Елементи и логически елементи или елементи, инвертори
Всички цифрови схеми се основават на най-простите логически елементи:
Помислете за тези логически елементи в по-големи подробности.
Най-простият логика порта е инвертор, че просто сменя входния сигнал към противоположния стойност. Неговата логическа функция е написано, както следва:
където бара над стойността на входа и представлява промяна на другия. Същият ефект може да бъде записана с помощта на таблицата за истина. е дадена в таблица 1. От входа на този логичен елемент при само един, неговата истина маса се състои от само два реда.
Таблица 1. Таблица инвертор истина
Както инвертора може да се използва конвенционален транзистор усилвател с транзистори включени във веригата с общ емитер или източник. инвертор верига конфигуриран за биполярно п-р-п транзистор, е показана на Фигура 1.
Фигура 1. Схема на проста логика инвертор
инвертор верига може да има различно време за разпространение на сигнала и може да работи с различни видове товари. Те могат да бъдат vypolnenyna една или повече транзистори, но независимо от тази верига елемент и неговите параметри те изпълняват една и съща функция. Към характеристиките на транзисторите не сянка функцията, изпълнявана, специална нотация за цифрови схеми са въведени - условно графично означение. Свързани графичен инвертор наименование е показано на фигура 2.
Фигура 2. Условно графична нотация на инвертора
Инвертори присъстват в почти всички серии от цифрови схеми. В домашни инверторни чиповете означени с LN на букви. Например, в 1533LN1 чип съдържа 6 инвертори. се използва външен IC чип, за да се посочи вида на цифрови знаци. Като пример, чип, съдържащ преобразувател може да се нарече 74ALS04. В името на чипа се признава, че е съвместим с TTL чипове (74), произведени от подобрена технология с ниска консумация на енергия Шотки (ALS), съдържа инвертор (04). В момента най-използваната повърхностен монтаж чип, който съдържа един логически елемент - инвертор. Като пример могат да се споменат чип SN74LVC1G04. Чипът направено от Texas Instruments (SN), е съвместим с TTL чипове (74), произведени от технология за ниско напрежение CMOS (LVC), се състои от само една врата (1G), е инвертор (04).
широко достъпни елементи могат да бъдат използвани за изучаване обръщане логика елемент. По този начин, тъй като генератор входния сигнал може да се използва конвенционални ключове или превключващи комутатори. За да се изследва масата истина можете дори да използвате обикновена тел, което от своя страна ще бъде свързана към източник на захранване, както и дали общия проводник. Като логика сонда може да се използва в ниско напрежение крушка или LED е свързан в серия с текущата ограничаване резистор. Управление проучване инвертор е показано на фигура 3.
Фигура 3. изследвания инвертор
Диаграмата е показано на Фигура 3, ясно позволява да се получат данни за масата на истината. Това изследване се извършва в лабораторната работа 1 Проучване Цифрови устройства на базата на програмируеми логически интегрални схеми (FPGA) в среда, Кварт II. Fuller характеристики на цифров логически инвертор верига могат да бъдат получени с помощта на генератор на импулси и осцилоскоп (за предпочитане двуканален осцилоскоп).
И порта "И"
Следвайте проста логика порта е верига реализиране на работата на логически умножение "и":
където ^ символ и представлява логическа функция умножение. Понякога една и съща функция, написани на друга форма:
Същият ефект може да се записва, като се използва таблицата истина дадени в таблица 2. В горната формула два аргумента използвани. Поради това, елемент, който изпълнява тази функция има два входа. Такъв елемент е означен "2i". За елемент "2i" истина маса ще се състои от четири реда (2 2 = 4).
Таблица 2. Истината маса верига извършване на логическата му функция "2i"
Както се вижда от намаленото активно истина масата на продукцията логика елемент се появява само когато на входа X и Y входа присъстват логически единици. Това означава, че портата наистина изпълнява операцията "И"
Най-лесният начин да се разбере как портата "и" с помощта на веригата построен върху идеализирани ключове с електронно управление, както е показано на фигура 2. В тази верига, токът ще тече само когато и двете ключове са затворени, което означава, че устройството ниво на изхода се появява само когато двете логически звена към входа.
Фигура 4. Printsipialnae верига логика елемент "2i"
Свързани схема графично представяне, който изпълнява логиката функция "2i", диаграми верига са показани на Фигура 3, и от тази операционна функции момент верига "и" ще се ръководи в тази форма. Това изображение е независимо от устройството за концепция за прилагане на логическата функция умножение.
Фигура 5. Условно графично представяне на логически елемент "2i"
По същия начин, го описва функцията на логическо умножение на трите променливи:
Неговата истина маса ще съдържа осем реда (2 3 = 4). Таблицата с истината на верига trohvhodovoy логическото умножение "3I" е показано в Таблица 3 и условно графично изображение на фигура 4. елемент верига като логика "3I", изграден на принципа схема е показан на фигура 2 ще добави една трета от ключово значение.
Таблица 3. Истината маса верига извършване на логическата му функция "3i"
Вземи подобна истина маса можете да използвате схемата елемент на изследователската логика "3I", такава схема на научните изследвания логика инвертор показан на фигура 3.
Фигура 6. още графичен наименование верига изпълнение на логическата функция "3i"
Логически елемент "ИЛИ"
Следвайте проста логика порта е верига реализиране на работата на логически допълнение "или":
където V символ за означава логично допълнение функция. Понякога една и съща функция, написани на друга форма:
Същият ефект може да се записва, като се използва таблицата истина дадени в таблица 4. В горната формула два аргумента използвани. Ето защо, логика елемент, който изпълнява тази функция е с два входа. Такъв елемент е означен "2или". За елемент "2- или" истина маса ще се състои от четири реда (2 2 = 4).
Таблица 4. таблицата истината на логически елемент "2или"
Както и в случая счита за логическото умножение веригата. използват за прилагането на схемата "2 или" ключове. По това време, свържете ключовете паралелно. Веригата изпълнява таблицата истина 4, е показан на фигура 5. Както може да се види от тази схема, ще се появи на ниво логика един на изхода, веднага след като някой от ключовете е затворен, т.е. верига прилага таблицата за истина, дадена в таблица 4.
Фигура 7. Схематична диаграма на логическия елемент "2- или"
Тъй като логическа функция сума може да се прилага в различни електрически схеми, след това да определи тази функция на диаграмите веригата с помощта на специален символ "1", както е показано на фигура 6.
Фигура 6. Обикновено, графично представяне на логическия елемент изпълнява функция "2- или"
Член "логически елементи" да се чете: