( بوابة تستقبل قيمتين كمُدخل إذا كان كلاهما 0 فإن المُخرج 0 ما عدا ذلك فإن المُخرج يكون1 )
بوابة تستقبل قيمتين كمُدخل إذا كان كلاهما 0 فإن المُخرج 0 ما عدا ذلك فإن المُخرج يكون1
في علم الحاسوب، البوابة المنطقية هي دائرة رقمية تقوم بتنفيذ عملية منطقية على مدخلاتها وتُنتج مخرجًا واحدًا. تعمل البوابات المنطقية ككتل بناء أساسية لأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الرقمية الأخرى، حيث تُستخدم لإنشاء الدوائر المنطقية المُعقدة التي تؤدي مجموعة واسعة من الوظائف.
أنواع البوابات المنطقية
هناك العديد من أنواع البوابات المنطقية، ولكل منها وظيفتها الخاصة. تتضمن بعض أكثر البوابات المنطقية شيوعًا ما يلي:
بوابة AND: تنتج بوابة AND مخرجًا بقيمة 1 فقط إذا كانت كلتا قيمتي الإدخال 1.
بوابة OR: تنتج بوابة OR مخرجًا بقيمة 1 إذا كانت أي من قيمتي الإدخال 1.
بوابة NOT: تُعكس بوابة NOT قيمة الإدخال، بحيث تُنتج 0 إذا كان الإدخال 1، و1 إذا كان الإدخال 0.
بوابة XOR: تنتج بوابة XOR مخرجًا بقيمة 1 إذا كانت قيمتا الإدخال مختلفتين، و0 إذا كانتا متماثلتين.
بوابة NAND: تكون بوابة NAND معادلة لبوابة AND يتبعها بوابة NOT.
بوابة NOR: تكون بوابة NOR معادلة لبوابة OR يتبعها بوابة NOT.
بوابة XNOR: تكون بوابة XNOR معادلة لبوابة XOR يتبعها بوابة NOT.
جدول الحقيقة
يُعد جدول الحقيقة جدولًا يوضح جميع مُدخلات ومخرجات مُمكنة للبوابة المنطقية. يُمكن إنشاء جدول الحقيقة لأي بوابة منطقية من خلال سرد جميع مُدخلات المُمكنة والتحقق من قيمة المخرج المُقابلة لكل مجموعة من المُدخلات.
تطبيق البوابات المنطقية
تُستخدم البوابات المنطقية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
تصميم الدوائر الرقمية: تُستخدم البوابات المنطقية لبناء الدوائر الرقمية المعقدة، مثل المعالجات وأجهزة الكمبيوتر.
نظم التحكم: تُستخدم البوابات المنطقية للتحكم في الأجهزة والعمليات، مثل إشارات المرور وأنظمة الأتمتة.
معالجة الإشارات: تُستخدم البوابات المنطقية لمعالجة الإشارات الرقمية، مثل الإشارات الصوتية والصور.
التشفير وفك التشفير: تُستخدم البوابات المنطقية في خوارزميات التشفير وفك التشفير لحماية البيانات.
الذكاء الاصطناعي: تُستخدم البوابات المنطقية في شبكات الأعصاب الاصطناعية وغيرها من تقنيات الذكاء الاصطناعي.
استنتاج
البوابات المنطقية هي مكونات أساسية في علم الحاسوب والأجهزة الرقمية. تُستخدم لتنفيذ مجموعة واسعة من الوظائف، من العمليات الحسابية البسيطة إلى الوظائف المعقدة مثل معالجة الإشارات والذكاء الاصطناعي. من خلال فهم كيفية عمل البوابات المنطقية، يُمكن للمهندسين تصميم الدوائر الرقمية التي تلبي مجموعة واسعة من الاحتياجات التطبيقية.