بوابة NAND المنطقية

تعتبر بوابة NAND من أشهر البوابات المستخدمة حيث أنها نوع من البوابات المنطقية التي يمكنها تنفيذ أي وظيفة منطقية دون الحاجة إلى استخدام أي نوع بوابة آخر.

ما هي بوابة NAND المنطقية

يطلق عليها بوابة اقتران سالبة، وتتكون من شقين N (وتعني NOT ) والشق الاخر هو AND (بوابة AND) وهي بذلك تكون بوابة عكسية لبوابة AND، وبناء على ما سبق نجد أن يكون خرج البوابة NAND في حالة (0) إذا كانت جميع المداخل لها في حالة (1)، ويكون الخرج للبوابة NAND في حالة (1) إذا كان احد المداخل لها في حالة (0).

رمز بوابة NAND المنطقية

نلاحظ أنه هو نفسه رمز بوابة AND مع إضافة Bubble تعني عكس أو نفي للبوابة.

جدول الحقيقة للبوابة NAND المنطقية (NAND gate truth table)

جدول الحقيقة للبوابة NAND المنطقية

في جدول الحقيقة السابق لدينا مدخلين هماA وB والخرج هو Q، ويتم تعبئة جدول الحقيقة بنفس الطريقة التي تم تعبئة جدول الحقيقة للبوابة AND، ولكن يجب مراعاة أن الخرج لهذه البوابة سوف يكون مختلف حيث يكون خرج البوابة NAND في حالة (0) إذا كانت جميع المداخل لها في حالة (1)، ويكون الخرج للبوابة NAND في حالة (1) إذا كان احد المداخل لها في حالة (0).

بوابة NAND بثلاث مداخل

ولتسهيل الامر عيلك دون الحاجة إلى الحفظ هناك قاعدة بسيطة وهي (أي صفر على أي دخل للبوابة NAND يخرج 1).

بوابة NAND بأربعة مداخل من بوابات ذات مدخلين

إذا كان لدينا بوابتين NAND بمدخلين البوابة الأولي المخلين لها هما A وB ونفترض أن المدخلين لهما نفس القيمة وهي 0 فيكون الخرج لهذه البوابة هو 1 أما البوابة الثانية لها مدخلين أخرين هما C وD ونفترض أن المدخلين لهما نفس القيمة وهي 0 فيكون الخرج لهذه البوابة هو 1، ونجد أن خرج البوابتين السابقتين متصلتان بوابتين Not gate كل بوابة مدمج المدخلين معا وبما أن الدخل للبوابتين هو 1 يصبح الخرج هو 0 (يعني إعادة الدخل إلى أصله)، ومن توصيل خرج البوابتين Not gate بوابة NAND واحدة بمدخلين فيصبح الدخل لبوابة في الطرفين هو 0 وبالتالي يكون خرج البوابة هو 1.

المدخل الزائد عن الحاجة في البوابة NAND

إذا كان لدينا مدخل زائد عن الحاجة يجب ربطه ب 5 فولت (Logic 1) أو ربطه بمدخل أخر أي دمج مدخلين مع بعض.

استخدامات البوابة NAND

تستخدم بوابة NAND في استخدامات متعددة حيث أنها يطلق عليها اسم Universal gate حيث أنها يمكن أن تتحول إلى أي بوابة فيمكن أن تستخدم ك بوابة عكسية (Not gate) للبوابة AND gate، وتستخدم ك AND gate، وتستخدم ك OR gate.

أنواع بوابة NAND

مثل البوابة AND توجد لدينا عائلتين للبوابة NAND، عائلة TTL Logic Types وCMOS Logic Types وهما يختلفان عن بعضهما في نوع الترانزستور المستخدم في تصنيع البوابة، كل بوابة يمكن لها أن تعمل بشكل منفصل عن الباقين ولكن يجب توصيل رقم 7 بالأرضي Ground وتوصيل رقم 14 ب VCC.

المصادر

الالكترونيات الرقمية: البوابات المنطقية- بوابة NAND

دورة الالكترونيات الرقمية للمهندس وليد عيسى

إلكترون باشا