علم دیجیتال به روایت یک داستان

ریشه علم دیجیتال از یک بحث منطقی می باشد . به سه جمله زیر توجه کنید :

1 - علی و حسن به کتابخانه می روند .

2 - علی یا حسن به کتابخانه می روند .

3 - علی هر گاه به کتابخانه می رود کتابخانه بسته است . و بلعکس

این جملات در چه زمانی درست می باشد . یعنی عمل به کتابخانه رفتن در این سه جمله کی انجام خواهد شد . در جمله اول زمانی جمله درست است که علی و حسن هر دو با هم به کتابخانه بروند . و اگر یکی به تنهایی به کتابخانه برود آن جمله نقض شده و درست نمی باشد . در جمله دوم هر کدام به تنهایی یا با هم به کتابخانه بروند جمله درست است . و در جمله آخر اگر علی به کتابخانه برود . کتابخانه تعطیل می باشد . و اگر کتابخانه باز باشد . علی به کتابخانه نمی رود .

حالا فرض کنید علی و حسن را دو متغیر A و B در نظر بگیرم . و حالتهای آنها را در یک جدول در نظر بگیریم . این جدول را جدول صحت می نامند . و رفتن یا نرفتن آنها را با عدد 0 و 1 نشان دهیم . جدول زیر :

همانطور در جدول ملاحظه می کنید . فقط زمانی خروجی ( X ) یک می باشد که هر دو ورودی یک باشد . برای درک بهتر مطلب به کلمه ( و ) که معادل انگلیسی آن ( AND ) می باشد . در جمله اول توجه کنید . فقط وقتی خروجی یک می باشد که A و B یک باشد . در دیجیتال از یک سمبل برای نشان دادن این حالت استفاده میشود . و به آن گیت AND می گویند . مانند شکل زیر :

در جمله دوم زمانی جمله درست است که علی یا حسن با هم یا هر کدام به تنهای به کتابخانه بروند جمله درست است . و زمانی جمله غلط است که هیچ کدام به کتابخانه نروند . و جدول صحت آن به صورت زیر می باشد :



همانطور که در جدول بالا ملاحظه میشود . فقط زمانی خروجی ( X ) یک میشود که یکی از ورودی ها A یا B یک باشد . در اینجا هم با توجه به کلمه ( یا ) که معادل انگلیسی آن OR می باشد . به آن گیت OR می گویند . و سمبل آن به شکل زیر می باشد :

و اما جمله سوم . در این حالت ورودی هرچه باشد خروجی معکوس آن می باشد . به همین دلیل به آن گیت NOT یا معکوس کننده می گویند . جدول صحت و سمبل آن به شکل زیر می باشد :

در آخر توجه شما را به نکته جالب و بسیار مهم جلب میکنم . تمام دنیای دیجیتال را که ملاحظه می کنید . مثل انواع رایانه ها و سیستمهای صوتی تصویری دیجیتال و هواپیماها و .... تمام دستگاه های الکترونیکی بسیار پیشرفته و پیچیده الکترونیکی که از مدارات دیجیتالی در آنها استفاده شده فقط از همین سه گیت تشکیل شده . برای اینکه به عظمت کار پی ببرید یک مثال می زنیم . فرض کنید از شما خواسته می شود یک برج بسیار بزرگ و پیشرفته بسازید . و فقط سه نوع مصالح در اختیار شما قرار می دهند . مثلا گچ و سیمان و تیر آهن . چطور می توانید این کار را انجام دهید . آیا این کار انجام شدنی است . اما در دیجیتال این کار عملی شده . و دلیل آن این همه دستگاه های بسیار پیچیده و پیشرفته در اطرافتان که همه روزه یا آنها را می بینید یا با آن کار می کنید .