"AND"-Poort (EN)

Schematische voorstellen van een "EN"-Poort

Inleiding

Poorten zijn de tot hardware verworden logica. De logica van Boole wel te verstaan.
Deze logica werkt uitsluitend met 0 en 1.
Bij de eerste experimentele computer van Zuse de V1, voor de meeste bekend als Z1, zijn de poorten nog mechanisch uitgevoerd.
Zuse kende echter het werk van G. Boole niet en ontwierp zijn eigen duaal systeem.

De poorten:
Er zijn een reeks van standaard poorten in het engels ook gates genoemd.
De "AND", "OR" en "NOT" poorten zijn de belangrijkste poorten. De rest zijn afgeleiden van deze drie.

In dit begrip wordt de AND-Poort uitgelegd

De AND-POORT. (EN).

AND, is de Engelse benaming van het Nederlands woordje "EN".
Wiskundig luidt de "AND" A x B = F of (kortweg geschreven) AB=F
De rekenkundige status (waarden) van A,B en F kunnen enkel en ÉÉN (1) of en NUL (0) zijn.
Als wij daarmee aan de slag gaan, komen wij tot de volgend conclusie.

We staan er nooit bij stil, maar de lamp op je slaapkamer wordt door meer dan 1 schakelaar geschakeld. Met de hoofdschakelaar in de meterkast kun je het licht in de slaapkamer ook uit zetten. (Probeer dit thuis maar niet, want waarschijnlijk gaat er meer uit dan alleen de lamp.)

Uitkomst "EN"-Poort en waarheidstabel

Symbool voor de "EN"-Poort

Stel dat de variabele A een 0 is en de variabele B ook.

De uitkomst van de "AND"-poort is dan ook 0 x 0 = 0 ( A x B = F)
F is dus 0.

In het Nederlands vertaald zegt men "A en B zijn NUL (0), dus de uitkomst F = NUL (0)."

Stel nu dat A ÉÉN (1) is en B is NUL (0).
Dat ziet er dan als volgt uit. 1 x 0 = 0 ( A x B = F )
F is dus nog steeds 0.

Ook als B ÉÉN (1) is en A NUL (0) is 0 x 1 = 0 ( 0 x 1 = F ) is de uitkomst nog steeds 0.

Dit verandert pas als zowel A en B ÉÉN zijn. 1 x 1 = 1 ( A x B = F )

Vandaar de "AND"-poort. A "ÉN" B moeten dus 1 zijn.

De formule voor AND-Poort:

De uitkomst van Q (de lamp) is 0 wanneer één of meer vd schakelaars (P) NULL (0) is. Immers 0 x iets is 0

Waarheidstabel (A=Schakelaar 1; B = Schakelaar 2 en F = Lamp)

In plaats van 1 en nul wordt er in de computerwereld ook over hoog en laag gesproken.
Laag is de NUL (0), en hoog is dan de ÉÉN (1).
Alle mogelijkheden van de "AND"-poort zijn ook in een tabel te verzamelen.
Men spreekt dan van de waarheidstabel.
Deze waarheidstabel van de AND poort is links afgebeeld.
Men spreekt van een waarheidstabel omdat hoog of een als WAAR ( true ) en laag ofwel nul als nietwaar ( false ) word aangeduid.

De AND poort kan ook in een elektrisch schema met een batterij, twee schakelaars en een gloeilamp weer worden gegeven. De schakelaars zijn dan de A en B ingangen en de gloeilamp de F uitgang.
Omdat alles is de computer tegenwoordig met elektrisch signalen werkt, is afgesproken dat de 1, hoog dus, een waarde heeft van 5 Volt. De 0 is dan logischerwijs 0 Volt.
De voorstelling links is uitsluitend bedoelt om een inzicht te verkrijgen over de werking van de "EN"-poort In werkelijkheid werkt de poort met twee transistors.

Poorten worden echter niet meer met losse transistors gebouwd. Er zijn complete bouwstenen (IC's) zo als de 7408, aan de linker kant afgebeeld. In dit IC zijn er 4 AND poorten verzameld.
Zo als te zien is, heeft het IC 14 aansluitingen. Op de 14e aansluiting is de Vcc, de voedingsspanning.
Vcc Staat voor Volt Commen Curent. Aanduiding van de IC aansluiting die de voedingsspanning gaat voeren.

Op aansluiting nummer 7 is de min terug te vinden.

Voorbeeld

Bij een EN schakeling worden de schakelaars achter elkaar aangesloten. Op een stekerdoos kun je een lamp en je computer aansluiten.

De lamp kan alleen branden wanneer ook de schakelaar op de stekerdoos 'aan' staat.

Hetzelfde geldt voor de op deze stekerdoos aangesloten computer.

CONCLUSIE

De lamp (F) brand alleen wanneer ALLE schakelaars (Schakelaar A "EN" Schakelaar B) ingedrukt worden!!