Bramki logiczne to podstawowe elementy układów cyfrowych. Przetwarzają sygnały binarne, czyli takie, które mogą mieć tylko dwa stany: 0 albo 1. W automatyce przemysłowej spotyka się je m.in. w sterownikach PLC, układach zabezpieczeń, logice przekaźnikowej i diagnostyce sygnałów.
Podstawowe bramki
| Bramka | Zasada działania |
|---|---|
| AND | Na wyjściu jest 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia mają stan 1. |
| OR | Na wyjściu jest 1, gdy co najmniej jedno wejście ma stan 1. |
| NOT | Odwraca stan logiczny: z 0 robi 1, a z 1 robi 0. |
| NAND | Jest zaprzeczeniem AND. Daje 0 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia mają stan 1. |
Przykład działania
Dla bramki AND z dwoma wejściami:
| A | B | Wyjście |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Jeżeli na wejściach bramki AND są stany 1 i 0, to jej wyjście powinno mieć stan 0. Jeśli na schemacie podano wyjście 1, oznacza to niezgodność z zasadą działania tej bramki.
Diagnostyka układu cyfrowego
Aby wskazać uszkodzoną bramkę, należy kolejno sprawdzać każdą bramkę:
- odczytać stany logiczne na jej wejściach,
- obliczyć prawidłowy stan wyjścia zgodnie z tabelą prawdy,
- porównać wynik z wartością podaną na rysunku,
- bramka, której wyjście nie zgadza się z logiką działania, jest podejrzana o uszkodzenie.
W pytaniach egzaminacyjnych najczęściej wystarczy znajomość tabel prawdy podstawowych bramek i umiejętność prześledzenia sygnału od wejścia do wyjścia układu.