1. Kiến thức trọng tâm
Tín hiệu số là tín hiệu chỉ nhận hai trạng thái rời rạc, thường được biểu diễn bằng hai mức điện áp: mức thấp tương ứng với logic 0 và mức cao tương ứng với logic 1. Tín hiệu số là nền tảng của máy tính, vi điều khiển và các hệ thống điều khiển tự động hiện đại.
Cổng logic là mạch điện tử thực hiện các phép toán logic cơ bản trên tín hiệu số. Các cổng logic cơ bản gồm cổng NOT, cổng AND, cổng OR, cổng NAND, cổng NOR và cổng XOR. Mỗi cổng có bảng chân lí riêng, mô tả quan hệ giữa đầu vào và đầu ra.
Cổng NOT có một đầu vào và một đầu ra, đầu ra luôn ngược với đầu vào: vào 0 ra 1, vào 1 ra 0. Cổng AND có đầu ra bằng 1 chỉ khi tất cả các đầu vào đều bằng 1. Cổng OR có đầu ra bằng 1 khi ít nhất một đầu vào bằng 1. Cổng NAND là cổng AND rồi đảo, đầu ra bằng 0 chỉ khi tất cả đầu vào bằng 1. Cổng NOR là cổng OR rồi đảo, đầu ra bằng 1 chỉ khi tất cả đầu vào bằng 0. Cổng XOR có đầu ra bằng 1 khi hai đầu vào khác nhau.
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đèn chỉ sáng khi cả hai công tắc đều đóng, tương ứng với cổng AND: chỉ khi cả hai đầu vào đều bằng 1 thì đầu ra mới bằng 1.
Ví dụ 2: Chuông báo cháy kêu khi cảm biến khói HOẶC cảm biến nhiệt phát hiện sự cố, tương ứng với cổng OR.
Ví dụ 3: Mạch điều khiển đèn cầu thang dùng cổng NOT: khi nhấn công tắc, tín hiệu đảo trạng thái làm đèn bật hoặc tắt.
3. Ghi nhớ
- Tín hiệu số chỉ có hai trạng thái: 0 và 1.
- Các cổng logic cơ bản: NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR.
- Mỗi cổng logic có bảng chân lí riêng.
- Cổng logic là nền tảng của mạch số, máy tính và vi điều khiển.