• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Елементарні логічні операції

Цифрові інтегральні схеми являють собою електронні функціональні вузли, які дозволяють створювати майже всі блоки ЕОМ та різні пристрої дискретної автоматики. У таких системах зазвичай інформація подається та обробляється за допомогою двійкових чисел. Інформаційні сигнали в ЦІС, тобто цифрові сигнали, мають бінарну природу - фіксують два визначені стани. Для цього використовують електронні ключі, які можуть перебувати в одному з двох станів. Два визначені стани фіксуються,од­ним з двох значень електричної величини: наявністю або відсутністю імпульсу, високим або низьким рівнем потенціалу. Такі сигнали, які набувають двох дискретних значень, називають двійковими змінними.Змінні величини та функції від них, які набувають лише двох значень - 0 і 1 -називають також логічними змінними і логічними функціями. Властивості логічних функцій вивчає алгебра логіки (алгебра Буля), а пристрої, що реалізують логічні функції, називають логічними елементами. Цю алгебру і більшість термінів взято безпосередньо з математичної логіки, а тому, аналізуючи ЦІС, замість термінів «цифрова змінна», «цифрова oпeрація» вживають терміни «логічна змінна», «логічна операція».

Двійкові числа в потенціальних ЦІС подаються двома рівнями напруги: високим і низьким. За способом кодування сигналів розрізняють позитивну і негативну логіки. У позитивній логіці високому рівню напруги приписують стан логічної одиниці, а низькому - логічного нуля, у негативній логіці - навпаки.

Для виконання такої операції можна використовувати простий ключ на БТ із СЕ або на ПТ із спільний витоком . Ці ключі інвертують сигнал.

Логічна функція АБО називається диз'юнкцією (логічним додаванням); її позначають символом (+) або V (від лат. vel - або):

Y = Х_І + Х₂ + Х₃ + Х_m = Х_І VX₂VX₃V ....VX_m

Логічна функція АБО справжня тоді, коли справжні хоча б одна змінна або декілька змінних. Схема, що реалізує цю функцію, називається логічною схемою АБО (схемою збирання) і має умовне графічне позначення (рис. 11,2, б) (символом I позначено функцію АБО). Таку операцію може виконувати, наприклад, емітерний повторювач, якщо до його входу (бази) увімкнути декілька джерел інформаційних сигналів. У такому випадку сигнал на виході сформується, якщо інформаційний сигнал поступатиме хоч би на один вхід (на 1-й або 2-й або 3-й і далі, або на декілька входів, або ж на всі входи)Логічна функція ( І ) називається кон'юнкцією (логічним множенням) і позначається символами (•) , або Ç:

Y = X_l • X₂ • X₃... •X_m = X_l Ç X₂ Ç X₃ Ç ... Ç X_m.

Логічна функція ( І ) справжня тоді, коли справжні всі логічні змінні X. Логічну функцію І реалізують логічні мікросхеми І (символом & позначена функція І) (рис. 11.2, в). Таким чином, вихідний інформаційний сигнал формується схемою І лише в тому випадку, якщо одночасно на всі входи поступають інформаційні сигнали. Наприклад, для схеми на двох послідовно ввімкнених транзисторах з двома входами, якщо немає вхідних сигналів Х₁ і X₂, на виході формується високий рівень напруги (обидва транзистори знаходяться в режимі відсікання).

Якщо сигнал поступає на один із входів, то лише один з транзисторів перейде в режим насичення, а другий залишиться в режимі відсікання і рівень иалруги на виході не зміниться; Лише за одночасної дії сигналів Х₁ і Х₂ обидва транзистори переходять в режим насичення і на виході формується низький потенціальний рівень (логічний нуль). Розглянута схема виконує також операцію НІ,, тобто ця схема реалізує функцію-2-І-НІ.

Рис. 11.2 - Умовне графічне позначення найпростіших логічних функцій:

а - інверсія; б - диз'юнкція; в - кон'юнкція; г -1 - НІ; д - АБО - НІ

Розглянуті функції (НІ, І, АБО) складають систему простих логічних функцій, на основі якої, використовуючи лише операцію суперпозиції, можна одержати будь-яку логічну функцію. Таку систему називають функціонально повною. Крім згаданих вище, до функціонально повних належать такі системи: (НІ, АБО);

(НІ, І); заперечення кон'юнкції(І – НІ)(рис 11.2, г, штрих Шеффера); заперечення диз'юнкції ( АБО - НІ ) (рис. 11.2, д, стрілка Пірса).

Достатньо мати один логічний елемент, щоб на його основі побудувати різні логічні схеми. Але такий спосіб потребує великої кількості корпусів ЦІС для реалізації вузлів і блоків обчислювальної техніки. Тому до складу серії ЦІС включаються логічні елементи, які не тільки створюють функціонально повну систему, але і вирізняються великою різноманітністю за кількістю входів-виходів, що дозволяє мінімізувати об'єм обладання під час конструювання апаратури.

Читайте також:

1. II. Діалогічні
2. VІ. Структурно-логічні схеми
3. Агроекологічні проблеми розвитку і шляхи їх розв'язання
4. Активні операції банків
5. Активні операції комерційних банків
6. Алгебраїчні операції
7. Анатомо-фізіологічна перебудова організму підлітка та її вплив на його психологічні особливості й поведінку.
8. Анатомо-фізіологічні основи статевого розвитку.
9. Анатомо-фізіологічні особливості молодших школярів
10. Антигени. Антитіла. Серологічні реакції .
11. Антропогенний вплив на природне середовище та сучасні екологічні проблеми
12. Антропогенні екологічні катастрофи

Переглядів: 1483