НОУ ІНТУЇТ | лекція | Логічні вентилі, схеми, структури
Наше деловое партнерство www.banwar.org
Анотація: Розглядаються основні теоретичні (математичні, логічні) поняття і відомості, що стосуються базових логічних елементів і структур - логічних вентилів, логічних (переключательних) схем, логічного бази апаратури ЕОМ та їх оптимальної структури, оптимізації їх структур.
Будь-, найпримітивніший комп'ютер - складне технічне пристрій. Але навіть такий складний пристрій, як і все в природі і в техніці, складається з найпростіших елементів. Будь-який комп'ютер, точніше, будь-який його електронний логічний блок складається з десятків і сотень тисяч так званих вентилів (логічних пристроїв, базових логічних схем), що об'єднуються за правилами і законами (аксіом) алгебри вентилів в схеми, модулі.
Логічний вентиль (далі - просто вентиль) - це свого роду атом, з якого складаються електронні вузли ЕОМ. Він працює за принципом крана (звідси і назва), відкриваючи або закриваючи шлях сигналам.
Логічні схеми призначені для реалізації різних функцій алгебри логіки і реалізуються за допомогою трьох базових логічних елементів (вентилів, логічних схем або так званих переключательних схем). Вони відтворюють функції напівпровідникових схем.
Роботу вентильних, логічних схем ми, як і прийнято, будемо розглядати в двійковій системі і на математичному, логічному рівні, не зачіпаючи технічні аспекти (аспекти мікроелектроніки, системотехніки, хоча вони і дуже важливі в технічної інформатики).
Логічні функції заперечення, диз'юнкції і кон'юнкції реалізують, відповідно, логічні схеми, звані інвертором, діз'юнктором і кон'юнктор.
Логічна функція "інверсія", або заперечення, реалізується логічною схемою (вентилем), званої інвертор.
Принцип його роботи можна умовно описати наступним чином: якщо, наприклад, "0" або "брехня" ототожнити з тим, що на вхід цього пристрою стрибкоподібно надійшло напруга в 0 вольт, то на виході виходить 1 або "істина", яку можна також ототожнити з тим, що на виході знімається напруга в 1 вольт.
Аналогічно, якщо припустити, що на вході інвертора буде напруга в 1 вольт ( "істина"), то на виході інвертора буде зніматися 0 вольт, тобто "брехня" (схеми на малюнках 6.1 а, б) .
Мал.6.1.
Принцип роботи інвертора
Функцію заперечення можна умовно ототожнити з електричною схемою з'єднання в ланцюзі з лампочкою ( Мал. 6.2 ), В якій замкнута ланцюг відповідає 1 ( "істина") або х = 1, а розмикання ланцюга відповідає 0 ( "брехня") або х = 0.
Мал.6.2.
Електричний аналог схеми інвертора
диз'юнкцію реалізує логічний пристрій (вентиль) зване дізьюнктор (рис. 6.3 а , б , в ):
Мал.6.3c.
Принцип роботи діз'юнктора
Діз'юнктор умовно зображується схематично електричним колом виду ( Мал. 6.4 )
Мал.6.4.
Електричний аналог схеми діз'юнктора
кон'юнкцію реалізує логічна схема (вентиль), звана кон'юнктор (рис. 6.5 а , б , в ):
Мал.6.5c.
Принцип роботи кон'юнктор