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लॉजिक गेट्स डिजिटल सर्किट में विभिन्न अंकगणित कार्यों को करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मूलभूत घटक हैं। वे डिजिटल सिस्टम में ऐडर्स, सबट्रैक्टर्स और अन्य अंकगणित इकाइयों को डिजाइन करने का आधार बनाते हैं। यह समझना कि तर्क द्वार के साथ इन कार्यों को कैसे कार्यान्वित किया जाए, डिजिटल सर्किट डिजाइन के लिए आवश्यक है।
बेसिक लॉजिक गेट्स और उनके कार्य
लॉजिक गेट्स बुनियादी तार्किक संचालन जैसे कि और, OR, NO, NAND, NOR, XOR, और XNOR। ये गेट्स तार्किक नियमों के आधार पर एक एकल आउटपुट उत्पन्न करने के लिए द्विआधारी इनपुट प्रक्रिया करते हैं। वे अधिक जटिल अंकगणित सर्किट के लिए बिल्डिंग ब्लॉक हैं।
Logic गेट्स के साथ जोड़ लागू करना
सबसे आम अंकगणित समारोह इसके अलावा है। एक आधा-एडर सर्किट XOR और गेट्स का उपयोग करता है ताकि दो एकल-बिट द्विआधारी संख्याओं को जोड़ा जा सके। XOR गेट योग का उत्पादन करता है, जबकि और गेट कैरी उत्पन्न करता है।
पूर्ण योजक इस अवधारणा को एक ले जाने वाले इनपुट सहित विस्तारित करते हैं, जिससे बहु-बिट संख्याओं को जोड़ा जा सकता है। Cascading full adders बड़े डेटा आकार को संभालने में सक्षम द्विआधारी योजक बनाता है।
डिजाइनिंग सबट्रैक्टर्स और अन्य एरिथमेटिक यूनिट
दो के पूरक की अवधारणा को रोजगार देकर तर्क द्वार का उपयोग करके घटाव लागू किया जा सकता है। एक उप-ट्रैक्टर सर्किट अक्सर XOR, और OR गेट्स को कुशलतापूर्वक घटाव करने के लिए जोड़ती है।
अधिक जटिल अंकगणित कार्य, जैसे गुणन और विभाजन, योजक, उपसंचालकों और तर्क द्वारों के संयोजन का उपयोग करके बनाया गया है। ये डिजाइन प्रोसेसर में अंकगणित तर्क इकाइयों (ALUs) का मूल बनाते हैं।
डिजाइन विचार
जब तर्क द्वार के साथ अंकगणित कार्यों को डिजाइन किया जाता है, तो सर्किट जटिलता, गति और बिजली की खपत जैसे कारक महत्वपूर्ण होते हैं। गेट व्यवस्था का अनुकूलन डिजिटल सिस्टम के प्रदर्शन और दक्षता में सुधार कर सकता है।