 növdür.
1)VƏ (AND) məntiq elementi
Simvolu , 74HC08 VƏ məntiq elemtinin və bu inteqral sxemin iç quruluşu aşağıdaki kimidir.
Bir çıxış iki və ya daha çox girişdən hazırlana bilir. Girişi A və B şəklində çıxışı isə Q ilə göstərə bilərik. Riyazi ifadəsi Q = A*B kimi göstərilir. İç quruluşuna baxdığda bu inteqral sxemin dörd ədəd VƏ məntiq elementindən hazırlandığını görə bilərik. Bu inteqral sxemdə 14 – cü ayaq yəni Vcc müsbət (+) qütb , 7 – ci ayaq isə GND ( torpaq) yəni mənfi ( – ) qütbdür. İşləməsini daha yaxşı başa düşmək üçün girişlərinə butonlar ( düymə açarlar ) və çıxışına led bağlayaraq həqiqlik cədvəlini şərh edə bilərik. Ledin 5 V gərginlikdən zərər görməməsi üçün 220 Om rezistor bağlamalıyıq. Butonların birini A girişi , digərini isə B girişi olaraq adlandıraq. Çıxışı inteqral sxemin 3 – cü ayağından ala bilərik.
Həqiqilik cədvəli aşağıdaki kimidir. Həqiqilik cədvəlindən də görünür ki , girişlərin hər biri 0 olduğda ,yəni hər iki buton basılı olmadığda led yanmayacaqdır. Elektrik dövrəsi kimi düşünsək bir-birinə ardıcıl birləşmiş iki açar kimi düşünə bilərik. Əgər hər iki buton basılı olarsa led yanacağdır.
2)YAXUD (OR) məntiq elementi
Aşağıda YAXUD məntiq elementinin simvolunu , 74HC32 YAXUD məntiq elementi və onun iç quruluşunu görürük.
Bir çıxış və iki və daha çox girişi ola bilər. A və B giriş pinləri , Q çıxış pini olarsa riyazi ifadəsi belə olur : Q = A + B İç quruluşuna baxdıqda bu mikrosxemin dörd ədəd YAXUD məntiq elementindən qurulduğunu görə bilərik.
YAXUD məntiq elementinin həqiqilik cədvəli aşağıdaki kimi olur. Elektrik dövrəsi kimi bir-birinə paralel olan iki elektrik açarı kimi düşünə bilərik. Ledin yanması üçün girişlərdən birinin 1 vəziyyətində olması yəni bir butonun basılması kifayətdir.
3)YOX (NOT) məntiq elementi
Simvolu , 74HC04 YOX məntiq elementi və bu mikrosxemin iç quruluşu aşağıda göstərilmişdir.
Bir girişdən və bir çıxışdan ibarətdir. Riyazi ifadəsi Q = A’ şəklindədir. Bu məntiq elementinin çıxışında alınan nəticə girişin inkarı oluğuna görə A’ ilə işarə olunur.
74HC04 inteqral sxemi YOX elementinin inteqral sxemidir. Bu inteqral sxemin 6 ədəd YOX elementindən qurulduğunu görürük. Qurduğumuz dövrədəndə görünür ki, inteqralsxemin 1 pininə bağlanmış buton açıq vəziyyətdə olduğda 2 çıxış pininə rezistor vasitəsilə qoşulmuş led yanacaq. Butonu basdıqda yəni qapadığda led sönəcək.
Həqiqilik cədvəlindən də görünür ki , giriş 0 olduğda çıxış 1 , giriş 1 olduğda çıxış 0 olur.
4)VƏ YOX (NAND) məntiq elementi
Simvolu , 74HC00 elementi və bu elementin iç quruluşu aşağıdaki kimidir. Bir çıxış iki və daha artıq girişə malik ola bilər.
Riyazi ifadəsi Q = ( A + B )’ şəklindədir. Yəni A*B –nin inkarı . VƏ YOX məntiq elementlərinə 7400 , 74HC00 , 74HC10 . 74HC20 , 4012B və s . mikrosxemlər misal ola bilər. İç quruluşuna baxdıqda bu elementin 4 ədəd VƏ YOX elementindən ibarət olduğunu görə bilərik. Aşağıdaki dövrəni quraq və 74HC00 məntiq elementimizi test edək.
Həqiqilik cədvəlinə baxdıqda girişlərin hər birinin 0 olduğda çıxışın 1 olduğu görünür. Yəni hər iki buton açıqdırsa dövrədəki led yanacaqdır. Girişlərdən biri 0 , digəri isə 1 olarsa çıxışın 1 , yəni ledimizin yandığını görə bilərik. Hər iki buton basıldığda ( qapandığda) led sönmüş vəziyyətdə olacaq. Elektrik dövrəsi kimi baxsaq , ardıcıl birləşmiş iki giriş aşarının çıxışa paralel birləşdiyini görərik.
5)YAXUD YOX (NOR) məntiq elementi
Aşağıda NOR məntiq elementinin simvolu , 74HC02 YAXUD YOX inteqral sxemi və onun daxili quruluşu göstərilmişdir.
Bu inteqral sxemlər bir çıxışdan , iki və daha çox çıxışdan ibarət ola bilərlər. A və B girişlər , Q çıxış olarsa riyazi ifadəsi aşağıdaki kimi olar : Q = ( A + B )’
Yəni Q ifadəsi ( A + B ) nin inkarı kimi göstərilib. Bu məntiq elementlərinə nümunə kimi 74HC02 , 74HC27 , 4002B mikrosxemlərini nümunə göstərmək olar. 7402 mikrosxeminin daxili quruluşuna baxsaq 4 ədəd YAXUD YOX məntiq elementindən ibarət olduğunu görə bilərik. Aşağıda verilmiş dövrəyə və həqiqilik cədvəlinə əsasən çıxışın vəziyyətini yəni ledin hansı halda yandığını və söndüyünü test edə bilərik.
Elektrik sxemi kimi baxsaq bir-birinə paralel iki açar və bu açarlarda ledə paralel birləşdirilmiş olur.
6)Eksklüziv YAXUD (EXOR) məntiq elementi
Bu məntiq elementi digər məntiq elementlərindən törədilmiş məntiq elementidir. Eksllüziv YAXUD elementi girişindəki siqnalların eyni və ya fərqli dəyərlərə sahib olduğunu aşkar edən xüsusi elementdir. Bu mikrosxemin simvolu ,74HC86 mikrosxemi və onun daxili quruluşu aşağıdaki kimidir.
Riyazi ifadəsi isəbelə göstərilir :
Q = A’* B + A*B’
A’ və B’ isə uyğun olaraq A və B nin inkarıdır. Eksklüziv YAXUD məntiq elementi kimi bunları istifadə edə bilərik , 7486 , 4030B , 74HC86.
Bu mikrosxemlər üçün həqiqilik cədvəli aşağıdaki kimidir.
7)Eksklüziv YAXUD YOX ( EXNOR ) məntiq elementi
Simvolu , 74HC266 eksklüziv YAXUD YOX mikrosxemi aşağıda göstərilmişdir.
Bir çıxış iki və daha artıq girişə malikdir. Riyazi ifadəsi : Q = A’B’ + AB kimidir. Aşağıda 74HC266 mikrosxeminin daxili quruluşu və eksklüziv YAXUD YOX elementlərinin həqiqilik cədvəli göstərilmişdir.
Məntiq elementləri bread-boardın tam ortasına taxılmalıdır. Bu zaman mikrosxemin heç bir ayağı qısaqapanmadan ayrı-ayrı istifadə oluna bilər.
