Çfarë është NAND?

NAND ose një portë NAND është një term që gjendet në elektronikën dixhitale. I referohet një porte logjike që prodhon një rezultat specifik. Rezultatet jepen gjithmonë në binare, që do të thotë se ka vetëm dy dalje të mundshme - po dhe jo, e vërtetë ose e gabuar, ose 0 dhe 1. Vetë NAND është shkurtim për Not-And.

Një portë NAND kthen një si rezultat në çdo rast të hyrjes, përveç nëse të gjithë elementët hyrës janë gjithashtu 1. Pra, nëse futen 0 dhe 0, ose 0 dhe 1, dalja është 1. Vetëm nëse hyrja është 1 dhe 1 e kthen porta NAND një 0.

Këshillë: Inputet dhe daljet nganjëherë konsiderohen të larta dhe të ulëta sesa të vërteta ose të rreme. Natyrisht, Low është 0, dhe Lartë është 1. Është funksionalisht e parëndësishme se si quhen - pjesët e rëndësishme janë vlerat e 0 dhe 1.

Portat NAND nuk kufizohen as në dy hyrje - ndërsa ato duhet të kenë të paktën dy, ato mund të përpunojnë më shumë. Logjika pas saj mbetet e njëjtë - nëse të gjitha hyrjet nuk janë 1, porta do të kthejë gjithmonë një, pa marrë parasysh sa inpute ka. Konfigurimet standarde janë porta me 2, 3, 4 dhe 8 hyrje. Këto versione përdoren në mënyrë aktive në gjysmëpërçuesit e disponueshëm në treg.

Përdorimi i portave NAND

Së bashku me konfigurimin e ngjashëm por të ndryshëm të portave NOR, portat NAND janë thelbësore në elektronikën moderne dixhitale. Ato mund të përdoren për të shprehur absolutisht çdo funksion Boolean nëse kombinohen saktë. Një funksion Boolean është një funksion që bazohet në dy vlera - edhe një herë, 0 dhe 1. Funksionet Boolean dhe portat logjike si NAND ose NOR janë thelbësore në punën e pjesëve të ndryshme të kompjuterit.

Aftësia e tyre për të shprehur funksione të tjera quhet 'plotësi funksionale' - dhe siç u përmend, funksionet Boolean si AND, OR, XNOR dhe NOT mund të përshkruhen tërësisht përmes portave NAND. Ju mund të ndërtoni një procesor të tërë kompjuteri nga asgjë tjetër përveç portave NAND. Kjo nuk është kështu pasi do të ishte e shtrenjtë, joefikase dhe jo e barabartë me performancën… megjithatë është e mundur nga pikëpamja teknike!

Këto porta janë pjesë thelbësore të pajisjeve kompjuterike - ato gjenden në shumicën e gjysmëpërçuesve të përdorur si një komponent bazë për pjesët e PC-ve, për shembull. Kur vendoset në një qark të integruar ose PCB, një portë NAND do të zërë tre jastëkë - dy për dy vlerat hyrëse (ose më shumë nëse porta duhet të përpunojë më shumë se dy) dhe një për daljen që rezulton.

NAND teorik

Megjithëse, në shumicën e rasteve, një referencë për NAND do të nënkuptojë portat fizike të përdorura në ndërtimin e procesorëve ose SSD-ve, nuk është gjithmonë kështu – NAND është gjithashtu emri për funksionin përkatës Boolean. Në këtë rast, do të thotë një funksion matematikor i provuar në 1913 nga Henry Sheffer. Versioni teorik shpesh quhet logjikë NAND për ta dalluar atë nga portat NAND të përmendura më sipër.
Kjo logjikë - dhe funksioni përkatës shprehen si kjo:

Diagrami NAND dhe Tabela e së Vërtetës

Tabela e së vërtetës shpjegon opsionet e mundshme hyrëse dhe dalëse të përmendura më sipër. Të gjitha kombinimet përveç të gjitha 1-ve kthejnë një 1 – dhe të gjitha 1 hyrjet kthejnë 0 si dalje.

Tabela e së vërtetës së portës NAND

Kombinime të ndryshme të logjikës NAND ( ose portave ) mund të përdoren për të krijuar funksione të tjera matematikore Boolean. Siç u përmend, kjo plotësi funksionale do të thotë që logjika NAND është e mjaftueshme për të ndërtuar çdo portë tjetër logjike. Kjo bëhet duke përsëritur përdorimin e portave të shumta NAND në konfigurime specifike. Një nga funksionet më të komplikuara të mundshme Boolean është XNOR. Për të krijuar një me vetëm funksione NAND, pesë duhet të strukturohen së bashku dhe të lidhen në një mënyrë specifike për të arritur rezultatin e dëshiruar. Kështu do të dukej:

Diagrami XNOR dhe ekuivalenti NAND

Ndërsa diagrami për portën XNOR në vetvete është shumë më i thjeshtë, të dyja këto opsione do të japin të njëjtin rezultat - Q - nga të njëjtat hyrje - A dhe B. Mënyra të ndryshme të montimit të portave NAND nevojiten për të krijuar lloje të tjera funksionale porta si në gjysmëpërçuesit fizikë ashtu edhe në problemet teorike matematikore.

konkluzioni

NAND është një portë logjike; qëndron për Jo-Dhe. Një portë NAND është anasjellta logjike e një porte AND. Një portë AND kthehet e vërtetë vetëm nëse të gjitha hyrjet janë të vërteta. Në të kundërt, një portë NAND është gjithmonë e vërtetë, përveç nëse të gjitha hyrjet janë të vërteta. Portat NAND kanë një veti të quajtur plotësi funksionale që i lejon ato të kombinohen për të krijuar të gjitha portat e tjera logjike. Portat NAND janë komponentë thelbësorë të procesorëve, si dhe memorie flash.