Dispozitivele logice

Dispozitivele logice
Pentru a descrie legile funcționării circuitelor digitale, folosim algebra logică sau algebra booleană. Baza algebricii logice este conceptul de "eveniment", care poate sau nu să apară. Evenimentul este considerat adevărat și exprimat ca un nivel logic "1". Un eveniment care nu apare este considerat fals și exprimat ca un nivel logic "0".







Evenimentul este influențat de variabile și influențat de o anumită lege. Această lege se numește o funcție logică. și variabilele prin argumente. astfel funcția logică este funcția y = f (x1, x2, ... xn) luând valorile "0" sau "1". Variabilele x1, x2, ... xn au de asemenea valoarea "0" sau "1".

Algebra logică este o secțiune a logicii matematice care studiază structura unor utterane logice complexe și căi de a-și stabili adevărul prin metode algebrice. În formulele algebrice ale logicii, variabilele sunt logice sau binare, adică iau doar două valori - false și adevărate, care sunt notate cu 0 și respectiv 1. Orice program de calculator conține operații logice.

Aparatele concepute pentru a forma funcțiile de algebră a logicii sunt numite dispozitive logice. Dispozitivul logic are cât mai multe intrări posibil și doar o singură ieșire (Figura 1).

Dispozitivele logice

Figura 1 - Dispozitiv logic

De exemplu, blocarea electronică a codului include un dispozitiv logic pentru care evenimentul (y) este deschiderea blocării. Pentru ca evenimentul să aibă loc (y = 1), adică blocarea sa deschis, este necesar să se definească variabilele - zece butoane ale unui suport de cod cu cifre. Anumite butoane trebuie apăsate, adică ia valoarea "1" și în același timp sunt apăsate într-o anumită secvență - o funcție logică.

Este convenabil să reprezentăm orice funcție logică sub forma unei tabele de stare (tabelul de adevăr), unde sunt înregistrate combinații posibile de variabile (argumente) și valoarea corespunzătoare a funcției.

Dispozitivele logice sunt construite pe elemente logice care implementează o anumită funcție. Funcțiile logice de bază sunt adăugarea logică, multiplicarea logică și negarea logică.

1) OR (OR) - adăugare logică sau disjuncție (de la disjuncția engleză - deconectare) - la ieșirea acestui element apare o unitate logică atunci când cel puțin una dintre intrări va apărea una. Logic zero la ieșire va fi doar atunci când toate intrările au un semnal logic zero.







Această operație poate fi realizată prin intermediul unui circuit de contact cu două contacte conectate paralel. "1" pe ieșirea unui astfel de circuit va apărea în cazul în care cel puțin unul dintre contacte este închis.

2) ȘI AND (AND) - multiplicare logică sau conjuncție (de la engleză connect - connection, - ampersand) - la ieșirea acestui element semnalul unității logice apare numai când toate intrările au o unitate logică. Dacă cel puțin o intrare este zero, atunci ieșirea va fi, de asemenea, zero.

Această operație poate fi realizată printr-un circuit de contact format din contacte conectate în serie.

3) NU (NU) - negarea sau inversarea logică. este marcat cu o linie între variabila - operația este efectuată pe o variabilă x și valoarea y este opusă acestei variabile.

Operația nu poate fi efectuată cu ajutorul unui contact normal închis al releului electromagnetic: nu există tensiune pe bobina releului (x = 0) - contactul este închis și la ieșirea "1" (y = 1). Dacă există tensiune pe bobina releului (x = 1), contactul este deschis și la ieșirea "0" (y = 0).

Dispozitivele logice

Figura 2 - Funcțiile logice de bază și implementarea acestora

Aparatele logice utilizează elemente logice diferite. O importanță deosebită sunt două operații logice universale, fiecare dintre acestea fiind capabilă să formeze independent orice funcție logică.

Dispozitivele logice

4) AND-NOT este funcția Schaeffer.

5) OR-NOT este funcția Pierce.

Dispozitivele logice

Figura 3 - Funcțiile logice universale și implementarea lor

Exemplu: schema sistemului de alarmă de securitate pe elementele logice. Generatorul G produce un sunet de sirenă, care alimentează faza de amplificator, prin poarta AND „AND“ pe DD2 cip. Atunci când statele închise cheile de securitate S1 - S4 la element de intrări DD1 acționează la nivel „0“ - elementul de intrare inferior „și nivelul» DD2 «0», aceasta înseamnă că VT tranzistor poarta, de asemenea, «0».

În cazul deconectării de cel puțin o cheie, cum ar fi S1, The DD1 elementul de intrare prin rezistor R1 merge de tensiune „1“ nivel, ceea ce duce la apariția de „1“ la a doua intrare a „și“ element de DD1. Acest lucru permite semnalul de la generator G pentru a intra pe poarta tranzistorului, în care sarcina este în valoare de difuzor.

Dispozitivele logice

Figura 4 - Schema sistemului de alarmă de securitate

Circuitele digitale complexe sunt construite prin repetarea logicii de bază de mai multe ori. Instrumentul acestei construcții este algebra booleană, care, referindu-se la tehnica digitală, este numită algebra logică. Spre deosebire de o variabilă în algebra obișnuită, o variabilă logică are numai două valori, numite zero și o unitate logică.

O logică zero și o unitate logică sunt notate cu 0 și respectiv 1. În algebra logică 0 și 1 nu sunt numere, ci variabile logice. În algebra logică, există trei operații de bază între variabilele logice: multiplicarea logică (conjuncție), adăugarea logică (disjuncția) și negarea logică (inversiunea).

circuite electronice care funcționează pe aceeași funcție logică, dar asamblate pe elemente diferite, diferite în consumul de energie, valori ale tensiunii de alimentare de la niveluri ridicate și scăzute ale tensiunii de ieșire, timpul de întârziere de propagare a semnalului și capacitatea de încărcare.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: