வீட்டில் இருக்கும் இரண்டு சுவிட்ச்களில் ஏதேனும் ஒன்றை ON செய்தாலே அந்த சுவிட்ச்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள விசிறி அல்லது விளக்கு இயங்குவதை கவனித்திருக்கிறீர்களா? இந்த எளிய செயல்பாட்டின் பின்னால் Digital Electronics-இன் OR Gate என்ற அடிப்படை Logic செயல்பாடு இருக்கிறது. OR Gate எப்படி முடிவெடுக்கிறது, அதன் Truth Table எப்படி உருவாகிறது, ஏன் இது Computers மற்றும் Automation Systems-இல் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதை இந்தக் கட்டுரையில் தெளிவாக அறிந்துகொள்வோம்.
OR Gate என்றால் என்ன? OR Gate எப்படி செயல்படுகிறது? அதன் Truth Table, Boolean Expression, Symbol மற்றும் IC 7432 பற்றி தமிழில் தெளிவாக அறிய விரும்புகிறீர்களா? அப்படியானால் இந்தப் பதிவு உங்களுக்காகவே. ஆரம்பநிலை மாணவர்களும் எளிதில் புரிந்துகொள்ளும் வகையில், உதாரணங்களுடன் OR Gate-ன் அனைத்து அடிப்படை கருத்துகளையும் இங்கே விளக்கியுள்ளோம்.
அறிமுகம்
OR Gate (ஆர் கேட்)
முந்தைய பாடத்தில் AND Gate மற்றும் அதன் லாஜிக் செயல்பாட்டைப் பற்றி முழுமையாக அறிந்துள்ளோம். AND Gate குறித்து சரியான புரிதலைப் பெற்றிருப்பதால், அதேபோன்ற அறிவை OR Gate பற்றியும் இப்போது பெறுவோம்.
இப்போது நாம் அடுத்த அடிப்படை லாஜிக் கேட்டான OR Gate பற்றி கற்றுக்கொள்ளப் போகிறோம். அடிப்படை லாஜிக் கேட்களில் முக்கியமான இரண்டாவது கேட் OR Gate ஆகும்.
இந்தப் பதிவில் OR Gate மற்றும் அதன் லாஜிக் செயல்பாடுகளை (Logic Functions) விரிவாகப் பார்ப்போம். எனவே, இந்தப் பதிவை இறுதிவரை தவறாமல் படிக்கவும்.
AND Gate போலவே, OR Gate-ன் செயல்பாட்டையும் இரண்டு மெக்கானிக்கல் சுவிட்ச்கள் (Mechanical Switches) மற்றும் ஒரு விளக்கைப் (Lamp) பயன்படுத்தி எளிமையாக விளக்க முடியும். இந்த ஒப்புமை (Analogy) மூலம் OR Gate-ன் லாஜிக் செயல்பாட்டை மிகவும் தெளிவாகப் புரிந்துகொள்ளலாம். அது குறித்து இந்தப் பதிவில் விரைவில் காண்போம்.
OR Gate ஆனது Calculator, Computer, Automation System உள்ளிட்ட பல மின்னணு அமைப்புகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதற்கு மேலாக, பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களிலும் OR Gate முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. எனவே, Digital Electronics துறையில் OR Gate மிகவும் முக்கியமான அடிப்படை லாஜிக் கேட்களில் ஒன்றாகும்.
OR Gate-ன் செயல்பாட்டு விதி மிகவும் எளிமையானது என்பதால், டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கற்கத் தொடங்கும் ஆரம்பநிலை மாணவர்களும் இதை எளிதாகப் புரிந்துகொள்ள முடியும்.
எளிமையாகச் சொன்னால்,
OR Gate-ன் எந்த ஒரு இன்புட் (Input) ON நிலையில் இருந்தாலும், அவுட்புட் (Output) ON ஆக இருக்கும்.
OR Gate என்றால் என்ன?
ஒரு OR Gate-ல், ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட இன்புட்டுகள் (Inputs) 1 ஆக இருந்தால், அவுட்புட் 1 ஆக இருக்கும்.
அனைத்து இன்புட்டுகளும் 0 ஆக இருந்தால் மட்டுமே அவுட்புட் 0 ஆக இருக்கும்.
அதாவது,
ஏதேனும் ஒரு Input HIGH ஆக இருந்தால் → Output HIGH
அனைத்து Inputsம் LOW ஆக இருந்தால் → Output LOW
OR Gate குறியீடு (Symbol)
OR Gate-ல்,
A மற்றும் B ஆகிய இரண்டு இன்புட்டுகள் (Inputs) இடது புறத்தில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும்.
Y என்ற அவுட்புட் (Output) வலது புறத்தில் பெறப்படுகிறது.
OR Gate-ன் குறியீட்டில்,
A மற்றும் B என்பது இரண்டு இன்புட்டுகள். Y என்பது அவுட்புட்.
முன்பு பார்த்தது போல, A மற்றும் B இன்புட்டுகளுக்கு Binary 0 அல்லது Binary 1 கொடுக்கப்படுகிறது. இரண்டு இன்புட்டுகளுக்கும் Binary 0 கொடுத்தால், அவுட்புட் 0 ஆக இருக்கும்.
குறைந்தபட்சம் ஒரு இன்புட்டிற்கு Binary 1 கொடுக்கப்பட்டால், அவுட்புட் 1 ஆக இருக்கும்.
எனவே OR Gate-ன் லாஜிக் செயல்பாடு பின்வருமாறு வரையறுக்கப்படுகிறது.
ஒன்று அல்லது அனைத்து இன்புட்டுகளும் Binary 1 ஆக இருந்தால், அவுட்புட் Binary 1 ஆகும்.
OR Gate-ன் செயல்பாட்டு விதி (Working Principle)
OR Gate-ன் A மற்றும் B என்ற இன்புட்டுகளுக்கு சிக்னல்கள் வழங்கப்படுகின்றன.
அதன்பிறகு OR Gate அவற்றைச் சரிபார்த்து Y என்ற அவுட்புட்டை பின்வருமாறு வழங்குகிறது.
குறைந்தபட்சம் ஒரு இன்புட் 1 ஆக இருந்தால், Y = 1
அனைத்து இன்புட்டுகளும் 0 ஆக இருந்தால், Y = 0
அதாவது, அவுட்புட் முழுமையாக இன்புட்டுகளின் நிலையைப் பொறுத்தே அமைகிறது.
இந்த செயல்பாட்டை ஒரு எலக்ட்ரிகல் சர்க்யூட் (Electrical Circuit) மூலம் ஒப்புமையாக (Analogy) விளக்கலாம்.
OR Gate-ன் Electrical Switch Analogy
AND Gate போலவே OR Gate-க்கும் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட இன்புட்டுகள் மற்றும் ஒரு அவுட்புட் இருக்கும். இதன் செயல்பாடு என்னவென்றால்,
ஒன்று அல்லது அனைத்து இன்புட் Binary 1 ஆக இருந்தால் அவுட்புட் Binary 1 ஆக இருக்கும்.
இந்த சர்க்யூட், AND Gate சர்க்யூட்டுடன் பெரும்பாலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.
ஆனால் ஒரு முக்கியமான வேறுபாடு உள்ளது.
AND Gate-ல் சுவிட்ச்கள் தொடர் (Series) முறையில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும்.
OR Gate-ல் சுவிட்ச்கள் பக்க (Parallel) முறையில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும்.
கீழே காட்டப்பட்டுள்ள சர்க்யூட்டை (Circuit Diagram) கவனிக்கவும்.
நிலை 1 (Case 1)
S1 மற்றும் S2 ஆகிய இரண்டு சுவிட்ச்களும் Open நிலையில் (OFF) உள்ளன.
இரண்டு சுவிட்ச்களும் OFF நிலையில் இருப்பதால், விளக்கு எரியாது. மின்சாரம் பாயாது.
சர்க்யூட் Open Circuit நிலையில் இருக்கும்.
நிலை 2 (Case 2)
இப்போது, S1 = ON, S2 = OFF
இந்த நிலையில் S1 மூடப்பட்டிருப்பதால் மின்சாரம் பாய்கிறது.
எனவே, விளக்கு எரிகிறது.
நிலை 3 (Case 3)
இந்த நிலையில், S1 = OFF, S2 = ON
S2 மூடப்பட்டிருப்பதால் மீண்டும் மின்சாரம் பாய்கிறது.
எனவே, விளக்கு எரிகிறது.
நிலை 4 (Case 4)
இப்போது, S1 = ON, S2 = ON
இரண்டு சுவிட்ச்களும் ON நிலையில் இருப்பதால்,
விளக்கு எரிகிறது.
இந்த இணைப்புகள் நமக்கு என்ன தெரிவிக்கின்றன?
இதனை ஒரு அட்டவணையாக (Table) அமைத்து பகுப்பாய்வு செய்யலாம்.
கீழே உள்ள அட்டவணையில், சுவிட்ச்களின் நிலை, விளக்கின் நிலை
ஆகியவை தெளிவாகக் காட்டப்பட்டுள்ளன.
| S1 | S2 | Lamp |
|---|---|---|
| Open | Open | Extinguished |
| Closed | Open | Lighted |
| Open | Closed | Lighted |
| Closed | Closed | Lighted |
இந்த OR Gate சர்க்யூட்டுக்கு 5V Power Supply வழங்கி, மேலே உள்ள அட்டவணையைப் பயன்படுத்தினால், பின்வரும் Voltage Condition Table-ஐ பெறலாம்.
இந்த அட்டவணைதான் பின்னர் Truth Table உருவாக்குவதற்கான மிக முக்கியமான அடிப்படையாக அமைகிறது.
| Inputs | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 V | 0 V | 0 V |
| 5 V | 0 V | 5 V |
| 0 V | 5 V | 5 V |
| 5 V | 5 V | 5 V |
OR Gate Truth Table
| INPUTS | OUTPUT | |
|---|---|---|
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Truth Table விளக்கம்
நிலை 1
A = 0, B = 0
இரண்டு இன்புட் டுகளும் LOW.
எனவே, அவுட்புட்டும் LOW.
நிலை 2
A = 0, B = 1
ஒரு இன்புட் HIGH.
எனவே, அவுட்புட் HIGH ஆகிறது.
நிலை 3
A = 1, B = 0
ஒரு இன்புட் HIGH.
எனவே, அவுட்புட் HIGH ஆகிறது.
நிலை 4
A = 1, B = 1
இரண்டு இன்புட்டுகளும் HIGH.
எனவே, அவுட்புட் HIGH ஆகவே இருக்கும்.
இவ்வாறு OR Gate-ன் Truth Table, Electrical Switch Analogy மூலம் பார்த்த செயல்பாட்டை முழுமையாக நிரூபிக்கிறது.
Boolean Expression
2-input OR Gate-க்கான Boolean Expression,
Y = A + B
அதாவது,
A அல்லது B ஆகிய இன்புட்டுகளில் ஏதேனும் ஒன்று 1 ஆக இருந்தால், Y = 1
A மற்றும் B ஆகிய இரண்டும் 0 ஆக இருந்தால் மட்டுமே, Y = 0
IC 7432
IC 7432 என்பது OR Gate-ன் லாஜிக் செயல்பாட்டை செயல்படுத்தப் பயன்படும் ஒரு முக்கியமான ஒருங்கிணைந்த Integrated Circuit – IC ஆகும்.
இது ஒரு Quad 2-input OR Gate IC ஆகும்.
அதாவது, ஒரே IC-க்குள் தனித்தனியாக செயல்படும் நான்கு 2-input OR Gate-கள் உள்ளன.
வழக்கம்போல,
Pin 14 – Positive Power Supply
Pin 7 – Ground (GND)
என்ற வகையில் Power Supply இணைக்கப்படுகிறது.
எந்த சுற்றிலும் OR Gate Logic Function தேவைப்பட்டாலும், பொதுவாக IC 7432 Quad 2-input OR Gate பயன்படுத்தப்படுகிறது.
OR Gate-ன் அன்றாட வாழ்க்கை உதாரணம்
ஒரு அறையில் இருக்கும் Ceiling Fan இரண்டு இடங்களில் இருக்கும் சுவிட்ச்கள் மூலம் இயக்கப்படுவதாகக் கருதுங்கள். ஒரு சுவிட்ச் படுக்கைக்கு அருகில் இருக்கும்.
மற்றொரு சுவிட்ச் சுவரில் இருக்கும். இந்த இரண்டு சுவிட்ச்களும் இணைந்து செயல்படுவது OR Gate போலவே இருக்கும்.
Switch 1 Switch 2 FAN
ON OFF ON
OFF ON ON
ON ON ON
OFF OFF OFF
இந்த இரண்டு சுவிட்ச்களின் செயல்பாடு OR Gate-ன் லாஜிக் செயல்பாட்டை முழுமையாகப் பிரதிபலிக்கிறது.
முடிவுரை
இந்தப் பதிவில், AND Gate-க்கு அடுத்த முக்கியமான அடிப்படை லாஜிக் கேட்டான OR Gate-ன் லாஜிக் செயல்பாட்டை, ஒரு எலக்ட்ரிகல் சர்க்யூட் ஒப்புமையின் (Electrical Analogy) உதவியுடன் விரிவாகக் கற்றுக்கொண்டோம். மேலும், OR Gate-ன் குறியீடு (Symbol) செயல்பாட்டு விதி (Working Principle) Truth Table, Boolean Expression, IC 7432, அன்றாட வாழ்க்கை பயன்பாடு
ஆகிய அனைத்தையும் தெளிவாகப் புரிந்துகொண்டோம்.
அடுத்த பிராக்டிகல் (Practical) பதிவில், OR Gate-ன் லாஜிக் செயல்பாட்டை ஆய்வகத்தில் (Lab) நேரடியாக நிரூபிக்கும் பரிசோதனையை விரிவாகக் காண்போம். எனவே, டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் பற்றிய நடைமுறை அறிவைப் பெற அந்தப் பதிவையும் தவறாமல் படிக்கவும்.
அடுத்த பதிவில் மேலும் ஒரு முக்கியமான லாஜிக் கேட்டை பற்றி விரிவாகக் கற்றுக்கொள்வோம்.
