Материалы сайта
Это интересно
Электротехника
Логические элементы. Логические цепочки трудно анализировать в словесной форме. Поэтому, на помощь приходит алгебра логики, основы которой были заложены английским математиком Булем. В свою очередь, математические построения Буля могут моделироваться с помощью электрических или электронных схем. Эти схемы, широко применяемые в вычислительной технике, и называются логическими элементами. Рассмотрим некоторые из них. [pic] (рис.1) На рис.1 представлена логическая схема, моделирующая рассуждения, в которые входит слово ИЛИ. Из схемы видно, что сигнал на выходе возникает, если сигнал поступит на первый или на второй вход или на оба входа сразу. Сопротивления предназначены для обеспечения согласованности триггера с выходами схем, к которым он присоединён (источниками сигналов), и входом схемы, которой он выдаёт свой сигнал. Полупроводниковые диоды обеспечивают отсутствие замыкания входов друг на друга. На рис.2 изображена схема, в которой выходной сигнал появляется только тогда, когда на оба входа одновременно поданы сигналы. Действительно, при отсутствии на входе сигнала ток от источника (+Е) проходит через сопротивление R и одно или оба сопротивления шунтирующие вход. При этом напряжение источника падает на сопротивлении R и напряжение на выходе схемы близко к нулю. Если на входы поступают импульсы, то на входных сопротивлениях появляется падение напряжения определённой полярности. Эти напряжения направлены навстречу ЭДС источника и ток [pic] рис.2 через сопротивление R не проходит, вследствие чего на выходе действует высокое напряжение (Uвых=Е). Схему на рис.1 условно называют квадратом со словом ИЛИ (см. рис.3). Отсутствие сигнала обозначено «0», а наличие – «1». Анализируя состояние схемы при различных комбинациях сигналов на входе, можно составить следующую таблицу: 0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=1. Эта таблица совпадает (кроме последней строки) с таблицей сложения двоичных чисел. Поэтому схему ИЛИ называют схемой логического сложения или схемой дизъюнкции. [pic] рис.3 Схему на рис.2 обозначают квадратом с буквой И, так как сигнал на выходе появляется тогда, когда есть сигнал на первом и втором входах. Для неё аналогичным образом можно составить таблицу, отражающую соотношение сигналов на входе и выходе: 0*0=0, 1*0=0, 0*1=0, 1*1=1. Эта таблица совпадает с таблицей умножения двоичных чисел. Поэтому схему И называют схемой логического умножения или схемой конъюнкции. В вычислительной технике широко применяют также схему НЕ, у которой сигнал на выходе равен «1», если сигнал на входе равен «0», и, наоборот, на выходе равен «0», если на входе «1». Применяются и некоторые другие логические элементы. ----------------------- Uвых Uвх1 Uвх2 Uвых Uвх1 Uвх2 +E R + _ + _ 0 0 ИЛИ 0 1 ИЛИ 0 1 1 0 ИЛИ 1 1 ИЛИ 1 1 0 И 0 0 0 И 0 1 0 И 1 0 1 И 1 1