Логические элементы компьютера.
Логическая схема устройства строится на основе объединения эллектронных
элементов. Эти элементы реализуют конкретные логические операции и носят названия
ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ. На вход каждого элемента подаются сигналы, называемые входами.
На выходе получаем выходной сигнал. Если есть сигнал- значит, 1, если нет сигнала- 0. Каждая логическая схема реализует
определенную логическую функцию, и при подаче на ее вход строго определенной комбинации входных сигналов
мы должны получить на выходе вполне определенный результат- 0 или 1.
Расмотрим логические элементы, реализующие основные логические операции:
ИНВЕРТОР-реализует операцию отрицания, или инверсию.
У инвентора один вход и один выход.Сигнал на выходе появляется тогда, когда на входе его
нет, и наоборот.
КОНЪЮНКТОР-реализует операцию конъюнкции.
У конъюнктора один выход и не менее двух входов. Сигнал на выходе появляется тогда
и только тогда, когда на все входы поданы сигналы.
ДИЗЪЮНКТОР-реализует операцию дизъюнкции.
У дизъюнктора один выход и не менее двух входов. Сигнал на выходе не появляется тогда
и только тогда, когда на все входы не поданы сигналы.
Логические элементы на полупроводниках.
Логические елементы на полупроводниках работают в режиме ключа аналогично электромагнитному реле. Логические элементы на полупроводниках характеризуются не состоянием контактов, а наличием сигналов на входе и выходе.
ХАРАКТЕРИСТИКА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
X,Y-входные сигналы,
S-выходной сигнал.
Элемент и. Имеет несколько входов и один выход.
Реализует логическую операцию
и.
X,Y-входные сигналы,
S-выходной сигнал.
Элемент или. Имеет несколько входов и один выход. Реализует логическую операцию
или.
X,Y-входной сигнал,
S-выходной сигнал.
Элемен не.Имеет один вход и один выход. Реализует логичесекую операцию не.
X-входной сигнал,
S-выходной сигнал.
Так как выходной сигнал всегда противоположен входному, элемент не получил название "инвертор".
Пример 1.
Постройте схему на логических полупроводниковых элементах, соответствующую логической
формуле F(X, Y, Z)=(X и Y) или Z.
Решение.
Входные сигналы X, Y, Z.Сигналы X, Y поступают на вход элемента и,с выхода и
сигнал поступает совместно с сигналом Z на вход элемента или.
Выходной сигнал S=(X и Y) или Z соответствуют заданной логической функции.
Пример 2.
По заданным таблицам истинности запишите логические функции, составте логические схемы
a)
Решение.
Берем строки, в которых F(A,B)=1. Это вторая и третья строки.
F(A,B)=(A и не B) или (не A и B).
Упростить формулу нельзя. Проверим правильность полученной формулы по таблице истинности,
в которую записываются значения промежуточных сигналов.
| A | B | не А | не В | А и не В | не А и В | F(A,B) |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Значения F(A,B) в полученной и исходной таблицах совпадают при одних и тех же значениях
входных сигналов - следовательно, формула верна.
b)
| A | B | не А | F(A,B) |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
Решение.
Для записи формулы выходной функции F(A,B) берем первую, вторую, четвертую строки таблицы, в которой F(A,B)=1.
F(A,B)=(A и B) или (не A и B) или (не А и не В). Используя законы логики, упростим выражение:
F(A, B)=(A и В) или (не А и (В или не В))=(А и В) или не А и 1=(А и В) или не А=(А или не А)
и (В или не А)=1 и (В или не А)=В или не А. Формула выходной функции по заданной таблице F(A, B)=B или не А.
Полученная таблица совпадает с исходной по значениям входных сигналов A, B и соответствующим им выходных.
НАПРЯГИ ИЗВИЛИНЫ
