ஒரே ஒரு Logic Gate-ஐ பயன்படுத்தி மற்ற அனைத்து Logic Gates-களையும் உருவாக்க முடியும் என்பது உங்களுக்குத் தெரியுமா? அந்த அசாதாரண திறன் கொண்ட Universal Gate தான் NOR Gate! இது எப்படி செயல்படுகிறது? ஏன் Digital Electronics-இல் இவ்வளவு முக்கியமானது? Symbol, Truth Table, IC 7402 மற்றும் அதன் நடைமுறை பயன்பாடுகள் வரை அனைத்தையும் இந்த கட்டுரையில் எளிய தமிழில் அறிந்துகொள்ளுங்கள்.
ஒரே ஒரு Logic Gate-ஐ பயன்படுத்தி மற்ற அனைத்து Logic Gates-களையும் உருவாக்க முடியும் என்பது உங்களுக்குத் தெரியுமா? அந்த அசாதாரண திறன் கொண்ட Universal Gate தான் NOR Gate! இது எப்படி செயல்படுகிறது? ஏன் Digital Electronics-இல் இவ்வளவு முக்கியமானது? Symbol, Truth Table, IC 7402 மற்றும் அதன் நடைமுறை பயன்பாடுகள் வரை அனைத்தையும் இந்த கட்டுரையில் எளிய தமிழில் அறிந்துகொள்ளுங்கள்.
NOR Gate (நார் கேட்)
அறிமுகம்
NAND Gate-ஐ விரிவாகப் பார்த்த பிறகு, இப்போது மற்றொரு முக்கியமான Universal Gate ஆன NOR Gate பற்றி அறிந்து கொள்ளப் போகிறோம். NOR Gate-உம், NAND Gate போலவே இரண்டு அடிப்படை லாஜிக் கேட்களின் (Logic Gates) சேர்க்கையால் உருவாக்கப்படுகிறது.
NOR Gate என்பது OR Gate மற்றும் NOT Gate ஆகியவற்றின் இணைப்பாகும்.
இந்த இரண்டு கேட்களான OR Gate மற்றும் NOT Gate பற்றிய விவரங்களை நமது முந்தைய பதிவுகளில் ஏற்கனவே பார்த்துள்ளோம். எனவே, அவற்றின் முக்கிய செயல்பாடுகளை நினைவில் வைத்திருந்தால், NOR Gate-இன் Logic Function-ஐ மிகவும் எளிதாகப் புரிந்து கொள்ள முடியும்.
NOR Gate என்றால் என்ன?
ஒரு NOR Gate-ஐ மட்டும் பயன்படுத்தி மற்ற அனைத்து Logic Gates-களையும் உருவாக்க முடியும். இந்த தனித்துவமான திறன் காரணமாக, NOR Gate ஒரு Universal Gate என்று வகைப்படுத்தப்படுகிறது. NOR என்பது NOT-OR என்பதைக் குறிக்கிறது. அதாவது, இது OR Gate மற்றும் NOT Gate ஆகிய இரண்டின் செயல்பாடுகளையும் ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு Logic Gate ஆகும்.
இந்த இரண்டு கேட்களின் இணைப்பால் NOR Gate எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதைப் புரிந்து கொண்டால், அதன் சிறப்பம்சங்களையும் Logic Function-ஐயும் தெளிவாக அறிந்து கொள்ளலாம்.
NOR Gate என்பது பெயரளவிலும் (Verbatim Sense), தொழில்நுட்ப ரீதியிலும் (Technical Sense) OR Gate மற்றும் NOT Gate ஆகியவற்றின் இணைப்பாகும்.
கீழே காட்டப்பட்டுள்ள படத்தில் இதை தெளிவாகக் காணலாம். முதலில் OR Gate-இன் அவுட்புட் (Output) பெறப்படுகிறது. அதன் பின்னர் அந்த Output, NOT Gate-க்கு வழங்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக கிடைக்கும் அவுட்புட்டே NOR Gate Logic Function ஆகும்.
NOR என்ற சொல் NOT-OR என்ற சொல்லின் சுருக்கமாகும்.
எனவே, ஒரு NOR Gate என்பது ஒரு OR Gate-ஐத் தொடர்ந்து இணைக்கப்பட்ட Inverter (NOT Gate) ஆகும்.
ஒரு NOR Gate-இன் அனைத்து இன்புட்டுகளும் (Inputs) Binary 0 ஆக இருந்தால் மட்டுமே அதன் அவுட்புட் (Output) Binary 1 ஆக இருக்கும்.
NOR Gate-இன் செயல்பாட்டு விதி (Operation Rule)
NOR Gate-இன் செயல்பாடு மிகவும் எளிமையானது.
அனைத்து இன்புட்டுகளும் (Inputs) 0 ஆக இருந்தால், அவுட்புட் (Output) 1 ஆக இருக்கும்.
ஏதேனும் ஒரு இன்புட் 1 ஆக இருந்தால், அவுட்புட் 0 ஆக மாறிவிடும்.
அதாவது,
அனைத்து இன்புட்டுகளும் LOW (0) ஆக இருக்கும் போது மட்டுமே NOR Gate HIGH (1) Output-ஐ வழங்கும்.
கணித ரீதியாக NOR Gate-இன் செயல்பாடு பின்வருமாறு குறிக்கப்படுகிறது.
Q = (A + B)’
அதாவது,
Q என்பது A OR B-இன் Inverted (NOT) அவுட்புட் ஆகும்.
Boolean Algebra-வில், NOR Gate-இன் Boolean Expression என்பது OR Operation-இன் எதிர்மறை (Inverse) அவுட்புட்டாகும்.
NOR Gate-இன் குறியீடு (Symbol)
NOR Gate-இன் குறியீடு (Symbol) கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.
A மற்றும் B ஆகியவை இன்புட்டுகள் (Inputs) எனில், அவுட்புட் (Q) என்பது A OR B-இன் Inverted Output ஆகும்.
அதாவது,
Q = (A + B)’
NOR Gate-இன் வடிவம் (Shape) என்பது OR Gate-இன் Symbol போலவே இருக்கும். ஆனால் அதன் Output பகுதியில் ஒரு சிறிய Bubble (NOT Symbol) இணைக்கப்பட்டிருக்கும்.
NOR Gate-இன் அடிப்படை கருத்து (Basic Idea)
OR Gate-இல் ஏதேனும் ஒரு Input 1 ஆக இருந்தால் Output 1 ஆகும்.
NOR Gate என்பது OR Gate-இன் எதிர்மறை (Inverse) செயல்பாட்டைக் கொடுக்கும்.
எனவே, அனைத்து Inputs-உம் 0 ஆக இருக்கும் போது மட்டுமே NOR Gate Output 1 ஆகும்.
IC 7402 – Quad 2-Input NOR Gate
NOR Gate-க்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டாக TTL IC 7402-ஐ எடுத்துக் கொள்ளலாம்.
IC 7402-ல் ஒரே IC Package-க்குள் நான்கு (4) ஒரே மாதிரியான இரண்டு இன்புட்டுகளைக் கொண்ட NOR Gates (Four Identical Two-Input NOR Gates) உள்ளன.
இதனால் இந்த IC, Quad 2-Input NOR Gate IC என்று அழைக்கப்படுகிறது.
இதன் Pin Configuration கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.
இந்த நான்கு NOR Gates-களும் ஒன்றுக்கொன்று முற்றிலும் சுயாதீனமானவை (Independent). ஆனால் அவை அனைத்தும் ஒரே Power Supply-ஐப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன.
வழக்கம்போல்,
Pin 14 → Positive Power Supply (+Vcc)
Pin 7 → Ground (GND)
ஒவ்வொரு பயன்பாட்டிலும் (Application) இந்த நான்கு Gates-களையும் பயன்படுத்த வேண்டிய அவசியமில்லை. பயன்படுத்தப்படாத Gates-ஐ எந்த இணைப்பும் செய்யாமல் விட்டுவிடலாம். ஏனெனில், ஒவ்வொரு Gate-மும் தனித்தனியாக (Independent) செயல்படுகிறது. இந்த IC 7402-ஐ பயன்படுத்தி NOR Gate-இன் செயல்பாடுகளை (Functionalities) நமது Practical Experiments-இல் எளிதாகச் சோதித்து அறியலாம்.
NOR Gate-இன் Truth Table
இப்போது NOR Gate-இன் மிக முக்கியமான பகுதியாகிய Truth Table-ஐப் பார்ப்போம்.
Truth Table மூலம் NOR Gate-இன் அனைத்து Logic Functions-யும் தெளிவாகப் புரிந்து கொள்ளலாம்.
இதில் Input மற்றும் Output ஆகியவற்றின் அனைத்து Logic Level-களும் காட்டப்பட்டுள்ளன.
NOR Gate Truth Table
| Inputs | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Q |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
OR + NOT = NOR Truth Table
NOR Gate-இன் Truth Table என்பது OR Gate-இன் Truth Table-இலிருந்து பெறப்படுகிறது.
OR Gate-இன் Output Column-ஐ Invert (NOT) செய்தால் NOR Gate-இன் Truth Table கிடைக்கும்.
இதன் மூலம் NOR Gate எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதை மிகவும் தெளிவாகப் புரிந்து கொள்ளலாம்.
OR+NOT=NOR Truth Table
| Input | OR Output | NOR Output | |
|---|---|---|---|
| A | B | Q | Q' |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
NOR Gate-இன் பயன்பாடுகள் (Applications)
NOR Gates பின்வரும் துறைகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
SR Latches போன்ற Memory Circuits-களில்
கணினிகளின் (Computers) Processors மற்றும் Digital Logic Blocks-இல்
Control Systems-இல் Decision Making Circuits-களில்
Digital Counters-இல் Counting மற்றும் Sequencing செயல்பாடுகளில்
Alarm மற்றும் Security Systems-இல் பல Input நிலைகளை கண்காணிக்க
Embedded Systems-இல் Microcontroller அடிப்படையிலான Digital Applications-இல்
NOR Gate-இன் நன்மைகள் மற்றும் வரம்புகள்
நன்மைகள்
NOR Gate-ஐ பயன்படுத்தி மற்ற அனைத்து Logic Gates-களையும் உருவாக்க முடியும்.
இதன் காரணமாக, பல Digital Circuits-களின் அடிப்படை கட்டுமானமாக NOR Gate பயன்படுகிறது.
வரம்புகள்
சிக்கலான (Complex) Digital Circuits-களில் அதிக எண்ணிக்கையிலான NOR Gates தேவைப்படலாம்.
இதுபோன்ற சூழ்நிலைகளில் NOR Gate-ஐ மட்டும் பயன்படுத்துவது எப்போதும் திறமையான (Efficient) தீர்வாக இருக்காது.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் (FAQ) – NOR Gate
1. NOR Gate என்றால் என்ன?
யுனிவர்சல் கேட் வகையைச் சார்ந்தது ‘நார் கேட்’. இது ‘நாட் கேட்’ மற்றும் ‘ஆர் கேட்’ சேர்க்கையால் உருவாக்கப்படுகிறது. மற்ற லாஜிக் கேட்டுகளை இந்த நார் கேட் கொண்டு அமைக்கமுடியும்.
2. NOR Gate ஏன் Universal Gate என்று அழைக்கப்படுகிறது?
மற்ற 6 கேட்டுகளான AND, OR, NOT, NAND,XOR, XNOR கேட்டுகளை NOR கேட்டை வைத்துக்கொண்டு உருவாக்கிவிட முடியும். ‘நார்’ கேட்டுக்கு இந்த திறமை இருப்பதால் இதை ‘யுனிவர்சல் கேட்’ என்று அழைக்கபடுகிறது.
3. NOR Gate-இன் செயல்பாட்டு விதி (Operation Rule) என்ன?
NOR கேட்டின் இரண்டு இன்புட்டுகளும் 0 (LOW) என்றால் அதன் அவுட்புட் 1 (HIGH) ஆகும். இரண்டு இன்புட்டுகளில் ஒன்று ‘1’ என்றால் அதன் அவுட்புட் 0 ஆகிவிடும்.
4. NOR Gate மற்றும் OR Gate இடையேயான வித்தியாசம் என்ன?
OR கேட்டின் இரண்டு இன்புட்டுகளில் ஏதேனும் ஒன்று ‘1’ ஆக இருந்தால், அவுட்புட்டில் நமக்கு கிடைப்பது ‘1’. NOR கேட்டில் இரண்டு இன்புட்டுகளும் ‘0’ என்றால் மட்டுமே நமக்கு கிடைப்பது ‘1’ ஆகும். இது எதனால் என்றால் NOR கேட்டில் உள்ள OR கேட்டின் அவுட்புட் இன்வர்ட் செய்யப்பட்டுவிடுகிறது.
5. NOR Gate-இன் முக்கிய பயன்பாடுகள் என்ன?
SR லாட்ச் மெமரி சர்க்யூட்டுகள்
டிஜிடல் கவுண்டர்கள்
பிராசசர்ஸ், டிஜிடல் லாஜிக் சர்க்யூடுகள்
கண்ட்ரோல் சிஸ்டம்கள்
அலாரம்
செக்யூரிட்டி சிஸ்டம்கள்
எம்பெட்டட் சிஸ்டம்கள்
மைக்ரோகண்ட்ரோல் அமைப்புகள்
6. NOR Gate-இன் முக்கிய நன்மைகள் என்ன?
யுனிவர்சல் கேட்டாக செயல்படுகிறது
மற்ற லாஜிக் கேட்டுகளை உருவாக்குவது
டிஜிடல் சர்க்யூட் டிசைனிங் செய்ய
மெமரி சர்க்யூட்டுகள் அமைக்க
டிஜிடல் சிஸ்டம்களில் பயன்பாடு
7. NOR Gate-இன் வரம்புகள் (Limitations) என்ன?
வரையறையாக, காம்ப்ளெக்ஸ் டிஜிடல் சர்க்யூட்டுகள் அமைக்க NOR கேட்டுகள் நிறைய வேண்டும். இதனால் இட நெருக்கடி, அதிகபடியான ஹார்ட்வேர்கள் தேவைப்படும்.
8. Beginners ஏன் NOR Gate-ஐ கற்றுக்கொள்ள வேண்டும்?
டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸ்ல் திறமைபெற லாஜிக் கேட்டுகளின் அறிவு அவசியம். அதிலும் யுனிவேர்சல் கேட்டுகளின் நுணுக்கங்களை தெரிந்து வைத்துகொண்டால் டிஜிடல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் சர்க்யூட் டிசைனிங் எளிமையாக கற்கலாம். முக்கியமாக பிகினர்ஸ்களுக்கு உற்ற துணையாக இருக்கும்.
முடிவுரை
இந்த Digital Electronics Tutorial-ல், NOR Gate-இன் Logic Function, அதன் Symbol, மேலும் அதனைப் புரிந்து கொள்ள உதவும் IC 7402 பற்றியும் விரிவாகக் கற்றுக் கொண்டோம். Universal Gate குடும்பத்தைச் சேர்ந்த இரண்டாவது Logic Gate இதுவாகும். இதன் மூலம் Universal Gate Family-யில் உள்ள இரண்டு முக்கிய Logic Gates-களான NAND Gate மற்றும் NOR Gate ஆகியவற்றைப் பற்றிய அடிப்படை அறிவை முழுமையாகப் பார்த்து முடித்துள்ளோம். குறிப்பாக, Digital Electronics கற்றுக் கொள்ளத் தொடங்கும் Beginners-க்கு இந்த இரண்டு Universal Gates பற்றிய உறுதியான அடிப்படை அறிவு கிடைத்திருக்கும் என்று நம்புகிறோம்.
எங்களின் அடுத்த பதிவில், NOR Gate-இன் Logic Function-ஐ DIY Practical Experiment மூலம் நிரூபிக்கும் செய்முறைப் பரிசோதனையைப் பார்க்கப் போகிறோம். இதன் மூலம் ஆரம்பநிலை மாணவர்கள் இந்த தலைப்பில் வலுவான அடித்தளத்தை உருவாக்கிக் கொள்ள முடியும்.
இந்தக் கட்டுரை குறித்து உங்கள் மதிப்புமிக்க கருத்துகளையும் ஆலோசனைகளையும் எங்களுடன் பகிர்ந்து கொள்ளுங்கள். உங்கள் கருத்துகளின் அடிப்படையில் எதிர்கால பதிப்புகளில் தேவையான மேம்பாடுகளைச் செய்ய முயற்சிப்போம்.
