Реализация логических операций элементами цифровой техники

Логические переменные могут иметь только два дискретных значения, поэтому они реализуются с помощью схем, которые могут находиться в двух легко различимых состояниях.

Такими схемами являются электрические переключающие схемы, выполняемые на основе транзисторных ключей.

Для представления логических переменных в цифровых элементах используется электрическое напряжение, имеющее два различных уровня: высокий, близкий по уровню к напряжению питания (транзистор закрыт), и низкий, близкий к потенциалу корпуса (транзистор открыт).

Этим уровням можно поставить в соответствие состояния логических «1» и «О». Если высокий уровень напряжения соответствует логической «1», а низкий — логическому «О», логика называется позитивной, а если наоборот (высокий — «О», низкий — «1») — негативной логикой.

Слайд №18

Для реализации трех основных операций алгебры логики в схемах цифровых устройств используются основные логические элементы, входные переменные которых часто обозначают через х„ а выходные — через у: 1) элемент И — схема логического умножения, конъюнктор (рис. 12.1, а); 2) элемент ИЛИ — схема логического сложения, дизъюнктор (рис. 2.1, б); 3) элемент НЕ — схема логического отрицания, инвертор (рис. 12.1, в). Этот набор элементов называют основным базисом или основной функционально полной системой элементов.

Помимо этих элементов часто применяются логические схемы, выполняющие операции И—НЕ (рис. 12.1, г) и ИЛИ—НЕ (рис. 12.1, д);

каждая из них является функционально полной.

Слайд №19

Информация, поступающая в цифровое устройство, представляет дискретный (т.е. состоящий из нулей и единиц) сигнал (код). На передачу сигнала отводится конечный отрезок времени, называемый тактом работы устройства. Если за один такт в устройство передается один из разрядов двоичного числа, то устройство работает с последовательным кодом, если же за один такт передается все двоичное число одновременно, то устройство работает с параллельным кодом.

В общем случае на вход цифрового устройства поступает множество двоичных переменных X (хь х2, ..., х„), а с выхода снимается множество двоичных переменных У(уь у2, ..., у„). При этом устройство реализует определенную связь (логическую функцию) между входными и выходными переменными.

Слайд №20

В зависимости от вида этой связи цифровые устройства делят на комбинационные и последовательностные. В комбинационных устройствах значения Y в течение каждого такта определяются значениями X только в этот же такт. Такие устройства состоят только из логических элементов.

В последовательностных устройствах значения ^определяются значениями

X как в течение рассматриваемого такта, так и существовавшими в ряде предыдущих тактов. Поэтому в комбинационных устройствах при пассивных уровнях входных сигналов выходные возвращаются в исходное состояние, а в последовательностных хранят предыдущее состояние. Для этого в последовательностных устройствах кроме логических должны быть еще и запоминающие элементы. Подобно входным и выходным переменным, переменные, сохраняемые в памяти устройства, тоже двоичные и зависят от значений входных переменных в предыдущих тактах.

Слайд №21

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 259; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!