Cevap : Sayısal (Dijital) Elektronik - Lojik Kapılar Ve Devreler

**Şengül Şirin** · 07-11-2009

“VEYA DEĞİL kapısının girişlerinden birisi veya tamamı Lojik-1 ise çıkış Lojik-0, her
iki giriş birden Lojik-0 ise çıkış Lojik-1 olur

”

3

1

6 ÖZEL VEYA KAPISI (XOR GATE)
Bir ÖZEL VEYA kapısının iki veya daha fazla giriş, bir çıkış hattı vardır

Şekil-3

16’da
iki giriş bir çıkışlı ÖZELVEYA kapısının lojik sembolü, doğruluk tablosu ve denk anahtar devresi verilmiştir

Denk anahtar devresi yardımı ile ÖZEL VEYA kapısının doğruluk tablosu elde
edilebilir
I - Eğer A ve B anahtarları açık (A=0,B=0) ise akım devresini tamamlamaz ve lamba yanmayacaktır(Q=0)

II -Eğer A anahtarı açık(A=0), B anahtarı kapalı(B=1) ise akım devresini tamamlar Q
lambası yanar(Q=1)

III - Eğer A anahtarı kapalı(A=1), B anahtarı açık (B=0) ise akım devresini tamamlar
Q lambası yanar (Q=0)

IV - Eğer A ve B anahtarları kapalı ise(A=1,B=1) ise akım devresini anahtar
üzerinden tamamlar Q lambası yanmaz (Q=0)

“ÖZEL VEYA kapısının girişleri aynı lojik seviyede ise çıkış Lojik-0, her iki giriş farklı
lojik seviyede ise çıkış Lojik-1 olur

”
Örnek:
a) Aşağıda verilen dalga şekilleri bir ÖZEL VEYA kapısı girişlerine uygulanırsa çıkış dalga şekli ne olur

b) Çıkışa bir LED bağlanırsa hangi zaman aralıklarında LED ışık verecektir

Çözüm:
a- ÖZEL VEYA kapısının girişleri aynı Lojik seviyede ise çıkış Lojik-0, her iki giriş farklı lojik seviyede ise çıkış Lojik-1 oluyordu

Girişlere uygulanan dalga şekillerinin Lojik seviyelerine göre çıkış dalga şekli aşağıdaki gibi olacaktır

b - LED çıkışın Lojik-1 olduğu zaman aralıklarında ışık verecektir

3

1

7 ÖZEL VEYA DEĞİL KAPISI (XNOR GATE)
Bir ÖZEL VEYA DEĞİL kapısının iki veya daha fazla giriş, bir çıkış hattı vardır

Lojik fonksiyon olarak ÖZEL VEYA işleminin değildir

Şekil-3

17’dE iki giriş bir çıkışlı ÖZEL VEYA DEĞİL kapısının lojik sembolü, doğruluk tablosu ve denk anahtar devresi verilmiştir

Denk anahtar devresi yardımı ile ÖZEL VEYA kapısının doğruluk tablosu elde
edilebilir;
I - Eğer A ve B anahtarları “0” konumunda ise akım devresini lamba üzerinden tamamlar(Q=1)

II - Eğer A anahtarı “0”konumunda, B anahtarı “1” konumunda ise akım devresini
anahtarlar üzerinden tamamlar Q lambası yanmaz(Q=0)

III - Eğer A anahtarı kapalı(A=1), B anahtarı açık (B=0) ise akım devresini tamamlar
Q lambası yanar (Q=0)

VI - Eğer A ve B anahtarları “1” konumunda ise akım devresini lamba üzerinden
tamamlar(Q=1)

“ÖZEL VEYA DEĞİL kapısının girişleri aynı lojik seviyede ise çıkış Lojik-1, her iki
giriş farklı lojik seviyede ise çıkış Lojik-0 olur

”
Örnek:
Aşağıda verilen dalga şekilleri bir ÖZEL VEYA DEĞİL kapısı girişlerine uygulanırsa çıkış dalga şekli ne olur

Çözüm:
Çıkış dalga şekli doğruluk tablosu yardımı ile çizilirse aşağıdaki gibi olacaktır

3

2 ENTEGRE DEVRE MANTIK AİLELERİ Bir önceki bölümde sayısal devrelerin tasarımında kullanılan temel lojik kapıları inceledik

Lojik kapılar sayısal sistemlerin temel elemanlarıdır

Bir çok lojik kapının oluşturduğu bir sayısal devre bir silisyum yonga üzerine entegre devre (integrated circuit –IC) olarak yapılır

Tek bir yonga içersine yerleştirilen kapı sayısına göre entegre devreler entegresyon ölçeğini göstermesi açısında dört ayrı grupta incelenebilirler

I

SSI (Küçük Ölçekli Entegrasyon - Small Scale Integration)
En fazla 20 lojik kapı içeren entegre devrelerdir

II

MSI(Orta Ölçekli Entegrasyon - Medium Scale Integration)
1000 bellek bitinden daha az ve20 ila 100 kapı içeren entegre devrelerdir

Örneğin sayıcılar, kaydırmalı kaydediciler, kod çözücüler v

b

III

LSI (Büyük Ölçekli Entegrasyon – Large Scale Integration)
1000’den 16000’e kadar bellek biti, 100 ila 5000 lojik kapı içeren entegre devreleridir

Örneğin 8-bitlik mikroişlemci, bellek yongaları v

b

IV

VLSI (Çok Büyük Ölçekli Entegrasyon – Very Large Scale Integration)
5000 lojik kapıdan daha fazla kapı içeren entegre devreleridir

Örneğin 16- bitlik mikroişlemci , yüksek yoğunluklu bellek yongaları v

b

Bu bölümde ise sayısal devre tasarımlarında en fazla kullanılan iki farklı tip TTL ve CMOS mantık aileleri devreleri incelenecektir

Terim olarak TTL transistor-transistor logic ifadesinin kısaltılması olarak kullanılmaktadır

Entegre devrelerinin tasarımında bipolar transistorler kullanılmıştır

TTL mantık ailesi hız ve güç parametreleri açısından yedi alt gruba ayrılırlar:
I

Standart TTL
II

Yüksek – Güçlü TTL
III

Düşük-Güçlü TTL
IV

Schottky TTL
V

Düşük-Güçlü Schottky TTL
VI

Gelişmiş Düşük-Güçlü Schottky TTL
VII

Gelişmiş Schottky TTL
TTL mantık ailesi 54 veya 74 numaralı önekine sahiptirler

54 serisi askeri amaçlıdır

Çalışma sıcaklığı aralığı -55°C ile +125°C arasında iken, 74 serisi entegreler için bu aralık 0°C ila +70°C arasındadır

Bu mantık ailesindeki entegreler genellikle AA74YYXXX şeklinde tanımlanırlar

AA
harfleri entegreyi üreten firmayı gösteren harf veya harflerdir

Texas Insturuments ön
ek olarak ‘SN’, National Semiconductor ‘DM’, Signetics ‘S’ kısaltmalarını kullanmaktadırlar

YY harfleri entegrenin hangi TTL alt grubuna ait olduğunu gösterir

XXX entegrenin fonksiyonunu gösteren iki veya üç basamaklı bir sayıdır

07-11-2009	#3
Şengül Şirin	Cevap : Sayısal (Dijital) Elektronik - Lojik Kapılar Ve Devreler “VEYA DEĞİL kapısının girişlerinden birisi veya tamamı Lojik-1 ise çıkış Lojik-0, her iki giriş birden Lojik-0 ise çıkış Lojik-1 olur” 316 ÖZEL VEYA KAPISI (XOR GATE) Bir ÖZEL VEYA kapısının iki veya daha fazla giriş, bir çıkış hattı vardır Şekil-316’da iki giriş bir çıkışlı ÖZELVEYA kapısının lojik sembolü, doğruluk tablosu ve denk anahtar devresi verilmiştir Denk anahtar devresi yardımı ile ÖZEL VEYA kapısının doğruluk tablosu elde edilebilir I - Eğer A ve B anahtarları açık (A=0,B=0) ise akım devresini tamamlamaz ve lamba yanmayacaktır(Q=0) II -Eğer A anahtarı açık(A=0), B anahtarı kapalı(B=1) ise akım devresini tamamlar Q lambası yanar(Q=1) III - Eğer A anahtarı kapalı(A=1), B anahtarı açık (B=0) ise akım devresini tamamlar Q lambası yanar (Q=0) IV - Eğer A ve B anahtarları kapalı ise(A=1,B=1) ise akım devresini anahtar üzerinden tamamlar Q lambası yanmaz (Q=0) “ÖZEL VEYA kapısının girişleri aynı lojik seviyede ise çıkış Lojik-0, her iki giriş farklı lojik seviyede ise çıkış Lojik-1 olur” Örnek: a) Aşağıda verilen dalga şekilleri bir ÖZEL VEYA kapısı girişlerine uygulanırsa çıkış dalga şekli ne olur b) Çıkışa bir LED bağlanırsa hangi zaman aralıklarında LED ışık verecektir Çözüm: a- ÖZEL VEYA kapısının girişleri aynı Lojik seviyede ise çıkış Lojik-0, her iki giriş farklı lojik seviyede ise çıkış Lojik-1 oluyordu Girişlere uygulanan dalga şekillerinin Lojik seviyelerine göre çıkış dalga şekli aşağıdaki gibi olacaktır b - LED çıkışın Lojik-1 olduğu zaman aralıklarında ışık verecektir 317 ÖZEL VEYA DEĞİL KAPISI (XNOR GATE) Bir ÖZEL VEYA DEĞİL kapısının iki veya daha fazla giriş, bir çıkış hattı vardır Lojik fonksiyon olarak ÖZEL VEYA işleminin değildir Şekil-317’dE iki giriş bir çıkışlı ÖZEL VEYA DEĞİL kapısının lojik sembolü, doğruluk tablosu ve denk anahtar devresi verilmiştir Denk anahtar devresi yardımı ile ÖZEL VEYA kapısının doğruluk tablosu elde edilebilir; I - Eğer A ve B anahtarları “0” konumunda ise akım devresini lamba üzerinden tamamlar(Q=1) II - Eğer A anahtarı “0”konumunda, B anahtarı “1” konumunda ise akım devresini anahtarlar üzerinden tamamlar Q lambası yanmaz(Q=0) III - Eğer A anahtarı kapalı(A=1), B anahtarı açık (B=0) ise akım devresini tamamlar Q lambası yanar (Q=0) VI - Eğer A ve B anahtarları “1” konumunda ise akım devresini lamba üzerinden tamamlar(Q=1) “ÖZEL VEYA DEĞİL kapısının girişleri aynı lojik seviyede ise çıkış Lojik-1, her iki giriş farklı lojik seviyede ise çıkış Lojik-0 olur” Örnek: Aşağıda verilen dalga şekilleri bir ÖZEL VEYA DEĞİL kapısı girişlerine uygulanırsa çıkış dalga şekli ne olur Çözüm: Çıkış dalga şekli doğruluk tablosu yardımı ile çizilirse aşağıdaki gibi olacaktır 32 ENTEGRE DEVRE MANTIK AİLELERİ Bir önceki bölümde sayısal devrelerin tasarımında kullanılan temel lojik kapıları inceledik Lojik kapılar sayısal sistemlerin temel elemanlarıdır Bir çok lojik kapının oluşturduğu bir sayısal devre bir silisyum yonga üzerine entegre devre (integrated circuit –IC) olarak yapılır Tek bir yonga içersine yerleştirilen kapı sayısına göre entegre devreler entegresyon ölçeğini göstermesi açısında dört ayrı grupta incelenebilirler I SSI (Küçük Ölçekli Entegrasyon - Small Scale Integration) En fazla 20 lojik kapı içeren entegre devrelerdir II MSI(Orta Ölçekli Entegrasyon - Medium Scale Integration) 1000 bellek bitinden daha az ve20 ila 100 kapı içeren entegre devrelerdir Örneğin sayıcılar, kaydırmalı kaydediciler, kod çözücüler vb III LSI (Büyük Ölçekli Entegrasyon – Large Scale Integration) 1000’den 16000’e kadar bellek biti, 100 ila 5000 lojik kapı içeren entegre devreleridir Örneğin 8-bitlik mikroişlemci, bellek yongaları vb IV VLSI (Çok Büyük Ölçekli Entegrasyon – Very Large Scale Integration) 5000 lojik kapıdan daha fazla kapı içeren entegre devreleridir Örneğin 16- bitlik mikroişlemci , yüksek yoğunluklu bellek yongaları vb Bu bölümde ise sayısal devre tasarımlarında en fazla kullanılan iki farklı tip TTL ve CMOS mantık aileleri devreleri incelenecektir Terim olarak TTL transistor-transistor logic ifadesinin kısaltılması olarak kullanılmaktadır Entegre devrelerinin tasarımında bipolar transistorler kullanılmıştır TTL mantık ailesi hız ve güç parametreleri açısından yedi alt gruba ayrılırlar: I Standart TTL II Yüksek – Güçlü TTL III Düşük-Güçlü TTL IV Schottky TTL V Düşük-Güçlü Schottky TTL VI Gelişmiş Düşük-Güçlü Schottky TTL VII Gelişmiş Schottky TTL TTL mantık ailesi 54 veya 74 numaralı önekine sahiptirler 54 serisi askeri amaçlıdırÇalışma sıcaklığı aralığı -55°C ile +125°C arasında iken, 74 serisi entegreler için bu aralık 0°C ila +70°C arasındadır Bu mantık ailesindeki entegreler genellikle AA74YYXXX şeklinde tanımlanırlar AA harfleri entegreyi üreten firmayı gösteren harf veya harflerdir Texas Insturuments ön ek olarak ‘SN’, National Semiconductor ‘DM’, Signetics ‘S’ kısaltmalarını kullanmaktadırlar YY harfleri entegrenin hangi TTL alt grubuna ait olduğunu gösterir XXX entegrenin fonksiyonunu gösteren iki veya üç basamaklı bir sayıdır __________________ Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır