Вопрос 67. Логические элементы И. ИЛИ, НЕ, их комбинации и таблицы истинности.

Абсолютно все цифровые микросхемы состоят из одних и тех же логических элементов – «кирпичиков» любого цифрового узла.

Логический элемент – это такая схема, у которой несколько входов и один выход. Каждому состоянию сигналов на входах, соответствует определенный сигнал на выходе.

Элемент «И» (AND)- «конъюнктор».

Для того, чтобы понять как он работает, нужно нарисовать таблицу, в которой будут перечислены состояния на выходе при любой комбинации входных сигналов,«таблица истинности». Они широко применяются в цифровой технике для описания работы логических схем.

Принцип работы: единица на выходе элемента «И» возникает только тогда, когда на оба входа поданы единицы. Это объясняет название элемента: единицы должны быть И на одном, И на другом входе.

Элемент «ИЛИ» (OR)- «дизъюнктор».

Принцип:на выходе возникает 1, когда на один ИЛИ на другой ИЛИ на оба сразу входа подана 1-а. Этот элемент можно назвать также элементом «И» для негативной логики: ноль на его выходе бывает только в том случае, если и на один и на второй вход поданы нули.

Элемент «НЕ» (NOT)- «инвертор».

Принцип: отрицание,т.е. происходит замена с ноля на единицу, и наоборот.

Элемент «И-НЕ» (NAND)

Элемент И-НЕ работает точно так же как «И», только выходной сигнал полностью противоположен. Там где у элемента «И» на выходе должен быть «0», у элемента «И-НЕ» - единица. И наоборот. Э то легко понять по эквивалентной схеме элемента:

Элемент «ИЛИ-НЕ» (NOR)

Та же история – элемент «ИЛИ» с инвертором на выходе.

Элемент «Исключающее ИЛИ» (XOR)

Операция, которую он выполняет, часто называют «сложение по модулю 2». На самом деле, на этих элементах строятся цифровые сумматоры. На выходах единицы, когда на входах разные сигналы. На одном – 1, на другом – 0.

Пример задания:

Представлены логич. элементы и состояние их входов. Что будет наблюдаться на выходах данных элементов?

Ответ: и-не: а-1, б-1, с-0, д-1.
или-не: а-1, б-0, с-0, д-0.

Логические элементы могут работать в режимах «+»-ой и «-»- ой логики. Для электронных логических элементов в режиме положительной логики логической единице соответствует высокий уровень напряжения, а логическому нулю - низкий уровень напряжения. В режиме отрицательной: единице- низкий, а логическому нулю - высокий.

Для контактно-релейных схем в режиме положительной логики логической единице соответствует замкнутый контакт ключа или реле, а логическому нулю - разомкнутый. Светящийся индикатор (лампочка, светодиод) соответствует логической единице, а несветящийся - логическому нулю.

Логические элементы, реализующие для режима положительной логики операцию И, для режима отрицательной логики выполняют операцию ИЛИ, и наоборот. Так, например, микросхема, реализующая для положительной логики функции элемента 2И-НЕ, будет выполнять для отрицательной логики функции элемента 2ИЛИ-НЕ.

Дата добавления: 2015-09-02