 |
Digitale logische schakelingen |
 |
Inleiding
Alle digitale computers worden gebouwd met de basiscomponenten die op deze pagina zijn te zien.
Alle andere schakelingen, inclusief de XOR poort zoals die verderop is te zien,
kunnen worden gemaakt met NOT poorten, OR poorten
en AND poorten.
Wat computers zo ingewikkeld maakt is dat ze zijn opgebouwd uit miljoenen van deze basisschakelingen die op een
ingenieuze manier met elkaar vebonden zijn.
Definities
Bij de bestudering van deze pagina moet je een aantal dingen in acht nemen
- Een Input is een pin, verbinding of electrisch signaal die IN
een device gaat en die op een of ander manier invloed heeft op zijn huidige toestand.
- Een Output is een pin, verbinding of electrisch signaal die UIT een device komt en een
weergave is van zijn huidige toestand.
- Voor binaire digitale computers geldt...
| Binaire toestanden
|
|---|
| Inputs en Outputs | Uit | Aan
|
|---|
| 0 | 1
|
|---|
| Onwaar | Waar
|
|---|
| Switches op deze pagina | Omlaag | Omhoog
|
|---|
|
|
|
| LED's op deze pagina | Donker
(zwart) | Licht
(rood)
|
|---|
|
|
|
- Over het algemeen kun je zeggen dat Outputs verbonden zijn met Inputs.
- De Switches zijn Input Devices. Op deze pagina hebben alle switches
ÉÉN OUTPUT. die verbonden kan worden met ÉÉN of meer inputs
- De LED's zijn Output Devices. Op deze pagina hebben alle LED's
ÉÉN INPUT die slechts verbonden kan worden met ÉÉN OUTPUT.
- Alle Logische poorten op deze pagina hebben ÉÉN
twee of drie inputs met slechts ÉÉN output.
- Een Waarheidstabel is een lijst van alle mogelijke input toestanden
van een device met de bijhorende output toestanden.
Probeer de switches eens uit op deze pagina. Door erop te klikken zal hun toestand wijzigen, dat wil zeggen van
"Omlaag / 0" naar "Omhoog / 1", en omgekeerd. Kijk vervolgens goed wat er met de LED's in dezelfde box gebeurt.
Hieronder staan de meest basale schakelingen van een binaire digitale computer.
| Basale circuits |
|---|
| Naam | Schematisch symbool | Waarheidstabel | Beschrijving |
|---|
| Switch en LED |
|
| Switch | LED |
|---|
| Omlaag / 0 | Donker / 0 |
| Omhoog / 1 | Licht / 1 |
|
De meest basale schakeling. De switch links zal de LED (Light Emitting Diode) rechts aanschakelen. Probeer maar eens.
|
|---|
| NOT poort |
|
| Switch | LED |
|---|
| 0 | Licht / 1 |
| 1 | Donker / 0 |
|
De meest basale poort. Deze wijzigt de input van "1" naar "0" en omgekeerd.
|
| AND Poort |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | Licht / 1 |
|
Deze poort zal de output alleen in een "1" veranderen als beide inputs "1" zijn.
|
| OR poort |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | Licht / 1 |
|
De output van deze poort is een "1" als één van beide of beide inputs
een "1" is/zijn.
|
|---|
De onderstaande schakelingen zijn opgebouwd uit bovengenoemde basale schakelingen.
| Gecombineerde poorten |
|---|
| Naam | Schematisch symbool | Waarheidstabel | Beschrijving |
|---|
| XOR Poort |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | Donker / 0 |
|
XOR is een afkorting van Exclusive OR.
Deze poort kan gemaakt worden met
NOT poorten,
AND poorten,
en OR poorten (Zie beneden).
De output van deze poort is een "1" als slechts één van de inputs
een "1" is.
|
| XOR schakeling |
|
|---|
| NAND poort |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | Donker / 0 |
|
NAND is een afkorting voor Negative AND.
Deze poort combineert een AND poort met een NOT poort in één device. De output van de AND poort is gekoppeld aan de input van de NOT poort.
De output van de NAND poort is alleen "0" als beide inputs een "1" zijn.
|
| NOR poort |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | Donker / 0 |
|
NOR is een afkorting voor Negative OR.
Deze poort combineert een OR poort met een NOT poort in één device. De output van de OR poort vormt de input van de NOT poort.
De output van de NOR poort is "0" if minimaal één inputs een "1" is.
|
| XNOR poort |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | Licht / 1 |
|
XNOR is een afkorting voor Exclusive NOR.
Deze poort combineert een XOR poort met een NOT poort in één device. De output van de XOR poort is verbonden met de input van de NOT poort.
De output van deze poort is alleen een "0" als één de inputs van de XNOR een "1" is.
|
De schakelingen hieronder zijn gebouwd uit de basale schakelingen zoals ze boven zijn vermeld.
| Poorten met 3 inputs |
|---|
| Naam | Schematisch Symbool | Waarheidstabel | Beschrijving |
|---|
| AND poort met 3 inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 1 | Licht / 1 |
|
Deze poort heeft alleen een "1" als output als alle inputs een "1" zijn.
|
| OR poort met 3 inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 1 | Licht / 1 |
|
Deze poort heeft een "1" als output als één of meer input(s) een "1" is/zijn.
|
| XOR poort met 3 inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 1 | Licht / 1 |
|
XOR is een afkorting voor Exclusive OR.
Deze poort heeft een "1" als output als slechts één of alle input(s) een "1" is/zijn.
|
Deze schakelingen zijn opgebouwd uit de poorten met 3 inputs zoals hierboven beschreven.
| Negatieve poorten met 3 inputs |
|---|
| Naam | Schematisch Symbool | Waarheidstabel | Beschrijving |
|---|
| NAND poort met drie inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 1 | Donker / 0 |
|
Deze poort heeft alleen een "0" als output als alle inputs een "1" zijn.
|
| NOR poort met 3 inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 1 | Donker / 0 |
|
Deze poort heeft een "0" als output als één of meerdere input(s) een "1" is/zijn.
|
| XNOR poort met 3 inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| 0 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 1 | Donker / 0 |
|
XNOR is een afkorting voorr Exclusive NOR.
Deze poort heeft een "0" als output als slechts één of alle
inputs een "1" is/zijn.
|
De schakelingen hieronder zijn gebouwd uit de basale schakelingen zoals ze boven zijn vermeld.
| Negatieve poorten met 4 inputs |
|---|
| Naam | Schematisch Symbool | Waarheidstabel | Beschrijving |
|---|
| NAND poort met vier inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| A | B | C | D | Kleur / 0-1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Donker / 0 |
|
Deze poort heeft alleen een "0" als output als alle inputs een "1" zijn.
|
| NOR poort met 4 inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| A | B | C | D | Kleur / 0-1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Donker / 0 |
|
Deze poort heeft een "0" als output als één of meerdere input(s) een "1" is/zijn.
|
| XNOR poort met 4 inputs |
|
| Switches | LED |
|---|
| A | B | C | D | Kleur / 0-1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Licht / 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Donker / 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Donker / 0 |
|
XNOR is een afkorting voorr Exclusive NOR.
Deze poort heeft een "0" als output als slechts één of drie
inputs een "1" is/zijn.
|
