logic gate
Főnév
logic gate (tsz. logic gates)
A logic gate – magyarul: logikai kapu – egy alapvető digitális áramköri elem, amely egy vagy több bemeneti jel (általában 0 vagy 1 – azaz alacsony vagy magas feszültség) alapján egyetlen kimeneti jelet állít elő valamilyen logikai művelet szerint. A logikai kapuk az alapegységei a digitális számítógépeknek, processzoroknak, memóriáknak és minden bináris logikán alapuló rendszernek.
🧠 1. Miért fontosak a logikai kapuk?
A logikai kapuk teszik lehetővé, hogy a számítógép logikai döntéseket hozzon, műveleteket hajtson végre, és digitális adatokat dolgozzon fel.
🔣 2. Alap logikai kapuk
| Kapu | Művelet | Jelölés | Igazságtábla példája |
|---|---|---|---|
| NOT | tagadás | ¬A vagy A̅ | A=0 → 1, A=1 → 0 |
| AND | logikai ÉS | A·B | A=1, B=1 → 1, máskülönben 0 |
| OR | logikai VAGY | A+B | A=0, B=1 → 1, A=1, B=1 → 1 |
| NAND | ÉS tagadása | ¬(A·B) | A=1, B=1 → 0, különben 1 |
| NOR | VAGY tagadása | ¬(A+B) | A=0, B=0 → 1, más → 0 |
| XOR | kizáró vagy | A⊕B | A ≠ B → 1, A = B → 0 |
| XNOR | ekvivalencia | ¬(A⊕B) | A = B → 1, különben 0 |
🧩 3. Igazságtábla – példa (XOR)
| A | B | A ⊕ B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
⚙️ 4. Miből készülnek?
- Fizikai szinten: tranzisztorokból épülnek (pl. CMOS technológia)
- Több tranzisztorból összeálló logikai áramkörök, amelyek a bemenetek állapotától függően nyitnak/zárnak
🧮 5. Logikai kapuk és bináris aritmetika
A logikai kapukból lehet építeni:
- összeadókat (adders) – például félösszeadó (half-adder) és teljes összeadó (full-adder)
- szorzókat
- regisztereket, számítók – pl. ALU (Aritmetikai-Logikai Egység)
- vezérlőegységeket
🧱 6. Kapuk kombinálása – kombinációs logika
- Kombinációs logikai hálózat: logikai kapuk sorozata, amely meghatározott kimenetet ad a bemenetek alapján
- Lehetőségek:
- Multiplexerek
- Dekóderek
- Kódolók
- Számlálók
🖥️ 7. Alkalmazás a számítógépekben
| Alkatrész | Logikai kapuk szerepe |
|---|---|
| CPU | műveletek, elágazások |
| RAM/ROM | adatcímzés, olvasás/írás vezérlés |
| Perifériák | jelek feldolgozása, időzítés |
| Játékvezérlők | bináris inputok kezelése |
🎓 8. Digitális logika és Boole-algebra
- A logikai kapuk Boole-algebrai szabályokat valósítanak meg
- Törvények:
- Identitás: A + 0 = A, A·1 = A
- Komplementer: A + A̅ = 1, A·A̅ = 0
- De Morgan tételek: ¬(A·B) = ¬A + ¬B
🔬 9. Példa: NOT kapu építése NAND kapukból
NAND(A, A) = NOT A
Ezért a NAND funkcionálisan teljes: bármely más kapu építhető csak NAND-ból!
🧾 10. Összefoglalás
A logikai kapuk:
- Az alapegységei a digitális áramköröknek és számítógépeknek
- Egyértelmű logikai műveleteket valósítanak meg (NOT, AND, OR, XOR, stb.)
- Tranzisztorokból épülnek, és bináris jelekkel dolgoznak (0/1)
- Alkalmazásuk elengedhetetlen digitális vezérlésben, adatfeldolgozásban, processzorokban
- logic gate - Szótár.net (en-hu)
- logic gate - Sztaki (en-hu)
- logic gate - Merriam–Webster
- logic gate - Cambridge
- logic gate - WordNet
- logic gate - Яндекс (en-ru)
- logic gate - Google (en-hu)
- logic gate - Wikidata
- logic gate - Wikipédia (angol)