Site Loader

Содержание

Оптические логические элементы

Оптические логические элементы

Оптические логические элементы

Для создания цифровой машины принципиально уметь строить основные логические элементы И, ИЛИ, НЕ. Ниже рассматрены основные принципы, предлагаемые сегодня для построения таких элементов, управляемых светом.

Волноводные логические элементы

Волноводный модулятор представляет собой интерференционный прибор, осуществляющий амплитудную модуляцию входного оптического сигнала, представляющего собой линейно поляризованное световое излучение лазера. Входной волновод модулятора разветвляется на два параллельных канала, которые затем снова сливаются, образуя выходной волновод. Волновод изготавливается из материала, обладающего электрооптическим эффектом. Обе ветви волновода симметричны, поэтому входной световой сигнал на разветвлении делится на две равные по амплитуде волны, которые далее распространяются по параллельным каналам с относительным сдвигом фаз. Разность фаз этих волн определяется электрическим напряжением, приложенным к управляющим электродам. Логическая «1» отождествляется со значением напряжения U0, а двоичный «0»- с нулевым потенциалом. Таким образом, если напряжение U0 приложено к четному числу управляющих электродов, то волны, сходящиеся в выходном разветвлении усиливают друг друга, образуя выходной оптический сигнал с амплитудой, практически равной амплитуде входного сигнала, который принимается за единичный сигнал. В противном случае волны практически полностью гасят друг друга, образуя нулевой выходной сигнал.

Условные обозначения волноводных логических устройств:

Оптический транзистор (трансфазор)

Трансфазор редставляет собой оптический аналог электронного транзистора и является оптически бистабильным прибором, способным переключаться в одно из двух четко различимых состояний за время, измеряемое пикосекундами. Он может иметь такие же малые раэмеры, как и электронный транзистор. Для поддержания бистабильного состояния в трансфазоре требуется мощность порядка 10 мВт и энергия переключения порядка 10 фемто Дж. На основе трансфазора реализуется функционально полная система логических элементов, из которых можно строить любые логические схемы и функциональные узлы вычислительных машин.

Для образования основных логических элементов И, ИЛИ и НЕ в оптических компьютерах можно использовать бистабильные оптические устройства. Такое устройство представляет собой резонатор Фабри-Перо, заполненный нелинейным веществом (например антимонид индия — InSb). Показатель преломления данного вещества зависит от интенсивности падающего пучка, поэтому на выходе можно получить два стабильных состояния, одно из которых условно принимается за «0», а другое за «1».

Один и тот же трансфазор (оптический транзистор) может служить как элементом И, так и элементом ИЛИ, в зависимости от подведённых к нему пучков. Если два падающих пучка подобраны так, что ни один из них сам по себе не способен переключить трансфазор, а оба вместе обладают достаточной интенсивностью для его переключения, то образуется оптический элемент И. Если же падающие пучки подобраны так, что любой из них способен переключить трансфазор, образуется оптический элемент ИЛИ. Элемент НЕ можно создать, используя в качестве выходного сигнала отражённый пучок. Так как он является инверсией прошедшего пучка, то повышение интенсивности падающего пучка приводит к снижению интенсивности на выходе и наоборот (смотри рисунки).

Резонатор Фабри-Перо
В качестве бистабильного оптического элемента применяется резонатор Фабри-Перо, заполненный нелинейной средой, показатель преломления которой n зависит от интенсивности I по закону: . Прозрачность резонатора T зависит от фазового набега между зеркалами :

В резонаторе, заполненном нелинейной средой, полный фазовый набег зависит от интенсивности:

где — констата, . Cхема совместного решения уравнений (1) и (2) представлена на рисунке (a).

Пересечение прямой с наклоном с кривой пропускания резонатора дает положение рабочей точки — результат совместного решения (1) и (2). Прослеживая за изменением положения рабочей точки при изменении входной мощности Iвх, можно построить зависимость , приведённую на рисунке (б):

Среда, заполняющая резонатор, и имеющая кубическую нелинейность, характери- зуется двумя важными параметрами: величиной нелинейного коэффициента n2 и временем релаксации нелинейного отклика Tнл (инерционностью).

На рисунке (в) систематизированы экспериментальные данные по различным нелинейным материалам:

Из рисунка видно, что вещества обладающие сильной нелинейностью, имеют достаточно большое время переключения, поэтому выбирают вещества с наиболее оптимальными значениями n2 и Tнл (обведены кружками).

Схематически интерферометр Фари-Перо изображён на рисунке:


Оптические процессоры

ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано

ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано

ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано Описание:
Необработанное исключение при выполнении текущего веб-запроса. Изучите трассировку стека для получения дополнительных сведений о данной ошибке и о вызвавшем ее фрагменте кода.

Сведения об исключении: System.InvalidOperationException: ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано

Ошибка источника:

Необработанное исключение при выполнении текущего веб-запроса. Информацию о происхождении и месте возникновения исключения можно получить, используя следующую трассировку стека исключений.

Трассировка стека:


[InvalidOperationException: ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано]
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.ValidateCommand(String method, Boolean async) +814
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.RunExecuteReader(CommandBehavior cmdBehavior, RunBehavior runBehavior, Boolean returnStream, String method, TaskCompletionSource`1 completion, Int32 timeout, Task& task, Boolean& usedCache, Boolean asyncWrite, Boolean inRetry) +155
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.RunExecuteReader(CommandBehavior cmdBehavior, RunBehavior runBehavior, Boolean returnStream, String method) +83
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.ExecuteReader(CommandBehavior behavior, String method) +198
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.ExecuteReader() +137
   TextbookService.DistanceEducation.ProcessRequest(HttpContext context) in D:\Файлы диска G\SPortal\TextbookService\TextbookService\DistanceEducation.cs:66
   System.Web.CallHandlerExecutionStep.System.Web.HttpApplication.IExecutionStep.Execute() +790
   System.Web.HttpApplication.ExecuteStepImpl(IExecutionStep step) +195
   System.Web.HttpApplication.ExecuteStep(IExecutionStep step, Boolean& completedSynchronously) +88


Информация о версии: Платформа Microsoft .NET Framework, версия:4.0.30319; ASP.NET, версия:4.7.3905.0

Логические элементы ЭВМ. Работа логических узлов ЭВМ

Лабораторная работа №1

Тема: Логические элементы ЭВМ. Работа логических узлов ЭВМ.

Цель: Закрепление знаний об алгебре логики. Формирование практических навыков построения таблиц истинности, логических схем и упрощений логических выражений.

Время выполнения: 2 часа.

Теоретические сведения

Логической основой компьютера является алгебра логики, которая рассматривает логические операции над высказываниями.

Алгебра логики – это раздел математики, изучающий высказывания, рассматриваемые со стороны их логических значений (истинности или ложности) и логических операций над ними.

Логическое высказывание – это любое повествовательное предложение, в отношении которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно.

Высказывательная форма – это повествовательное предложение, которое прямо или косвенно содержит хотя бы одну переменную и становится высказыванием, когда все переменные замещаются своими значениями.

Алгебра логики рассматривает любое высказывание только с одной точки зрения – является ли оно истинным или ложным. Слова и словосочетания «не», «и», «или», «если…, то», «тогда и только тогда» и другие позволяют из уже заданных высказываний строить новые высказывания. Такие слова и словосочетания называются логическими связками.

Высказывания, образованные из других высказываний с помощью логических связок, называются составными (сложными). Высказывания, которые не являются составными, называются элементарными (простыми).

Пример. высказывание «Число 6 делится на 2» — простое высказывание. Высказывание «Число 6 делится на 2, и число 6 делится на 3» — составное высказывание, образованное из двух простых с помощью логической связки «и».

Истинность или ложность составных высказываний зависит от истинности или ложности элементарных высказываний, из которых они состоят.

Чтобы обращаться к логическим высказываниям, им назначают имена.

Пример. Обозначим через А простое высказывание «число 6 делится на 2», а через В простое высказывание «число 6 делится на 3». Тогда составное высказывание «Число 6 делится на 2, и число 6 делится на 3» можно записать как «А и В». Здесь «и» – логическая связка, А, В – логические переменные, которые могут принимать только два значения – «истина» или «ложь», обозначаемые, соответственно, «1» и «0».

Каждая логическая связка рассматривается как операция над логическими высказываниями и имеет свое название и обозначение (табл. 1).

Таблица 1

Основные логические операции

НЕ Операция, выражаемая словом «не», называется отрицанием и обозначается чертой над высказыванием (или знаком ¬). Высказывание ¬А истинно, когда A ложно, и ложно, когда A истинно.

И Операция, выражаемая связкой «и», называется конъюнкцией (лат. conjunctio – соединение) или логическим умножением и обозначается точкой « • » (может также обозначаться знаками    или &). Высказывание А • В истинно тогда и только тогда, когда оба высказывания А и В истинны.

ИЛИ Операция, выражаемая связкой «или» (в неисключающем смысле этого слова), называется дизъюнкцией (лат. disjunctio – разделение) или логическим сложением и обозначается знаком (или плюсом). Высказывание А В ложно тогда и только тогда, когда оба высказывания А и В ложны.

ЕСЛИ … ТО Операция, выражаемая связками «если …, то», «из … следует», «… влечет …», называется импликацией(лат. implico – тесно связаны) и обозначается знаком → . Высказывание А→В ложно тогда и только тогда, когда А истинно, а В ложно.

РАВНОСИЛЬНО Операция, выражаемая связками «тогда и только тогда», «необходимо и достаточно», «… равносильно …», называется эквиваленцией или двойной импликацией и обозначается знаком ↔ или ~ . Высказывание А↔В истинно тогда и только тогда, когда значения А и В совпадают.

ЛИБО … ЛИБО Операция, выражаемая связками «Либо … либо», называется исключающее ИЛИ или сложением по модулю 2 и обозначается XOR или  . Высказывание А В истинно тогда и только тогда, когда значения А и В не совпадают.

Операций отрицания, дизъюнкции и конъюнкции достаточно, чтобы описывать и обрабатывать логические высказывания.

Порядок выполнения логических операций задается круглыми скобками. Но для уменьшения числа скобок договорились считать, что сначала выполняется операция отрицания («не»), затем конъюнкция («и»), после конъюнкции – дизъюнкция («или») и исключающего или и в последнюю очередь – импликация и эквиваленция.

С помощью логических переменных и символов логических операций любое высказывание можно формализовать, то есть заменить логической формулой (логическим выражением).

Логическая формула — это символическая запись высказывания, состоящая из логических величин (констант или переменных), объединенных логическими операциями (связками).

Значения логической функции для разных сочетаний значений входных переменных – или, как это иначе называют, наборов входных переменных – обычно задаются специальной таблицей. Такая таблица называется таблицей истинности.

Приведем таблицу истинности основных логических операций (табл. 2).

Таблица 2

Таблица истинности основных логических операций

Логические формулы можно также представлять с помощью языка логических схем.

Существует три базовых логических элемента, которые реализуют три основные логические операции (Рис. 1):

—      логический элемент «И» – логическое умножение – конъюнктор;

—      логический элемент «ИЛИ» – логическое сложение – дизъюнктор;

—      логический элемент «НЕ» – инверсию – инвертор.

 

Конъюктор

Дизъюнктор

Инвертор

Рисунок 1 – Обозначение базовых логических элементов

 

Поскольку любая логическая операция может быть представлена в виде комбинации трех основных, любые устройства компьютера, производящие обработку или хранение информации, могут быть собраны из базовых логических элементов, как из “кирпичиков”.

Логические элементы компьютера оперируют с сигналами, представляющими собой электрические импульсы. Есть импульс –логический смысл сигнала – 1, нет импульса – 0. На входы логического элемента поступают сигналы-значения аргументов, на выходе появляется сигнал-значение функции.

Преобразование сигнала логическим элементом задается таблицей состояний, которая фактически является таблицей истинности, соответствующей логической функции, только представлена в форме логических схем. В такой форме удобно изображать цепочки логических операций и производить их вычисления.

Алгоритм построения логических схем.

1.       Определить число логических переменных.

2.       Определить количество логических операций и их порядок.

3.       Изобразить для каждой логической операции соответствующий ей логический элемент.

4.       Соединить логические элементы в порядке выполнения логических операций.

Пример. По заданной логической функции  построить логическую схему.

Решение.

1.       Число логических переменных = 2 (A и B).

2.       Количество операций = 5 (2 инверсии, 2 конъюнкции, 1 дизъюнкция). Сначала выполняются операции инверсии, затем конъюнкции, в последнюю очередь операция дизъюнкции.

3.       Схема будет содержать 2 инвертора, 2 конъюнктора и 1 дизъюнктор.

4.       Построение надо начинать с логической операции, которая должна выполняться последней. В данном случае такой операцией является логическое сложение, следовательно, на выходе должен быть дизъюнктор. На него сигналы подаются с двух конъюнкторов, на которые, в свою очередь, подаются один входной сигнал нормальный и один инвертированный (с инверторов) (Рис. 2).

Рисунок 2 – Готовая логическая схема

Логические законы и правила преобразования логических выражений

Если две формулы А и В одновременно, то есть при одинаковых наборах значений входящих в них переменных, принимают одинаковые значения, то они называются равносильными.

В алгебре логики имеется ряд законов, позволяющих производить равносильные преобразования логических выражений.

1)           Закон противоречия:

2)           Закон исключенного третьего:

3)           Закон двойного отрицания:

4)           Законы де Моргана:

5)           Законы повторения: A & A = A; A v A = A.

6)           Законы поглощения: A v (A & B) = A; A & (A v B) = A.

7)           Законы исключения констант: A v 1 = 1; A v 0 = A; A & 1 = A; A & 0 = 0.

8)           Законы склеивания:

9)           Закон контрапозиции: (A v B) = (B v A).

10)     

11)     

Справедливость этих законов можно доказать составив таблицу истинности выражений в правой и левой части и сравнив соответствующие значения.

Основываясь на законах, можно выполнять упрощение сложных логических выражений. Такой процесс замены сложной логической функции более простой, но равносильной ей, называется минимизацией функции.

Задания к лабораторной работе

Содержание отчета

1.                 Текст задания (с данными своего варианта).

2.                 Представление по каждому пункту задания подробного решения.

Технология выполнения работы

В данной работе необходимо составить таблицу истинности логического выражения, построить схему логической функции и упростить логическое выражение заданные каждому студенту в соответствии с его вариантом, выполнить в Microsoft Office Excel. Каждое задание выполняется на отдельном листе.

Задание 1

Составить таблицу истинности логического выражения C.

Задание 2

Построить логическую схему функции F(A,B) и таблицу истинности.

 

 

Задание 3

Упростить логическое выражение D, построить таблицу истинности и схему упрощенного выражения.

 

Контрольные вопросы:

1.       Что такое высказывание (приведите пример)?

2.       Как называются и как обозначаются (в языке математики) следующие операции: ИЛИ, НЕ, И, ЕСЛИ … ТО, ТОГДА И ТОЛЬКО ТОГДА, ЛИБО …ЛИБО?

3.       Укажите приоритеты выполнения логических операций.

4.       Изобразите функциональные элементы: конъюнктор, дизъюнктор, инвертор.

5.       Какие логические выражения называются равносильными?


Скачано с www.znanio.ru

Элементы базовой логики (НЕ, И, ИЛИ, исключающее ИЛИ и исключающее ИЛИ) — организация и архитектура компьютера

Логика говорит вам, что определенное утверждение истинно, если выполняются несколько условий. Логика применяется в цифровой схеме для реализации логических функций. Схемы, выполняющие указанные логические операции, называются логическими вентилями .

Существуют три основные логические операции

Они обозначены следующими символами формы

Линии, соединенные с левой стороной каждого символа, являются входами , а линия справа — выходом .В логических операциях условия, упомянутые ранее, представлены HIGH и LOW. Каждая из логических операций дает уникальный результат для заданного набора условий.

НЕ

Операция НЕ инвертирует логический уровень. Когда вход ВЫСОКИЙ, выход будет НИЗКИМ. Когда вход НИЗКИЙ, выход будет ВЫСОКИЙ. Инвертор логической схемы используется для реализации операции НЕ.

В булевой алгебре дополнение переменной представлено чертой над цифрой.Две возможные комбинации вход-выход инвертора (не вентиля):

Эта работа инвертора (не вентиля) представлена ​​в следующей таблице, в которой показаны выходные данные для каждого из возможных входов. Это называется таблицей истинности .

Вход (A)
Выход (A) Выход (ā)
Low (0) Высокий (1) Высокий (1)
High (1) Low (0)

И

Логический элемент И состоит из одного выхода и нескольких входов.Операция И выдает ВЫСОКИЙ уровень на выходе только тогда, когда все ее входы имеют ВЫСОКИЙ уровень. Когда какой-либо или все входы НИЗКИЕ, то выход НИЗКИЙ. Основная цель вентиля И состоит в том, чтобы определить, верны ли все условия одновременно.

В логическом выражении операция И представлена ​​либо размещением точки ( . ) между переменными, либо записью переменных вместе. Четыре возможные комбинации ввода-вывода двухвходового вентиля И:

Работа вентиля И описана в таблице истинности.

вход (а)
вход (а) вход (б) выхода (AB)
Low (0) Low (0) Low (0)
(0) Высокий (1) Низкая (0)
Высокий (1) Low (0) Низкая (0) Low (0)
Высокий (1) Высокий (1) ВЫСОКИЙ (1)

ИЛИ

Элемент ИЛИ состоит из одного выхода и нескольких входов.Операция ИЛИ выдает ВЫСОКИЙ уровень на выходе, когда любой из его входов имеет ВЫСОКИЙ уровень. Выход НИЗКИЙ, только если оба входа НИЗКИЕ.

Логическая функция ИЛИ представляется путем помещения плюс ( + ) между переменными. Четыре возможные комбинации ввода-вывода двухвходового вентиля ИЛИ:

Таблица истинности вентиля ИЛИ приведена ниже.

вход (а)
вход (b) выход (A + B)
Low (0) Low (0) Low (0)
Низкая (0) Высокий (1) Высокий (1) Высокий (1)
Высокий (1) Low (0) Высокий (1) Высокий (1)
Высокий (1) ) HIGH (1)

Элементы XOR и X-NOR

Исключающее ИЛИ ( XOR )

Элемент XOR имеет только два входа.Выход вентиля XOR имеет ВЫСОКИЙ уровень только тогда, когда два входа находятся на разных логических уровнях. То есть, если X является выходом, то X ВЫСОКИЙ, когда вход A ВЫСОКИЙ, а B низкий, или когда вход A НИЗКИЙ, а B ВЫСОКИЙ.

Операция XOR обозначается символом + с кружком вокруг него. Четыре возможные комбинации ввода-вывода логического элемента XOR:

Эта операция может быть суммирована в таблице истинности.

вход (а)
вход (б) выход (хор B)
Low (0) Low (0) низкий (0)
Низкая (0) Высокий (1) Высокий (1) Высокий (1)
Высокий (1) Low (0) Высокий (1) Высокий (1)
Высокий (1) ) НИЗКИЙ (0)

Исключающее ИЛИ-НЕ

Как и вентиль XOR, вентиль XNOR также имеет только два входа.Пузырь справа от символа XNOR указывает, что выход противоположен логическому элементу XOR.

Выход вентиля XNOR имеет ВЫСОКИЙ уровень только тогда, когда два входа имеют одинаковые логические уровни. То есть, если X является выходом, то X ВЫСОКИЙ, когда и A, и B ВЫСОКИЙ, или оба A и B НИЗКИЙ.

Операция суммирована в таблице истинности.

вход (а) вход (б) Выход (Xnor B)
Low (0) Low (0) высокий (1)
Низкая (0) Высокий (1) Низкая (0) Low (0)
Высокий (1) Низкая (0) Низкая (0) Низкая (0)
Высокий (1) Высокий (1 ) HIGH (1)

Дальнейшее чтение

Какие существуют 7 различных типов логических вентилей? — Бык Наука

Существует 7 типов логических вентилей: вентиль И, вентиль ИЛИ, вентиль исключающее ИЛИ , вентиль НЕ-И , вентиль ИЛИ-НЕ , вентиль исключающее ИЛИ, и вентиль НЕ .

Логические вентили — это электронные схемы, принимающие логические решения. Он имеет один выход и один или несколько входов. Выходной сигнал появляется только для определенных комбинаций входных сигналов. Логические элементы являются строительными блоками, из которых построено большинство цифровых систем.

Они реализуют аппаратную логическую функцию, основанную на логической алгебре, разработанной Джорджем Булем, которая называется Булевой алгеброй в его честь. Уникальной характеристикой булевой алгебры является то, что используемые в ней переменные могут принимать только одно из двух значений i.е. либо 0, либо 1. Следовательно, каждая переменная равна либо 0, либо 1.

Gate доступны сегодня в виде различных семейств ИС. Наиболее популярными семействами являются транзисторно-транзисторная логика (TTL), логика с эмиттерной связью (ECL), металл-оксид-полупроводник (МОП) и комплементарная металл-оксид-полупроводник (КМОП).

Цифровые системы

Цифровая система имеет дело с величинами или переменными, которые имеют только два дискретных значения или состояния. Примеры таких количеств:

  • Выключатель может быть как разомкнутым, так и замкнутым.
  • Некоторое утверждение может быть либо истинным, либо ложным.
  • Ответ на вопрос может быть как да, так и нет.
  • Лампа может быть как выключена, так и включена.

Математические операции с этими величинами лучше всего выполнять, если они представлены двоичными цифрами 1 и o. При описании функций цифровых систем замкнутый переключатель будет представлен 1, а разомкнутый переключатель будет представлен 0.

Точно так же горящая лампочка будет обозначена как 1, а выключенная лампочка будет описана как 0.Нам нужна специальная алгебра, известная как булева алгебра, для манипулирования величинами, имеющими значения 1 и 0. Эти значения 1 и 0 также известны как булевы переменные. Булева алгебра основана на основных операциях, а именно (1) операция И (2) операция ИЛИ (3) операция НЕ.

Логические уровни напряжения (+ ve и –ve логика)

Для повторения условий логической 1 и логического 0 в цепях напряжение выбирается следующим образом Логика +ve: В логике +ve уровень логической единицы делается более положительным, чем логического 0.Обычно +5 В назначается для уровня логической 1 и 0 В или земля для уровня логической 0. -ve Logic: in -ve логика Уровень логической 1 делается более отрицательным, чем логическая 0.

Обычно -5 В назначается для уровня логической 1 и 0 В для уровня логической 0. В приведенных ниже логических схемах используется +ve логика. Схемы электроники, которые реализуют различные логические операции, известны как логические вентили. Логическая схема имеет один выход и один или несколько входов. Выходные сигналы появляются только для определенных комбинаций входных сигналов.В этих вентилях высокое и низкое состояния, то есть 1 и 0, представляют определенные уровни напряжения. Вот эти фундаментальные логические элементы приведены ниже:

Типы логических элементов

  • Ворота ИЛИ
  • И ворота
  • ворота НЕ
  • Ворота НО
  • вентиль И-НЕ

Ворота операционной


Элемент ИЛИ имеет два входа, помеченных как A и B, и выход как C. Теперь A, B и C могут иметь одно из двух состояний: 0 или 1. Электронная схема элемента ИЛИ приведена ниже.Элемент ИЛИ имеет выход 1, и либо A, либо B, либо оба A и B находятся в состоянии логической 1.

Приведенная выше схема показывает, что лампа загорается, когда замыкаются либо переключатели A и B, либо оба переключателя A и B. Выход будет равен нулю тогда и только тогда, когда оба входа или равны логическому нулю. Это означает, что лампа остается выключенной только тогда, когда оба переключателя A и B разомкнуты. Вентиль ИЛИ представляет логическое уравнение: A+B = C .

Это уравнение показывает, что выход C будет равен 1, когда либо A и B, либо оба A и B равны 1.Вышеприведенная логическая работа вентиля ИЛИ может быть резюмирована с помощью таблицы истинности. Таблица истинности — это таблица, которая дает выходное состояние для всех возможных входных комбинаций. Таблица истинности для вентиля ИЛИ приведена ниже Таблица………………..

Диод ИЛИ вентиль

  1. Когда и A, и B находятся в состоянии логического 0, т. е. подключены к земле, оба диода будут смещены в обратном направлении, а выход будет равен нулю.
  2. Если A находится в состоянии логического 0, а B — в логической 1, то диод D 1 будет смещен в обратном направлении, а D 2 — в прямом.Поскольку D 2 смещен в прямом направлении, на выходе будет логическая 1, т. е. +5 В.
  3. Если A находится в состоянии логики, т. е. подключено к + 5 В, а B находится в состоянии логического 0, то D 1 будет иметь прямое смещение, а D 2 — обратное сукно. На выходе будет логическая 1.
  4. Если и A, и B находятся в состоянии логической 1, оба диода будут смещены в прямом направлении, и на выходе будет логическая 1.

Таблица истинности вентиля ИЛИ

  А Б С
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

И Ворота


Логический элемент И имеет два входа, помеченных как A и B, и выход как C.Теперь A, B и C могут иметь только одно из двух состояний: 0 или 1. Логический элемент И представляет логическое уравнение AB = C. Из приведенной выше схемы ясно, что логические элементы И дают выход только тогда, когда оба переключателя A и Б закрыты. Это означает, что оба A и B равны 1, выход также будет равен 1. Для всех других комбинаций значений выход A и B равен нулю.

Диод И затвор

  1. Когда оба диода A и B находятся в состоянии логического 0, т. е. подключены к земле, оба диода будут смещены в прямом направлении, а выход будет равен нулю.
  2. Если A находится в состоянии логического 0, а B — в состоянии логической 1, то диод D 1 будет смещен в обратном направлении, а D 2 — в обратном направлении. поэтому на выходе будет логический 0.
  3. Если A имеет логическую 1, т.е. подключен к +5 В, а B имеет логический 0, то D 1 будет смещен в обратном направлении, а D 2 будет смещен в прямом направлении. На выходе будет логический 0.
  4. Если и A, и B находятся в состоянии логической 1, оба диода будут смещены в обратном направлении, и на выходе будет логический 0.
И вентильная таблица истинности
  А Б С
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

 

НЕ Ворота


Выполняет операцию инверсии или дополнения.Вот почему он также известен как инвертор. Он изменяет логический уровень на его противоположный уровень. то есть он меняет 1 на 0 и 0 на 1. Символическое представление ворот НЕ. Всякий раз, когда полоса помещается на любую переменную, она показывает, что значение переменной было инвертировано.

Например, 1 = 0 и 0 = 1 .  Пузырь (o) в символе вентиля НЕ указывает на операцию инверсии. Передатчик с общим эмиттером, вход и выход которого не совпадают по фазе на 180⁰, часто обеспечивает операцию НЕ.Если A имеет логический 0, т.е. подключен к земле, транзистор закрыт, и на выходе появляется +Vcc, выход находится в логической 1. Если A подключен к +5 В, т.е. точка A находится в логической 1, транзистор открыт. общее значение +Vcc падает на резисторе R, а выход равен нулю, т. е. логическому 0.  

НЕ ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ ВОРОТА

Логический вентиль Факты для детей

Логический вентиль — это электронный компонент, который можно использовать для проведения электричества на основе правила.Выход ворот является результатом применения этого правила к одному или нескольким «входам». Эти входы могут быть двумя проводами или выходами других логических элементов.

Логические элементы являются цифровыми компонентами. Обычно они работают только при двух уровнях напряжения, положительном уровне и нулевом уровне. Обычно они работают на основе двух состояний: On и Off . Во включенном состоянии напряжение положительное. В выключенном состоянии напряжение равно нулю. В состоянии On обычно используется напряжение в диапазоне от 3,5 до 5 вольт.Этот диапазон может быть ниже для некоторых применений.

Логические вентили сравнивают состояние на своих входах, чтобы решить, каким должно быть состояние на их выходе. Логический вентиль на или активен, когда его правила выполняются правильно. В это время через затвор протекает электричество и напряжение на его выходе находится на уровне его состояния Вкл.

Логические вентили — это электронные версии булевой логики. Таблицы истинности скажут вам, каким будет результат, в зависимости от входных данных.

логический вентиль И

Общая идея символа логического элемента И Элементы И

имеют два входа.Выход логического элемента И включен, только если оба входа включены. Если хотя бы один из входов выключен, выход будет выключен.

Используя изображение справа, если A и B оба находятся во включенном состоянии, выход (выход) будет во включенном состоянии. Если либо A , либо B находятся в выключенном состоянии, выход также будет в выключенном состоянии. A и B должны быть включены, чтобы выход был включен.

Таблица истинности
А Б Выход
Выкл. Выкл. Выкл.
На Выкл. Выкл.
Выкл. На Выкл.
На На На

логический элемент ИЛИ

Общая идея символа для логических вентилей ИЛИ Элементы ИЛИ

имеют два входа.Выход вентиля ИЛИ будет включен, если хотя бы один из входов включен. Если оба входа выключены, выход будет выключен.

Используя изображение справа, если либо A , либо B включены, выход ( out ) также будет включен. Если оба A и B выключены, выход будет отключен.

Таблица истинности
А Б Выход
Выкл. Выкл. от
На Выкл. На
Выкл. На На
На На На

логический вентиль НЕ

Логический элемент НЕ имеет только один вход.Если вход включен, то выход будет выключен. Другими словами, логический вентиль НЕ изменяет сигнал с Вкл. на Выкл. или с Выкл. на Вкл. Иногда его называют инвертором.

Общая идея символа логических вентилей НЕ
Таблица истинности
А Выход
Выкл. На
На Выкл.

логический вентиль XOR

Общая идея символа для логических вентилей XOR Элементы XOR

имеют два входа.Выход вентиля XOR будет истинным, только если два входа отличаются друг от друга. Если оба входа совпадают, выход будет отключен.

Таблица истинности
А Б Выход
На На Выкл.
На Выкл. На
Выкл. На На
Выкл. Выкл. Выкл.

Картинки для детей

  • Синхронный 4-битный символ десятичного счетчика вверх/вниз (74LS192) в соответствии со стандартом ANSI/IEEE Std.91-1984 и публикации МЭК 60617-12.

  • Чип 7400, содержащий четыре NAND. Два дополнительных контакта подают питание (+5 В) и соединяют землю.

Логические вентили | Учебное пособие по организации и архитектуре компьютера

  • Логические элементы являются основной структурной частью цифровой системы.
  • Логические вентили
  • — это аппаратный блок, который выдает сигналы двоичной единицы или 0, когда удовлетворяются входные логические требования.
  • Каждые ворота имеют отдельный графический символ, и их работу можно описать с помощью алгебраических выражений.
  • Семь основных логических элементов включают: И, ИЛИ, исключающее ИЛИ, НЕ, НЕ-И, ИЛИ-НЕ и исключающее ИЛИ.
  • Связь между входными и выходными двоичными переменными для каждого вентиля может быть представлена ​​в табличной форме с помощью таблицы истинности.
  • Каждый вентиль имеет одну или две двоичные входные переменные, обозначенные A и B, и одну двоичную выходную переменную, обозначенную x.

И ВОРОТ:

Логический элемент И представляет собой электронную схему, которая выдает высокий уровень на выходе, только если на всех его входах высокий уровень.Операция AND представлена ​​знаком точки (.).

ИЛИ ВОРОТ:

Вентиль ИЛИ представляет собой электронную схему, которая выдает высокий уровень на выходе, если на одном или нескольких ее входах высокий уровень. Операция, выполняемая вентилем ИЛИ, представлена ​​знаком плюс (+).

НЕ ВОРОТА:

Вентиль НЕ представляет собой электронную схему, которая создает инвертированную версию входа на своем выходе. Он также известен как инвертор .

ВОРОТА НЕ-И:

Элемент НЕ-И (НЕ-И), который равен элементу И, за которым следует элемент НЕ.Вентиль И-НЕ выдает высокий уровень на выходе, если на каком-либо из входов низкий уровень. Вентиль И-НЕ представлен вентилем И с маленьким кружком на выходе. Маленький кружок представляет инверсию.

НОРМАЛЬНЫЕ ВОРОТА:

Элемент НЕ-ИЛИ (НЕ), который равен элементу ИЛИ, за которым следует элемент НЕ. Вентиль ИЛИ-НЕ выдает низкий уровень на выходе, если на каком-либо из входов высокий уровень. Вентиль ИЛИ-НЕ представлен вентилем ИЛИ с маленьким кружком на выходе. Маленький кружок представляет инверсию.

ВОРОТ «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ/ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ»:

Вентиль «исключающее ИЛИ» — это схема, которая выдает высокий уровень на выходе, если на одном из ее входов высокий уровень, но не на обоих.Операция XOR представлена ​​знаком плюс в кружке.

ЭКСКЛЮЗИВ-НИ/эквивалент GATE:

Вентиль «Исключающее ИЛИ» — это схема, которая выполняет операцию, обратную логическому элементу «Исключающее ИЛИ». Он даст низкий выходной сигнал, если один из его входов высокий, но не оба. Маленький кружок представляет инверсию.

Логические элементы

Логические элементы обрабатывают истинных и ложных значений.

А

Логический вентиль «и» должен иметь оба входа , чтобы стать истинными.

Попробуйте щелкнуть здесь по левым линиям (зеленый — правда, синий — ложь):

изображения/gate.js?t=and&tchg=0&n=0&nchg=0

Мы можем показать, что в «таблице истинности» (T означает истину, а F — ложь):

А Б
А и В
F Ф
Ф
Ф Т
Ф
Т Ф
Ф
Т Т
Т

Пример: Если мы косим траву

и помоем машину, мы получим мороженое!
скошенная трава мойка автомобиля
мороженое
F Ф
Ф
Ф Т
Ф
Т Ф
Ф
Т Т
T

Только если мы будем выполнять обе работы, мы получим мороженое

или

Логический вентиль «или» может иметь или (или оба) входа, чтобы стать истинными:

изображения/ворота.js?t=или&tchg=0&n=0&nchg=0

В таблице истинности:

А Б
А или В
F Ф
Ф
Ф Т
Т
Т Ф
Т
Т Т
Т

Пример: Если мы косим траву

или помоем машину, мы получим мороженое!
скошенная трава мойка автомобиля
мороженое
F Ф
Ф
Ф Т
Т
Т Ф
Т
Т Т
T

В этом случае мы можем выполнить любую работу (или обе), чтобы получить мороженое.Давай помоем машину.

Xor (эксклюзивный Or)

Xor подобен или , за исключением того, что он становится ложным, когда оба входа истинны:

изображения/gate.js?t=xor&tchg=0&n=0&nchg=0

Здесь мы видим или и xor рядом:

А Б
А или В А или В
Ф Ф
Ф Ф
Ф Т
Т Т
Т Ф
Т Т
Т Т
Т Ф

Xor похож на ссору ваших лучших друзей.Жизнь интересна с одним из них, но не с обоими.

Подумай: «Исключительно твое» (больше никому не позволено).

Не

Мы также можем «не» или «инвертировать»:

изображения/gate.js?t=not&tchg=0&n=1&nchg=1

  • неверно неверно
  • не ложно верно

Как «таблица истинности»:

Важно: именно кружок в конце делает его «не»:

Таким образом, мы не можем «не» использовать другие логические элементы следующим образом:


Nand

Nand — это «и» с «не», так что это правда, за исключением случаев, когда оба ввода верны:

изображения/ворота.js?t=and&tchg=0&n=1&nchg=0

Мы можем показать, что в «таблице истинности» (T означает истину, а F — ложь):

А Б
А и В
F Ф
Т
Ф Т
Т
Т Ф
Т
Т Т
Ф

или

Это также не «или» и «не», поэтому ложно, когда или (или оба) входы верны:

изображения/ворота.js?t=or&tchg=0&n=1&nchg=0

В таблице истинности:

А Б
А или В
F Ф
Ф
Ф Т
Т
Т Ф
Т
Т Т
Т

Xnor

Xnor это xor с не:

изображения/ворота.js?t=xor&tchg=0&n=1&nchg=0

В виде таблицы истинности:

А Б
А xнор В
Ф Ф
Т
Ф Т
Ф
Т Ф
Ф
Т Т
Т

Xnor истинно, когда оба входа совпадают с (оба истинны или оба ложны).

Все вместе сейчас

Вот они вместе:

ввод

выход
А Б
и и
или или
хор хнор
Ф Ф
Ф Т
Ф Т
Ф Т
Ф Т
Ф Т
Т Ф
Т Ф
Т Ф
Ф Т
Т Ф
Т Ф
Т Т
Т Ф
Т Ф
Ф Т

Посмотрите их в действии здесь (попробуйте щелкнуть имя или строку вывода):

изображения/ворота.js?t=and&tchg=1&n=0&nchg=1

В реальном мире

Этот классический чип имеет 4 nand-гейта:

Схема выглядит так:

Пример: вы можете подключить контакты 1 и 2 к разным входам и получить выходной сигнал от контакта 3, за исключением случаев, когда оба контакта 1 и 2 включены.

(Примечание: источник питания 5 вольт между «Vcc» и «GND»)

Существует множество вариантов этих микросхем с различными логическими вентилями внутри.Они работают очень быстро (миллионы раз в секунду), потребляют очень мало энергии и стоят очень мало. Вы можете комбинировать их, чтобы делать удивительные вещи.


Объяснение урока: НЕ Гейтс | Nagwa

В этом объяснителе мы узнаем, как определить ввод и вывод вентилей НЕ в логических схемах и полные таблицы истинности для вентилей НЕ.

Напомним, что логический вентиль — это устройство, которое принимает один или несколько двоичных входов и имеет один бинарный выход. Двоичный сигнал имеет два возможных значения: 0 и 1.

Существуют и другие наборы терминов, которые мы можем использовать для выражения двоичных значений, помимо числового присвоения 0 или 1. Например, мы также можем видеть значения выражается как «ложь» и «истина» или как «выключить и включить.» Здесь «ложь», «off» и 0 имеют то же значение, что и «true», «включено» и 1. Ключевым моментом является то, что есть только два возможных двоичные значения, как бы мы их ни называли, а терминология, которую мы используем, просто зависит от контекста, в котором мы работаем.Например, в электрической цепи мы часто используем «выкл./вкл.», чтобы сказать, есть ли ток в проводнике. элемент схемы.

Электронные устройства, такие как компьютеры и смартфоны, обрабатывают двоичные единицы информацию, комбинируя миллионы или миллиарды логических вентилей определенным образом. Позже в этом объяснении мы узнаем, как можно комбинировать вентили НЕ; пока, давайте изучить, как работают ворота НЕ.

На приведенной выше диаграмме показан символ вентиля НЕ.Этот символ имеет функции, которые являются уникальными для ворот NOT, что позволяет легко и быстро удостоверение личности. Например, вентили НЕ имеют только одно входное значение, как показано одна входная строка. Это отличает символ вентиля НЕ от других типов логических вентилей, которые имеют более одного входа. Здесь вход показан слева, а выход находится справа, что видно по направлению, в котором треугольная точки формы «стрелка». Далее круг на вершине треугольника представляет собой инверсию — инвертирование значения либо переключает 0 на 1, либо 1 к 0.Это ключевая функция вентиля НЕ: принять входное значение, инвертировать его и передать инвертированное значение в качестве вывода.

Поскольку существует только один вход, который может иметь два возможных значения, две возможные операции вентиля НЕ, как показано на диаграммах ниже. Мы будем использовать цвет для кодирования значений, где красный представляет 0, а синий представляет 1. Обратите внимание, что расширения пунктирной линии символизируют, что линии ввода и вывода продолжаются в в любом направлении, и что двое ворот являются отдельными.

Роль вентиля НЕ состоит в том, чтобы просто инвертировать входное значение. Это может быть быстро вспомнил следующую фразу: «Выходное значение равно , а не . входное значение».

Мы можем использовать таблицу истинности, чтобы более формально показать функциональность вентиля НЕ с помощью представление возможных комбинаций входных и выходных значений по столбцам и строкам. Как показано ниже, есть один столбец для ввода и один для вывода. Дальше, поскольку есть только один вход, который может иметь два возможных значения, есть две строки в таблице.

Помните, что роль вентиля НЕ состоит в том, чтобы инвертировать значение, которое становится очевидным. по таблице истинности; если на входе 0, вентиль выводит 1, как показано в первом ряд. Точно так же, если вводится значение 1, вентиль выводит 0, как показано на рисунке. Нижний ряд.

Таблица истинности повторяет функцию вентиля НЕ, о которой стоит упомянуть. формально.

Правило: Элементы НЕ

Элемент НЕ — это логический элемент с одним двоичным входом и одним двоичным выходом.Функция вентиля НЕ состоит в том, чтобы инвертировать значение так, чтобы входное значение было не вывод.

Теперь, когда мы обсудили функцию вентиля НЕ, давайте рассмотрим пару примеров.

Пример 1. Оценка выходных данных логических элементов НЕ

На схеме показан вентильный элемент НЕ. Если на входе 0, что будет вывод будет?

Ответ

Напомним, что вентиль НЕ принимает входное значение, инвертирует его и передает инвертированное значение в качестве вывода.

Таким образом, поскольку входной сигнал здесь равен 0, мы знаем, что логический элемент выдаст 1.

Пример 2: Оценка входных логических элементов НЕ

На диаграмме показан вентильный элемент НЕ. Если на выходе 0, то каким должен быть вход?

Ответ

Напомним, что логический элемент НЕ инвертирует свой вход, а это означает, что если на входе 1, на выходе будет 0. Кроме того, если на входе 0, на выходе будет 1. Другими словами, входное значение равно , а не на выходе.

Поскольку на выходе здесь 0, мы знаем, что ворота должны иметь вход из 1.

Важно понимать, как комбинировать ворота НЕ. В этом случае каждый отдельные вентили ведут себя так, как мы видели до сих пор, и выход одного вентиля получает передается как вход для следующих ворот. Давайте посмотрим на некоторые примеры где ворота НЕ соединены вместе.

Пример 3. Оценка выходных данных нескольких логических элементов НЕ с использованием таблиц истинности

На схеме показаны три логических элемента НЕ, соединенных как часть логической схемы. Таблица истинности показывает два различных возможных входа.

  1. Какое значение 𝑝 в таблице?
  2. Какое значение 𝑞 в таблице?

Ответ

Часть 1

Здесь у нас есть таблица истинности для трех вентилей НЕ, соединенных последовательно. Каждый отдельный вентиль ведет себя как обычно, просто инвертируя входное значение. так что вход не выход.

Чтобы заполнить таблицу истинности, будем работать через ворота один за другим, определение их выходов по порядку.

Значение 𝑝 появляется как выход, когда значение 0 Вход. Когда мы вводим значение 0 в первый вентиль, он выводит 1.

Это значение передается как вход для второго вентиля. Как показано ниже второй вентиль выводит 0.

Третий вентиль имеет вход 0, поэтому он выводит 1.

Таким образом, мы знаем, что если эта комбинация вентилей НЕ имеет входное значение 0, конечное выходное значение будет 1.

Следовательно, значение 𝑝 равно 1.

Часть 2

Теперь рассмотрим три вентиля НЕ, объединенные последовательно с начальное входное значение 1, что показано на диаграмме ниже. Как раньше, исходное входное значение инвертируется три раза, поэтому конечный результат эта последовательная комбинация из трех логических элементов НЕ равна 0.

Таким образом, когда эта комбинация логических элементов НЕ имеет начальное входное значение 1, его конечное выходное значение равно 0.

Следовательно, значение 𝑞 в таблице равно 0.

Следуя той же модели, которую мы только что исследовали, мы можем представить, что будет произойдет для любой другой комбинации нечетных последовательностей вентилей НЕ. Каждые ворота НЕ принимает чередующиеся значения, поэтому инверсии любых двух последовательных вентилей НЕ в конечном итоге эффективно отменяют друг друга. Таким образом, мы знаем, что любой комбинация вентилей НЕ с нечетными номерами будет иметь альтернативный вход и выход значения. Другими словами, если мы вводим значение в ряд с нечетными номерами комбинация вентилей НЕ, конечный результат будет иметь то же значение, что и одиночный НЕ ворота бы.Это стоит повторить.

Правило: последовательное соединение элементов НЕ с нечетным номером

Любое нечетное число элементов НЕ, соединенных последовательно, даст тот же результат, что и один ворота НЕ.

Теперь давайте рассмотрим другую комбинацию вентилей НЕ.

Пример 4. Оценка выходных данных нескольких логических элементов НЕ

Четыре логических элемента НЕ соединены последовательно. Если ввод первый вентиль НЕ равен 0, что будет на выходе последнего вентиля НЕ быть?

Ответ

Напомним, что задача вентиля НЕ состоит в том, чтобы инвертировать значение так, чтобы вход значение , а не выход.

Будем работать через ворота по очереди, начиная с первых НЕ ворота. Здесь мы вводим значение 0, поэтому первый вентиль выводит 1. Это значение 1 становится входом для второго вентиля.

Мы продолжаем эту схему инвертирования значений на каждом вентиле, пока не достигнем конец, как показано на диаграмме ниже.

Таким образом, если мы введем значение 0 в комбинацию из четырех вентилей НЕ, выход имеет значение 0.

Этот пример был похож на предыдущий, но на этот раз мы увидели тенденцию для комбинируя четное количество вентилей НЕ.Когда мы смотрим на любую пару вентилей НЕ, мы можем видеть, что два вентиля принимают вход и дважды инвертируют его. Применяя это к любому кратному двум воротам, мы знаем, что любые четные комбинация вентилей НЕ будет выводить то же значение, что и входное. Это стоит повторить.

Правило: последовательное соединение элементов НЕ с четными номерами

Любая комбинация логических элементов НЕ с четными номерами будет выводить одно и то же значение это изначально ввод.

Давайте закончим резюмированием нескольких важных понятий.

Ключевые моменты

  • Элемент НЕ — это тип логического элемента с одним двоичным входом и одним двоичным входом. выход.
  • Представление символа вентиля НЕ показано ниже.
  • Ключевая функция вентиля НЕ состоит в том, чтобы инвертировать значение так, чтобы вход 0 давал выход 1 или вход 1 дает выход 0.
  • Символ вентиля НЕ относится к его функции: передается одно входное значение вдоль направления, на которое «указывает стрелка», и значение равно перевернутый (обозначенный кружком инверсии на кончике стрелки) и затем передается в качестве вывода.
  • Мы можем использовать таблицу истинности для формального представления функциональности одного или больше НЕ ворота.
  • Любая четная комбинация вентилей НЕ будет выводить одно и то же значение это изначально ввод.
  • Любое нечетное количество логических элементов НЕ, соединенных последовательно, даст один и тот же результат как единый НЕ ворота.
Логические вентили

— типы, принцип работы, применение, преимущества Логические вентили

действуют как переключатели в цепи, выполняющей логическую операцию.Пусть это будет любая форма электроники, над которой вы работаете, это самые основные вещи, с которыми нужно познакомиться. Этот пост поможет вам понять, что такое логические вентили, их типы с кратким введением, принципом работы, приложениями, преимуществами и недостатками.

Что такое логические элементы

Логические элементы являются строительными блоками цифровых систем. Они в основном используются для выполнения логических операций, действуя как переключатель. Булевы функции реализуются с помощью логических вентилей.Логический вентиль принимает ввод и работает в соответствии с требуемым условием. Если определенное условие истинно, оно включается и выключается, когда условие ложно.

Рис. 1. Знакомство с логическими элементами

Функция логических элементов выражается с помощью таблицы истинности. Он отображает все возможные комбинации входных данных, а столбец напротив каждой строки показывает соответствующее выходное значение. Любое количество предоставленных входов приводит к одному выходу с временной задержкой.

На рис. 2 ниже показан пример схемы логического элемента с тремя входами A, B, C и одним выходом Y.

Gates

Существует семь типов логических вентилей. Они:

    • не ворота (инвертор)
    • и ворота (умножение)
    • или ворота (дополнение)
    • NAND GATE
    • NATE
    • XOR GATE
    • XNOR GATE

    не ворота (инвертор)

    Выход шлюза НЕ имеет значение «Высокий», если вход «Низкий», и наоборот.

    Рис. 3 – Таблица символов и истинности вентиля НЕ

    Вентиль И (умножение)

    Выход вентиля И имеет «высокий уровень», если оба входа имеют высокий уровень, а выход — «низкий» если оба или любой из входов имеют значение «Низкий».

    Рис. 4 – Таблица символов и истинности логического элемента И

    логического элемента ИЛИ (дополнение)

    Выход логического элемента ИЛИ имеет высокий уровень, если оба входа имеют высокий уровень или один из входов в приоритете’.Выход «Низкий», если оба входа «Низкие».

    Рис. 5 – Таблица символов и истинности вентиля ИЛИ

    Вентиль И-НЕ Низкий’. Выход «Низкий», если оба входа «Высокие»

    входы «Низкие».Выход «Низкий», если оба входа «Высокие» или один из входов «Высокий»

    Выход XOR Gate имеет значение «Высокий», если любой из входных сигналов имеет значение «Высокий». Выход «Низкий», если оба входа «Высокие» или оба входа «Низкие».

    Рис. 8 – Таблица символов и истинности вентиля XOR

    вентиля XNOR

    Выход вентиля XNOR имеет «высокий уровень», если оба входа «высокий уровень» или оба входа «низкий уровень». ‘.Выход «Низкий», если любой из входов «Низкий»

    Гейтс, давайте рассмотрим пример системы уличного освещения. На рисунке ниже показана принципиальная схема системы уличного освещения, которая в основном состоит из логических элементов (элементов НЕ и ИЛИ), переключателя и датчика освещенности. Рабочие условия для функционирования уличного освещения следующие:

    • Переключатель: Вкл. = 1, Выкл. = 0
    • Датчик освещенности: Темно = 0, Ярко = 1
    • Уличное освещение: Вкл. = 1, Выкл. = 0

    На основании этого мы можем подготовить таблицу истинности, как показано на рис.10

    Рис. 10 – Принципиальная схема системы уличного освещения и таблица истинности

    Применение логических вентилей

  • Они в основном используются в схемах, связанных с вычислениями и обработкой.
  • Они также используются в кнопочных переключателях. Например. Дверной звонок.
  • Используются для работы уличных фонарей.
  • Логические элементы И используются для включения/выключения функции передачи данных.
  • Они также используются в схемах ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика) и КМОП.

Преимущества логических элементов

Преимущества логических элементов:

  • Логические операции выполняются с использованием булевой алгебры, что делает схему более экономичной и простой.
  • Логическая «1» и логический «0» легко различимы.

Недостатки логических вентилей

Недостатки логических вентилей:

  • Рабочее напряжение ограничено.
  • Временная задержка между входом и выходом.
  Читайте также: 
  Что такое гироскоп — история, три степени свободы, основные свойства
Влияние вращения Земли на гироскоп — на экваторе и полюсе 
  T FLIP FLOP – конструкция/конструкция, принцип работы и применение 
 
.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.