Bramki logiczne to podstawowe elementy układów cyfrowych. Realizują działania na sygnałach logicznych, czyli stanach 0 i 1. W praktyce stan niski oznacza zwykle napięcie bliskie 0 V, a stan wysoki napięcie zbliżone do napięcia zasilania układu, np. 5 V lub 24 V.
Podstawowe bramki
- NOT – negacja, odwraca stan wejścia: z 1 robi 0, z 0 robi 1.
- AND – iloczyn logiczny, daje 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia mają stan 1.
- OR – suma logiczna, daje 1, gdy co najmniej jedno wejście ma stan 1.
- NOR – zanegowana bramka OR, daje 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia mają stan 0.
- XOR – alternatywa wykluczająca, daje 1 wtedy, gdy wejścia są różne.
Przykład diagnostyki
Jeżeli do bramki AND podano sygnały:
- wejście 1 = stan wysoki,
- wejście 2 = stan niski,
to wyjście powinno mieć stan niski. Jeśli pomiar wskazuje stan wysoki, bramka AND może być uszkodzona albo sygnał na wejściu został błędnie odczytany.
Jak rozwiązywać zadania egzaminacyjne?
- Zamień stany: wysoki = 1, niski = 0.
- Sprawdź kolejno wyjścia każdej bramki według jej funkcji.
- Porównaj wynik teoretyczny z pomiarem.
- Uszkodzona jest ta bramka, której wyjście nie zgadza się z oczekiwaną wartością.