Логические вентили. Взаимозаменяемость. — Elektrolife
Сущность цифровой электроники — выработка выходных цифровых сигналов в соответствии с входными. Например, сумматор может принять на свои входы два 16-разрядных числа и сформировать на выходе 16-разрядную сумму (плюс перенос). Можно сделать также схему для умножения двух чисел. Такого типа операции должен уметь выполнять процессор.
Другая задача — сравнение двух чисел с целью удостовериться в том, что «все системы действуют нормально». Если дополнить паритетным битом число, подлежащее передаче по каналу связи, таким образом, чтобы общее количество «единиц» в нем стало четным, то проверка паритета на приемной стороне обеспечивает простой контроль правильности передачи.
Еще одна типичная задача заключается в том, чтобы взять какие-либо числа, выраженные в двоичном коде, а затем воспроизвести их на экране или отпечатать в виде десятичных знаков. Состояние выхода или выходов во всех этих задачах предопределено состоянием входа или входов.
Задачи, относящиеся к этому классу, называются «комбинационными». Они могут быть решены с помощью вентилей — устройств, которые выполняют операции булевой алгебры в системах с двумя состояниями (двоичных).
Существует другой класс задач, которые требуют знания прежнего состояния входных сигналов. Для решения этих задач необходимо применять «последовательные» схемы.
К задачам такого типа относится:
— преобразование строки двоичных разрядов из последовательной формы (один разряд следует за другим во времени) в параллельную группу разрядов
— подсчет числа единиц
— распознавание заданной определенной кодовой комбинации и последовательности битов, или, например, формирование одного выходного импульса после поступления четырех входных.
Для решения всех этих задач требуется в какой-либо форме цифровая память. Основным устройством для построения этой памяти служит триггер (или мультивибратор с двумя устойчивыми состояниями).
Логические вентили и комбинационная логика являются основой для построения любых цифровых схем.
Вентиль ИЛИ
Выход вентиля ИЛИ имеет ВЫСОКИЙ уровень, если хотя бы на одном из его входов присутствует ВЫСОКИЙ уровень. Это можно выразить с помощью «таблицы истинности», представленной на рисунке ниже, где показан вентиль ИЛИ на 2 входа.К задачам такого типа относится:
Вентиль ИЛИВ общем случае число входов не ограничено, однако в стандартном корпусе микросхемы обычно размещаются четыре 2-входовых вентиля, три 3-входовых или два 4-входовых. Например, на выходе 4-входового вентиля ИЛИ «ВЫСОКИЙ» уровень будет присутствовать в том случае, если он подан на любой из его входов. Для обозначения операции ИЛИ в булевой алгебре используется символ +. Функция «А ИЛИ В» записывается как А+В.
Вентиль И
Выход вентиля И имеет высокий уровень только в том случае, если ВЫСОКИЙ уровень присутствует на обоих его входах. Схематическое изображение вентиля и его таблица истинности показаны на рисунке ниже.
Вентили И, выпускаемые промышленностью также как и вентили ИЛИ, могут иметь 3, 4, а иногда и большее число входов. Например, 8-входовой вентиль И вырабатывает на выходе ВЫСОКИЙ уровень только в том случае, если на всех его входах действует ВЫСОКИЙ уровень.
Для обозначения операции И в булевой алгебре используется точка (•), которая может быть опущена, функция «А и В» записывается как А•В или просто АВ.
Функция НЕ (инвертор)
Иногда бывает нужно получить дополнение (инверсию) логического сигнала. Эту функцию выполняет инвертор — вентиль, который имеет только один вход (рисунок ниже).
ИнверторДля обозначения операции НЕ в булевой алгебре используется черта над символом или апостроф. «НЕ А» записывается как или А’. Для удобства вместо черты над буквой для указания отрицания часто используются символы /, *, —, ‘. Таким образом, «НЕ А» можно записать любым из следующих способов: А’, —А, *А, /А, А*, А/.
Вентили И-НЕ и ИЛИ-HE
Вентили могут совмещать инвертирование с выполнением функций
И и ИЛИВентиль И-НЕВентиль ИЛИ-НЕТакие вентили имеют более широкое распространение, чем просто И и ИЛИ
Исключающее ИЛИ
Большой интерес представляет логическая функция «Исключающее ИЛИ», хотя она не относится к числу основных (см. рисунок).
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИНа выходе вентиля «Исключающее ИЛИ» ВЫСОКИЙ уровень сформируется в том случае, если он будет подан на один из его входов (но не на оба одновременно). Другими словами, ВЫСОКИЙ уровень действует на выходе тогда, когда входы имеют различное состояние. Этот вентиль может иметь только два входа. Операция «Исключающее ИЛИ» подобна сложению двух бит по модулю 2.
Схемы вентилей на дискретных элементах
На рисунке показан диодный вентиль И
Диодный вентиль ИЕсли на каком-либо его входе действует НИЗКИЙ уровень, то он будет действовать и на выходе, а ВЫСОКИЙ уровень на выходе возникает только в том случае, если он будет присутствовать на обоих входах.
Эта схема обладает рядом недостатков:
а) НИЗКИЙ уровень на выходе выше НИЗКОГО уровня на входе на величину падения на диоде. Естественно, слишком много диодов ставить нельзя.
б) отсутствует «разветвление по выходу», т. е. возможность питать одним выходом несколько входов, так как выходная нагрузка действует на входной сигнал
в) низкое быстродействие, обусловленное резисторной нагрузкой.
Вообще логические схемы, построенные на дискретных элементах, не обладают теми свойствами, которые присущи интегральным микросхемам. Преимущества логических схем на микросхемах связаны отчасти с применением специальной технологии (например, ионная имплантация), которая позволяет получать хорошие характеристики.
Простейшая схема транзисторного вентиля
ИЛИ-HE показана на рисункеЭта схема использовалась в семействе логических элементов РТЛ (резисторно-транзисторная логика), которые из-за низкой стоимости были популярны в 1960-х годах, но в настоящее время они совершенно не употребляются.
ВЫСОКИЙ уровень, действующий по любому входу (или по обоим одновременно), откроет хотя бы один транзистор и на выходе возникнет НИЗКИЙ уровень. Поскольку по своей сути такой вентиль является инвертирующим, то для того, чтобы получить из него вентиль ИЛИ, к нему нужно добавить инвертор.Взаимозаменяемость вентилей
При построении цифровых схем надо помнить, что из вентиля одного типа можно получить вентиль другого типа. Например, если вам нужен вентиль
И, а у вас есть половина стандартной интегральной микросхемы серии 7400 (4 И-НЕ на два входа), то можно произвести замену, как показано на рисункеВторой вентиль используется в качестве инвентора, в результате этого получается функция И.
Путем многократного использования инвентируемого вентиля (например, И-НЕ) одного типа можно реализовать любую комбинационную функцию. Однако это не относится к неинвентирующему вентилю, так как с его помощью функцию НЕ получить нельзя.
Именно по этой причине скорее всего вентили И-НЕ получили наибольшее распространение в логических схемах.
Логические обозначения при заданных уровнях
Вентиль
И будет иметь ВЫСОКИЙ уровень на выходе, когда ВЫСОКИЙ уровень будет действовать на обоих его входах. Если ВЫСОКИЙ уровень обозначает «истину», то «истина» будет на выходе в том случае, если она присутствует на всех входах. Другими словами, при использовании положительной логики вентиль И выполняет логическую функцию И. То же самое касается и вентиля ИЛИ.Что произойдет, если «истину» будет обозначать НИЗКИЙ уровень. Вентиль И даст на выходе НИЗКИЙ уровень, если на любом из его входов была «истина» (НИЗКИЙ уровень), но это функция ИЛИ. С другой стороны, вентиль ИЛИ сформирует НИЗКИЙ уровень лишь в том случае, если «истина» будет на обоих его входах. Но это функция И.
Существует два пути для разрешения этой проблемы.
Первый заключается в том, что разработчик выбирает такой тип вентиля, который позволит получить требуемый выход.
Например, если нужно определить, имеет ли один из трех входов НИЗКИЙ уровень, необходимо использовать 3-входовой вентиль И-НЕ. По всей вероятности, этим методом пользуется большинство разработчиков цифровых схем. Следуя этим путем, начертим вентиль И-НЕ, даже если по отношению к своим входам он выполняет функцию ИЛИ-HE (при отрицательной логике). При этом обозначим входы, как показано на рисунке
В данном примере сигналы сброса — СБРОС’ (CLEAR’), ОС’-ОБЩИЙ СБРОС, MR’ (master reset) и УСТАНОВКА В «0» (RESET’), поступающие из различных точек схемы, будут иметь уровни отрицательной логики. Выходной сигнал СБРОС, представленный в положительной логике, будет подаваться на различные устройства, которые должны сбрасываться, если любой из сигналов установки в исходное состояние имеет НИЗКИЙ уровень («истина»).
Другой способ решения задачи сигналов отрицательной логики состоит в использовании метода «заданных уровней».
Если вентиль И выполняет функцию ИЛИ, используя на входах отрицательную логику, то изобразим его, как показано на рисунке.
Вентиль ИЛИ на 3 входа с отрицательными входными сигналами аналогичен по выполняемой функции 3-входовому вентилю И-НЕ. Эта эквивалентность представляет собой важный принцип — свойство логических цепей, который называется теоремой Моргана.
Таким образом можно менять И на ИЛИ и наоборот, проинвертировав при этом выход и все входы.
Следует отметить два важных момента:1. Термин «отрицательная логика» не означает, что логические уровни имеют отрицательную полярность. Он лишь говорит, что «истинное» утверждение определяется тем из двух состояний, которое имеет меньший уровень (НИЗКИЙ).
2. При символическом изображении вентиля предполагается, что он использует положительную логику. Выполняющий функцию ИЛИ для сигналов отрицательной логики вентиль И-НЕ, может изображаться либо как И-НЕ, либо с использованием логики заданных уровней с обозначением в форме ИЛИ с символами инверсии на входах (маленькие кружки).
В последнем случае эти кружки обозначают инверсию входных сигналов, которые поступают на вентиль ИЛИ, работающий при положительной логике, согласно первоначальному определению.
Смотрите также:
6.2 Логические вентили, схемы, структуры
Любой, самый примитивный компьютер – сложнейшее техническое устройство. Но даже такое сложное устройство, как и все в природе и в технике, состоит их простейших элементов. Любой компьютер, точнее, любой его электронный логический блок состоит из десятков и сотен тысяч так называемых вентилей (логических устройств, базовых логических схем), объединяемых по правилам и законам (аксиомам) алгебры вентилей в схемы, модули.
Логический вентиль (далее – просто вентиль) – это своего рода атом, из которого состоят электронные узлы ЭВМ. Он работает по принципу крана (отсюда и название), открывая или закрывая путь сигналам.
Логические схемы предназначены для реализации различных
функций алгебры логики и реализуются
с помощью трех базовых логических
элементов (вентилей, логических
схем или так
называемых переключательных схем).
Работу вентильных, логических схем мы, как и принято, будем рассматривать в двоичной системе и на математическом, логическом уровне, не затрагивая технические аспекты (аспекты микроэлектроники, системотехники, хотя они и очень важны в технической информатике).
Логические функции отрицания, дизъюнкции и конъюнкции реализуют, соответственно, логические схемы, называемые инвертором, дизъюнктором и конъюнктором.
Логическая функция «инверсия», или отрицание, реализуется логической схемой (вентилем), называемой инвертор.
Принцип его работы
можно условно описать следующим образом:
если, например, «0» или «ложь»
отождествить с тем, что на вход этого
устройства скачкообразно поступило
напряжение в 0 вольт, то на выходе
получается 1 или «истина», которую
можно также отождествить с тем, что на
выходе снимается напряжение в 1 вольт.
Аналогично, если предположить, что на входе инвертора будет напряжение в 1 вольт («истина»), то на выходе инвертора будет сниматься 0 вольт, то есть «ложь» (схемы на рисунке 9).
Функцию отрицания можно условно отождествить с электрической схемой соединения в цепи с лампочкой (рисунок 10), в которой замкнутая цепь соответствует 1 («истина») или х=1, а размыкание цепи соответствует 0 («ложь») или х=0.
Рисунок 9 – Принцип работы инвертора
Рисунок 10 – Электрический аналог схемы инвертора
Дизъюнкцию реализует логическое устройство (вентиль) называемое дизъюнктор (рисунок 11):
Рисунок 11 – Принцип работы дизъюнктора
Дизъюнктор условно изображается схематически
электрической цепью вида (рис.
12)
Рисунок 12 –Электрический аналог схемы дизъюнктора
Конъюнкцию реализуетлогическая схема (вентиль), называемая конъюнктором (рис. 13):
Рисунок 13 –Принцип работы конъюнктора
Конъюнктор можно условно изобразить схематически электрической цепью вида (рис. 14)
Рисунок 14 –Электрический аналог схемы конъюнктора
Схематически инвертор, дизъюнктор и конъюнктор на логических схемах различных устройств можно изображать условно следующим образом (рис. 15). Есть и другие общепринятые формы условных обозначений.
Рисунок 15 –Условные обозначения вентилей (вариант)
Из указанных
простейших базовых логических элементов
собирают, конструируют сложные логические
схемы ЭВМ,
например, сумматоры,
шифраторы, дешифраторы и др. Большие
(БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные
схемы содержат
в своем составе (на кристалле кремния
площадью в несколько квадратных
сантиметров) десятки тысяч вентилей.
Это возможно еще и потому, что базовый
набор логических
схем (инвертор, конъюнктор, дизъюнктор)
является функционально полным (любую
логическую функцию можно представить
через эти базовые вентили),
представление логических констант в
них одинаково (одинаковы электрические
сигналы, представляющие 1 и 0) и различные
схемы можно «соединять» и «вкладывать»
друг в друга (осуществлять композицию
и суперпозицию схем).
Таким способом конструируются более сложные узлы ЭВМ – ячейки памяти, регистры, шифраторы, дешифраторы, а также сложнейшие интегральные схемы.
В двоичной системе таблицу суммирования цифры x и цифры y и получения цифры z с учетом переноса p в некотором разряде чисел x и y можно изобразить таблицей вида
x | y | z | p |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
Эту таблицу можно интерпретировать как совместно изображаемую таблицу логических функций (предикатов) вида
Логический элемент,
соответствующий этим функциям, называется
одноразрядным сумматором и имеет следующую схему (обозначим ее
как
или–
если мы хотим акцентировать именно
выбранный, текущийi-й
разряд) (рис. 16):
Рисунок 16 –Схема одноразрядного сумматора
«Черным ящиком» называется некоторое закрытое устройство (логическая, электрическая или иная схема), содержимое которого неизвестно и может быть определено (идентифицировано) только по отдельным проявлениям входа/выхода ящика (значениям входных и выходных сигналов). В «черном ящике» находится некоторая
Рисунок 17 –Схема «черного ящика 1»
Из анализа входных
значений (входных сигналов) х, у и поразрядного сравнения логических
констант в этих сообщениях с константами
в значении z – результате выполнения функции в
«черном ящике», видно, что подходит,
например, функция вида
.
Действительно, в результате «поразрядного» сравнения сигналов (последовательностей значений «истина», «ложь») получаем следующие выражения (последовательности логических констант):
.
Важной задачей (технической информатики) является минимизация числа вентилей для реализации той или иной схемы (устройства), что необходимо для более рационального, эффективного воплощения этих схем, для большей производительности и меньшей стоимости ЭВМ.
Эту задачу решают с помощью методов теоретической информатики (методов булевой алгебры).
Пример. Построим схему для логической функции . Схема, построенная для этой логической функции, приведена на рис. 18.
Рисунок 18 –Схема для функции 1
Пример. Определим логическую функцию , реализуемую логической схемой вида (рис. 19):
Рисунок 19 –Схема для функции 2
Искомая логическая
функция, если выписать ее последовательно,
заполняя «верх» каждой стрелки,
будет иметь следующий вид:
.
Вопросы для обсуждения.
1. Что мы называем высказывательной формой?
2. Что называется логической переменной?
3. Что есть предикат?
4. Какая функция называется логической (булевой)?
5 Какую задачу мы называем инфологической?
6. Дайте определение логического вентиля.
7 Структурные схемы алгоритмов
404: Страница не найдена
Страница, которую вы пытались открыть по этому адресу, похоже, не существует. Обычно это результат плохой или устаревшей ссылки. Мы приносим свои извинения за доставленные неудобства.
Что я могу сделать сейчас?
Если вы впервые посещаете TechTarget, добро пожаловать! Извините за обстоятельства, при которых мы встречаемся. Вот куда вы можете пойти отсюда:
Поиск- Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы сообщить, что эта страница отсутствует, или используйте поле выше, чтобы продолжить поиск
- Наша страница «О нас» содержит дополнительную информацию о сайте, на котором вы находитесь, WhatIs.
com. - Посетите нашу домашнюю страницу и просмотрите наши технические темы
Просмотр по категории
Сеть
- уровень представления
Уровень представления находится на уровне 6 коммуникационной модели взаимодействия открытых систем (OSI) и гарантирует, что …
- кампусная сеть
Сеть кампуса — это частная локальная сеть (LAN) или набор взаимосвязанных локальных сетей, обслуживающих корпорацию, государственное учреждение…
- точка присутствия (POP)
Точка присутствия (POP) — это точка или физическое место, где две или более сетей или коммуникационных устройств создают соединение …
Безопасность
- Кровотечение
Heartbleed — уязвимость в некоторых реализациях OpenSSL, криптографической библиотеки с открытым исходным кодом.
- Что такое управление рисками и почему это важно?
Управление рисками — это процесс выявления, оценки и контроля угроз капиталу и доходам организации.
- Что такое кибербезопасность?
Кибербезопасность — это защита подключенных к Интернету систем, таких как оборудование, программное обеспечение и данные, от киберугроз.
ИТ-директор
- PMO (офис управления проектами)
Офис управления проектами (PMO) — это группа, агентство или отдел, который определяет и поддерживает стандарты управления проектами…
- эмоциональный интеллект (ЭИ)
Эмоциональный интеллект (ЭИ) — это область когнитивных способностей, которая способствует межличностному поведению.
- агент изменений (агент изменений)
Агент изменений или агент изменений — это тот, кто продвигает изменения и позволяет им происходить в любой группе или организации.
HRSoftware
- самообслуживание сотрудников (ESS)
Самообслуживание сотрудников (ESS) — это широко используемая технология управления персоналом, которая позволяет сотрудникам выполнять множество связанных с работой …
- платформа обучения (LXP)
Платформа обучения (LXP) — это управляемая искусственным интеллектом платформа взаимного обучения, предоставляемая с использованием программного обеспечения как услуги (…
- Поиск талантов
Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса …
Обслуживание клиентов
- распознавание голоса (распознавание говорящего)
Распознавание голоса или говорящего — это способность машины или программы принимать и интерпретировать диктовку или понимать и .
.. - ТАМ САМ СОМ
TAM SAM SOM — это набор аббревиатур, используемых для количественной оценки деловых возможностей бренда на данном рынке.
- видеомаркетинг
Видеомаркетинг — это использование видеоконтента для продвижения бренда, продукта или услуги.
— определение, типы, использование
Электропроводность материала полупроводника находится где-то между проводником, например металлической медью, и изолятором, например стеклом. При повышении температуры его удельное сопротивление уменьшается, в то время как металлы имеют противоположный эффект. Проводимость кристаллической структуры можно модифицировать благоприятным образом, вводя в нее примеси (легирование). Когда в одном и том же кристалле существуют две отдельные легированные области, образуется полупроводниковый переход. Поведение носителей заряда, таких как электроны, ионы и электронные дырки, в этих соединениях лежит в основе диодов, транзисторов и большинства современных электронных устройств.
Полупроводники включают кремний, германий, арсенид галлия и элементы так называемой металлоидной лестницы периодической таблицы. Арсенид галлия является вторым по распространенности полупроводником после кремния и используется в лазерных диодах, солнечных элементах, интегральных схемах микроволнового диапазона и других устройствах. Кремний является важным компонентом в производстве почти всех электрических цепей.
Логические элементы
Логические элементы представляют собой простую коммутационную схему, которая определяет, может ли входной импульс пройти на выход в цифровых схемах.
Строительными блоками цифровой схемы являются логические вентили, которые выполняют множество логических операций, необходимых для любой цифровой схемы. Они могут принимать два или более входных данных, но производить только один выходной сигнал.
Сочетание входов, подаваемых на логический элемент, определяет его выход. Логические вентили используют булеву алгебру для выполнения логических процессов. Логические вентили можно найти почти в каждом цифровом гаджете, который мы используем на регулярной основе. Логические вентили используются в архитектуре наших телефонов, ноутбуков, планшетов и запоминающих устройств.
Булева алгебра
Булева алгебра — это тип логической алгебры, в котором символы представляют логические уровни.
Цифры (или символы) 1 и 0 относятся к логическим уровням в этой алгебре; в электрических цепях логическая 1 будет представлять замкнутый переключатель, высокое напряжение или состояние «включено» устройства. Разомкнутый выключатель, низкое напряжение или состояние «выключено» устройства будет представлено логическим 0.
В любой момент времени цифровое устройство будет находиться в одном из этих двух бинарных состояний. Лампочку можно использовать для демонстрации работы логического вентиля. Когда на выключатель подается логический 0, он выключается, а лампочка не горит. Переключатель находится в состоянии ON, когда применяется логическая 1, и лампочка загорается. В интегральных схемах (ИС) широко используются логические элементы.
Таблица истинности: Выходы для всех мыслимых комбинаций входов, которые могут применяться к логическим элементам или схемам, перечислены в таблице истинности. Когда мы вводим значения в таблицу истинности, мы обычно выражаем их как 1 или 0, где 1 обозначает истинную логику, а 0 обозначает ложную логику.
Типы логических элементов
Логический элемент представляет собой цифровой элемент, позволяющий передавать данные. Логические вентили используют логику, чтобы определить, передавать сигнал или нет. С другой стороны, логические вентили управляют потоком информации на основе набора правил. Обычно используются следующие типы логических вентилей:
- и
- или
- Не
- NOR
- NAND
- XOR
- XNOR
Basic Logic Gates
и Gate 9000 2 и Gate Arting At Single At Single At Single.- Когда все входы равны 1, выход этого элемента равен 1.
- Булева логика элемента И: Y=A.B , если есть два входа A и B.
Символ элемента И и истинность таблица выглядит следующим образом:
Input | Output | |
A | B | A AND B |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
Symbol и Gate Symbol и Gate Symbol и Gate.
Схема ИЛИ В схеме ИЛИ можно использовать два или более входа и один выход.
- Логика этого элемента такова, что если хотя бы один из входов равен 1, выход будет равен 1.
- Выход элемента ИЛИ будет задан следующей математической процедурой, если есть два входа A и B: Y =А+В
Input | Output | |
A | B | A OR B |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
Symbol of OR gate
Therefore, in the OR gate, the output is high when any of the inputs is высокий.
Вентиль НЕ Вентиль НЕ является базовым вентилем с одним входом и одним выходом.
- Когда на входе 1, на выходе 0, и наоборот. Вентиль НЕ иногда называют инвертором из-за его особенностей.
- Если имеется только один вход A, выход можно рассчитать с помощью логического уравнения Y=A’.
Input | Output |
A | Not A |
0 | 1 |
1 | 0 |
Символ ворот НЕ
Логический элемент НЕ, как показывает его таблица истинности, инвертирует входной сигнал.
Универсальные логические элементы
Элемент ИЛИ-НЕЭлемент ИЛИ-НЕ, иногда называемый элементом НЕ-ИЛИ, состоит из элемента ИЛИ, за которым следует элемент НЕ.
- Выход этого элемента равен 1 только тогда, когда все его входы равны 0. В качестве альтернативы, когда на всех входах низкий уровень, на выходе высокий уровень.
- Булев оператор для вентиля ИЛИ-ИЛИ: Y=(A+B)’, если есть два входа A и B.
Input | Output | |
A | B | A NOR B |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Symbol of NOR gate
By comparing the truth tables, we can observe that the outputs of the NOR gate are the полярно противоположны воротам ИЛИ. Вентиль ИЛИ-ИЛИ иногда называют универсальным вентилем, поскольку его можно использовать для реализации вентилей ИЛИ, И и НЕ.
Вентиль И-НЕ Вентиль И-НЕ, иногда называемый вентилем НЕ-И, по существу представляет собой вентиль НЕ, за которым следует вентиль И.
- Выход этого элемента равен 1, только если ни один из входов не равен 1. В качестве альтернативы, когда все входы не высокие и хотя бы один низкий, выход высокий.
- Если есть два входа A и B, логическое выражение для GATE NAND IS y = (A.B) ‘
ВЫСОКА | Выход | Выход 9000 3 | . | Б | А НЕ-И Б | |
0 | 0 | 1 | ||||
0 | 1 | 1 | ||||
1 | 0 | 1 | ||||
1 | 1 | 0 | ||||
Символ NAND GATE
Сравниваем, что они могут напротив, что они могут быть напротив, что они могут напротив. Вентиль И-НЕ известен как универсальный вентиль, потому что его можно использовать для реализации вентилей И, ИЛИ и НЕ.
Другие логические элементы
Элемент исключающее ИЛИЭлемент Исключающее ИЛИ или Исключающее ИЛИ представляет собой цифровой логический элемент, который принимает более двух входов, но выводит только одно значение.
- Если какой-либо из входов «Высокий», выход XOR Gate будет «Высокий». Если оба входа «Высокий», выход «Низкий». Если оба входа «Низкий», выход «Низкий»
- Логическое уравнение для вентиля XOR имеет вид Y=A’.B+A.B’, если есть два входа A и B.
Input | Output | |
A | B | A XOR B |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
Символ XOR Gate
И его выводы основаны на или на воротах, на воротах или на вороте, на верности или на воротах, на верности или на воротах.
Вентиль Exclusive-NOR или EX-NOR представляет собой цифровой логический вентиль, который принимает более двух входов, но выводит только один.
- Если на обоих входах высокий уровень, то на выходе XNOR Gate будет высокий. Если на обоих входах низкий уровень, на выходе будет высокий. Если на одном из входов низкий уровень, на выходе «Низкий»
- Если есть два входа A и B, то логическое уравнение вентиля XNOR: Y=A.B+A’B’.
Input | Output | |
A | B | A XNOR B |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
Symbol of XNOR gate
Таблица истинности показывает, что его выходы основаны на логической схеме вентиля НЕ-ИЛИ.
Использование логических элементов
- Логические элементы используются в различных технологиях. Это компоненты микросхем (ИС), которые являются компонентами компьютеров, телефонов, ноутбуков и других электронных устройств.
- Логические элементы можно комбинировать различными способами, и миллионы таких комбинаций необходимы для создания новейших гаджетов, спутников и даже роботов.
- Простые комбинации логических вентилей также можно найти в охранной сигнализации, зуммерах, выключателях и уличных фонарях. Поскольку эти ворота могут выбирать запуск или остановку на основе логики, они часто используются в различных секторах.
- Логические элементы также важны для передачи данных, вычислений и обработки данных. Даже транзисторно-транзисторная логика и схемы КМОП широко используют логические вентили.
Решенные примеры логических вентилей – определение, типы, использование
Вопрос 1: Что такое логические вентили?
Ответ:
Логические элементы представляют собой цифровые схемы, которые выполняют логические операции над предоставленными им входными данными и производят соответствующие выходные данные.