Основные элементы цифровой логики
Цифровая логика, элементы, ее представляющие, работают с так называемыми цифровыми сигналами. В отличие от аналоговых, цифровые сигналы принимают два возможных значения: логическая единица и логический нуль. Логическая единица обозначается для краткости «1» или, в некоторых случаях, «высоким» уровнем («В»). Логический нуль, соответственно, обозначается «О» или «низким» уровнем («Н»), Логические элементы, или элементы цифровой логики, построены на биполярных и полевых транзисторах, работающих в режимах насыщения и отсечки.
Наибольшее распространение получили проверенные временем цифровые логические элементы на основе биполярных транзисторов — ТТЛ-элементы (транзисторно-транзисторная логика) и на основе полевых транзисторов — КМОП-эгементы (комплементарные, на основе переходов металл-окисел-полупроводник).
Логические элементы ТТЛ, ассортимент которых насчитывает до 200 наименований различной степени интеграции и функционального назначения, работают при напряжении питания 5 В.
Эти микросхемы способны работать до частот 20… 100 МГц и потребляют от источника питания значительный ток.
/ШО/~7-элементы работают в широком диапазоне напряжений питания 5… 15 В, иногда от 3 В. Это исключительно экономичные элементы, которые можно использовать совместно с ТТЛ логикой. Заметный и малоустранимый недостаток большинства этих элементов — относительно низкие рабочие частоты, не превышающие 1…5 МГц.
Ниже будут рассмотрены основные логические элементы цифровой логики.
Поскольку история цифровых логических элементов насчитывает не столь уж много лет, условные символы, используемые для обозначения логических элементов в разных странах мира, заметно отличаются. Поэтому, в порядке сравнения, и для того, чтобы можно было уверенно разбираться в схемах, опубликованных в отечественных и зарубежных источниках информации,
приведены условные обозначения, принятые у нас и в ряде англоговорящих стран (Великобритания, США).
Повторитель (Repeater) — логический элемент, выполняющий функцию повторителя.
Элемент может быть реализован на основе эмиттерного (рис. 3.2, 3.5) или истокового (рис. 3.8) повторителей. Переходные конденсаторы (рис. 3.2, 3.5) следует исключить из схемы. Входной сигнал подается на базу транзистора (рис. 3.2, 3.5) через резистор R1 (10 кОм). Номинал резистора R2 — 1 кОм. При подаче на вход такого элемента управляющего сигнала А, на выходе элемента формируется сигнал Y, полностью идентичный входному.
НЕ (NOT) — логический элемент, называемый также инвертором, может быть изготовлен на основе схем, показанных на рис. 3.1, 3.4, 3.7. Выходной сигнал Y является «зеркальной» или «перевернутой» копией входного: когда на входе элемента логическая единица, на выходе — логический нуль, и наоборот.
ИЛИ (OR) — в этом элементе выходной сигнал Y принимает значение логической единицы при наличии на хотя бы одном из его нескольких входах сигнала логической единицы. Если на этих входах логический нуль, на выходе элемента также логический нуль.
ИЛИ-НЕ (OR-NOT) — представляет собой последовательное включение элементов ИЛИ (OR) и НЕ (NOT).
Выходной сигнал Y схемы ИЛИ-НЕ при наличии на его входах логического нуля принимает значение логической единицы. Стоит хотя бы одному из входных сигналов принять значение логической единицы, выходной сигнал Y переключится на логический нуль.
И (AND) — этот элемент выполняет функцию схемы совпадения. Его эквивалентную схему можно представить в виде двух или нескольких (по числу входов) последовательно включенных электрических ключей (выключателей): выходной сигнал будет иметь значение логической единицы только в том случае, если на все входы этого логического элемента будет подан уровень логической единицы.
И-НЕ (AND-NOT) — как следует из названия элемента, это устройство представляет собой последовательно включенные элементы И (AND) и НЕ (NOT). При одновременной подаче на входы этого элемента уровней логической единицы на выходе Y элемента будет уровень логического нуля. Если хотя бы на одном из входов элемента сигнал примет уровень логической единицы, сигнал на выходе устройства немедленно переключится с «нуля» на «единицу».
Эквивалентность (Equivalence) — представляет собой более сложный по структуре логический элемент. Это логическое устройство имеет на выходе логическую единицу только в том случае, когда все без исключения сигналы на его входах будут иметь один и тот же (т.е. одинаковый, эквивалентный) логический уровень, причем не имеет значения, «ноль» это или «единица».
Исключающее ИЛИ (Excluding OR) — выходной сигнал Y этого логического элемента принимает значение логической единицы только в том случае, когда на одном из его входов присутствует логическая единица, а на всех остальных — логический нуль. Стоит нарушить это условие, сигнал на выходе элемента примет значение логического нуля.
На основе простейших элементов цифровой логики могут быть синтезированы практически любые и сколь угодно более сложные устройства цифровой логики — триггеры, счетчики, шифраторы, дешифраторы и другие. В то же время из более сложных элементов могут быть получены более простые. В этом можно легко убедиться умозрительно, анализируя информацию, приведенную на рис.
26.1, либо экспериментально. Так, например, соединив вместе входы А и В элементов ИЛИ-НЕ или И-НЕ, можно получить элемент НЕ.
Отметим попутно, что чаще всего «лишние» неиспользуемые входы логических элементов объединяют с другими выводами, либо соединяют с общей «земляной» шиной или шиной питания (для 7777-микросхем соединение незадейство-ванного входа с шиной питания лучше выполнять через резистор сопротивлением 1…2 кОм).
Для наглядного представления соотношения уровней сигналов на входах и выходах логических элементов приведены соответствующие графики (рис. 26.1).
Для имитации, моделирования и изучения показаны простейшие схемные эквиваленты логических элементов, выполненные на обычных переключателях. Подача сигнала логической единицы соответствует замыканию соответствующего ключа (или переключению сдвоенного ключа для схем, имитирующих функцию элементов Эквивалентность и Исключающее ИЛИ). В порядке
изучения логических элементов рекомендуется самостоятельно собрать и исследовать работу схемных эквивалентов, использовав в качестве индикатора логического уровня авометр.
Таблица истинности в дополнение к графикам сигналов и схемным эквивалентам дает представление о взаимосвязи процессов на входах и выходах логических элементов. В других литературных источниках «1» может иметь обозначение «Н» — «High», а «О» — обозначение «L» — «Low».
Примеры существующих зарубежных логических элементов серии ТТЛ (TTL) и КМОП (CMOS) и их отечественных аналогов также имеются на рис. 26.1.
Цифровые микросхемы могут быть использованы в качестве аналоговых. Примеры нетрадиционного использования цифровых микросхем в аналоговой технике приведены в главе 29.
В то же время существуют микросхемы, способные работать как с аналоговыми, так и с цифровыми сигналами. К таким микросхемам можно отнести коммутаторы аналоговых и цифровых сигналов, выполненные на КТЮТ-элементах (микросхемы К176КТ1, К561КТЗ, К564КТЗ — четырехканальные коммутаторы) и селекторы-мультиплексоры (многоканальные многопозиционные переключатели, например, К561КП1, К561КП2).
Для перехода от цифровых сигналов к аналоговым и обратно используют аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи (АЦП и ЦАП).
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год
Динамическая логика (цифровая электроника) | это… Что такое Динамическая логика (цифровая электроника)?
Динамическая логика (или тактированная логика) — методология разработки комбинационных схем, в частности реализуемых по технологии КМОП, применяемая при проектировании интегральных схем. В отличие от статической логики, в которой в каждый момент времени каждый выход элемента соединяется либо с шиной источника питания, либо с общей шиной через тракт с малым сопротивлением, и выходы элементов в любой момент времени описываются булевой функцией, реализованной схемой, динамическая логика использует запоминание значений сигнала в ёмкости узлов схемы с высоким импедансом.[1] Динамическая логика была популярна в 1970-х годах, но в последнее время интерес к ней возвращается в связи с разработкой высокоскоростной цифровой электроники, в частности микропроцессоров. Схемы на основе динамической логики содержат меньшее число транзисторов, обладают более высоким быстродействием, занимают меньше места на кристалле, однако их труднее проектировать и они обладают большим рассеиванием мощности.
Динамическая логика отличается от статической использованием тактового сигнала при реализации комбинационных схем. Обычно тактовый сигнал используется для синхронизации смены состояний в последовательностной логике. В других методологиях реализации комбинационных схем тактовый сигнал не нужен.
Термины статический/динамический, применяемые к комбинационным схемам, не следует путать с этими же терминами, употребляемыми для обозначения запоминающих устройств, например динамического или статического ОЗУ.
Содержание
|
Терминология
Употребление термина динамическая логика является предпочтительным по сравнению с термином тактированная логика, так как позволяет четко определить границу между данной методологией и методологией статической логики.
Кроме того, термин тактированная логика явялется синонимом термина последовательностная логика, поэтому его использование для обозначения динамической логики нежелательно.
Сравнение статической и динамической логики
Существенным отличием динамической логики от статической является использование тактового сигнала для реализации комбинационных схем. Чтобы понять важность этого отличия, нужно обратиться к основам методологии статической логики.
В большинстве типов логики, которые можно определить как статические, всегда существует механизм для получения на выходе логического элемента высокого или низкого уровня. Во многих широко используемых типах логики, таких как ТТЛ или КМОП, этот принцип можно перефразировать как утверждение, что всегда существует тракт с малым сопротивлением между выходом элемента и одной из шин источника питания. Исключением является случай высокоимпедансных выходов, где такой тракт образуется не всегда. Однако даже в этом случае предполагается, что логическая схема используется в составе более сложной системы, в которой какой-то внешний механизм будет формировать напряжение на выходе, поэтому такая схема не отличается от статической логики.
Напротив, в динамической логике, не всегда существует механизм для получения на выходе высокого или низкого уровня. В самом распространенном варианте этой концепции, высокий и низкий уровни на выходе элемента формируются во время разных фаз тактового сигнала. Динамическая логика требует использования достаточно высокой тактовой частоты, чтобы емкость, используемая для формирования выходного состояния логического элемента, не успевала разрядиться за тот период тактового сигнала, когда формирование высокого уровня на выходе не производится.
Статическая логика не имеет минимальной тактовой частоты — тактирование может быть остановлено на неопределенное время. Это дает два преимущества:
- возможность остановить систему в любой момент делает отладку и тестирование намного проще, делая возможным использование таких методов как пошаговое выполнение.
- возможность работы системы при очень низких тактовых частотах позволяет увеличить время работы при той же ёмкости батарей.
В частности, хотя многие популярные процессоры используют динамическую логику[4], только процессоры со статическим ядром, спроектированным по статической КМОП технологии пригодны к использованию в космических спутниках, благодаря их большей радиационной стойкости
Реализация статической КМОП логики с разветвлением по входу N требует 2N транзисторов. В динамической логике число транзисторов существенно меньше: N + 2. Динамические логические элементы имеют более высокую скорость переключения. Это объясняется меньшей ёмкостью нагрузки, порожденной меньшим числом транзисторов. Кроме того динамический элемент не имеет тока короткого замыкания. Динамическая логика сложнее в проектировании, но она может быть единственным выбором когда нужна высокая скорость работы. Большая часть электроники, работающей при тактовых частотах выше 2 ГГц, требует применения динамической логики, хотя некоторые производители, такие как Intel полностью переключились на статическую логику для снижения энергопотребления
В общем случае, динамическая логика значительно увеличивает число одновременно переключающихся транзисторов, что увеличивает потребление энергии по сравнению со статической[6].
Пример динамической логики
В качестве примера рассмотрим сначала реализацию элемента И-НЕ в статической КМОП логике:
Эта схема реализует логическую функцию:
Если на обоих входах A и B будет высокий уровень, выход соединится с общей шиной и на нём будет низкий уровень. Если на одном из входов A и B низкий уровень, выход будет соединен с шиной источника питания и будет иметь высокий уровень. Важно, что в любой момент времени выход соединен либо с источником питания и имеет высокий уровень, либо с общей шиной и имеет низкий уровень.
Рассмотрим теперь реализацию в динамической логике:
Схема с динамической логикой использует последовательность двух фаз. Первая фаза, в которой тактовый сигнал Clock имеет низкий уровень, называется фазой предварительной зарядки.
Вторая фаза, в которой тактовый сигнал Clock имеет высокий уровень, называется фазой оценки. В фазе предварительной зарядки на выход подается высокий уровень, независимо от состояния входов A и B. Конденсатор, представляющий собой ёмкость нагрузки данного логического элемента, заряжается. Во время предварительной зарядки на выходе не может возникнуть низкий уровень, поскольку транзистор, соединенный с общей шиной, закрыт.
Во время фазы оценки сигнал Clock имеет высокий уровень. Если на обоих входах A и B высокий уровень, выход соединится с общей шиной и на нём будет низкий уровень. В противном случае, на выходе будет высокий уровень за счет энергии, запасенной в ёмкости нагрузки. Как только выход X разрядится, его нельзя будет зарядить снова до следующей фазы предварительной зарядки. Таким образом, входы логического элемента могут в фазе оценки измениться не более одного раза.
Динамическая логика имеет ряд недостатков, которых статическая логика не имеет.
Например, если частота тактового сигнала слишком низкая, выходной сигнал будет быстро падать и схема станет неработоспособна.
Ссылки
- ↑ Жан М. Рабаи, Ананта Чандракасан, Боривож Николич. Цифровые интегральные схемы. Методология проектирования = Digital Integrated Circuits. — 2-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — 912 с. — ISBN 0-13-090996-3
- ↑ 1 2
- ↑ Bruce Jacob, Spencer Ng, David Wang Memory systems: cache, DRAM, disk. — Morgan Kaufmann, 2007. — ISBN 978-0-12-379751-3
- ↑ AnandTech — Understanding the Cell Microprocessor
- ↑ AMSAT-DL: «No RISC, No Fun!»by Peter Gülzow
- ↑ 1 2 AnandTech — The Dark Knight: Intel’s Core i7
ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА
- Главная
- Нихил де Нихило подходят
Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.
Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.
Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?
Металлическая кнопка мгновенного действия (16 мм, белая)
В наличии COM-11970
Избранное Любимый 14
Список желаний
Часы MIKROE Gen 5 Click
Нет в наличии DEV-19309
14,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Двигатель постоянного тока MIKROE 10 Click
Нет в наличии РОБ-19537
22,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
МИКРО Бак 5 Click
Нет в наличии ПРТ-19962
29,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Enginursday: самодельный Bluetooth-адаптер для наушников
23 июля 2020 г.
Использование ESP32 Thing для изготовления адаптера для моих наушников
Избранное Любимый 0
Расписание праздников SparkFun
Вчера был последний день для размещения заказов, чтобы получить их к 24 декабря. Какими будут следующие две недели для SparkFun?
Избранное Любимый 0
Начало работы с MP3-плеером LilyPad
8 мая 2013 г.
MP3-плеер LilyPad — это удивительная маленькая плата, которая содержит почти все, что вам нужно для воспроизведения аудиофайлов. Вы можете использовать его для создания всевозможных шумных проектов, от толстовок MP3 до говорящих плюшевых мишек. Ваше воображение — единственный предел! Это руководство поможет вам начать работу.
Избранное Любимый 12
- Электроника SparkFun®
- 6333 Dry Creek Parkway, Niwot, Colorado 80503
- Настольный сайт
- Ваш счет
- Авторизоваться
- регистр
LogicBlocks & Digital Logic Introduction
- Главная
- Учебники
- Введение в логические блоки и цифровую логику
≡ Страниц
Авторы: Джимблом
Избранное Любимый 6
Введение
Познакомьтесь поближе с движущей силой мира цифровой электроники — цифровой логикой! Комплект LogicBlocks — это ваш билет к открытию цифровой логики, визуализации того, как она работает, и изучению того, что она может создать.
Набор логических блоков SparkFun
Пенсионер КОМПЛЕКТ-11006
4 Пенсионер
Избранное Любимый 8
Список желаний
Это руководство является продолжением информационного буклета LogicBlocks Kit, который входит в комплект, но мы повторим здесь часть информации из этого буклета. Если вы уже познакомились с комплектом LogicBlocks, я бы посоветовал вам пропустить части 1-3 и сразу перейти к экспериментам в части 4.
В этом учебном пособии
Это учебное пособие предназначено для ознакомления вас как с цифровой логикой, так и с логическими блоками.
Он разделен на следующие разделы:
- Что такое цифровая логика?
- Основы LogicBlocks
- Блоки в глубину
Второй учебник, «Руководство по экспериментам с логическими блоками», следует за этим учебным пособием и содержит все эксперименты, которые мы придумали с помощью LogicBlocks.
Рекомендуемая литература
Прежде чем углубляться в LogicBlocks, мы рекомендуем сначала прочитать эти руководства:
- Аналоговые и цифровые сигналы. В этом учебном пособии рассматривается разница между аналоговыми и цифровыми сигналами. Важно, поскольку мы будем много говорить о цифровой логике .
- Цифровая логика. Если вы хотите более подробно изучить теорию цифровой логики, ознакомьтесь с этим руководством.
- Двоичный — Двоичный — это язык компьютеров. Цифровая логика — это инструмент, который мы можем использовать для сложения и хранения двоичных чисел.
Что такое цифровая логика?
!!!
Что такое цифровой?
Электронные сигналы можно разделить на две категории: аналоговые и цифровые.
Аналоговые сигналы могут принимать любую форму и представлять бесконечное число возможных значений. Цифровые сигналы имеют очень определенный, дискретный набор возможных значений — обычно только два .
Многие электронные системы будут использовать комбинацию аналоговых и цифровых схем, но в основе большинства компьютеров и другой бытовой электроники лежат дискретные цифровые схемы.
Что такое цифровая логика?
Мы, люди (в основном) логические существа. Когда мы принимаем решения и действуем в соответствии с ними, в фоновом режиме работает логика. Логика — это процесс оценки одного или нескольких входных данных, сопоставления их с любым количеством результатов и выбора пути следования. Точно так же, как мы применяем логику для принятия всех наших решений, компьютеры используют цифровые логические схемы для принятия своих решений. Они используют набор стандартных логических элементов , чтобы помочь распространить решение.
Чтобы узнать больше о цифровой логике, ознакомьтесь с нашим учебным пособием по цифровой логике!
Где мы видим цифровую логику?
Логика есть во всех цепях .
Подключение к источнику питания является примером И. Только если и питание, и заземление подключены, цепь пропускает электричество.
Где еще? Повсюду! Светофор в городе использует логику, когда пешеходы нажимают кнопку ходьбы. Кнопка запускает процесс, использующий логический вентиль И. Если кто-то нажал кнопку ходьбы И есть красный свет для движения, где пешеход будет идти, активируется сигнал ходьбы. Если оба условия этого оператора AND неверны, сигнал ходьбы никогда не загорится.
Входы и выходы
Цифровая логическая схема использует цифровые входы для принятия логических решений и получения цифровых выходов. Каждой логической схеме требуется по крайней мере один вход, прежде чем она сможет производить какие-либо выходные данные.
Цифровые логические входы и выходы обычно бинарные. Другими словами, они могут быть только одним из двух возможных значений.
Существует несколько способов представления двоичных значений : 1/0 является наименее подробным и наиболее распространенным способом.
Однако вы также можете увидеть их в логическом представлении, таком как TRUE/FALSE или HIGH/LOW. Когда значения представлены на аппаратном уровне, им могут быть заданы фактические уровни напряжения: 0 В [Вольт] соответствует 0, а более высокое напряжение — обычно 3 В или 5 В — используется для представления 1.
| 1 | 0 |
| HIGH | LOW |
| True | False |
| 5V (Volts) | 0V |
Logic Gates
To make their logical decisions, a компьютер будет использовать любую комбинацию из трех основных логических функций : И, ИЛИ и НЕ.
- И — Функция И выдает ИСТИНА тогда и только тогда, когда все ее входных данных также ИСТИНА.
- ИЛИ — ИЛИ подтвердит ИСТИНА , если любой (один или несколько) его входных данных также ИСТИНА.
- НЕ — Оператор НЕ имеет только один ввод. Оператор НЕ инвертирует свой ввод, что означает, что вывод будет противоположен вводу.
Каждая из этих функций может быть реализована с помощью логических вентилей. Логические вентили — это то, что мы используем для создания цифровых логических схем. Они являются строительными блоками компьютеров и другой электроники. Они принимают один или несколько вводит , выполняет над ними определенную функцию (И, ИЛИ , НЕ и т. д.), а затем создает вывод на основе этой функции.
Все логические элементы имеют определенные символы схемы, как и резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. И, как и стандартные символы электронных компонентов, логические вентили можно изобразить на схеме, соединив вместе их входные и выходные линии.
Таблицы истинности
«Логика» логического вентиля или функции может быть представлена несколькими способами, включая таблицы истинности, диаграммы Венна и булеву алгебру.
Среди них таблицы истинности являются наиболее распространенными. Таблицы истинности представляют собой полный список всех возможных входных комбинаций и выходных данных, которые они производят.
Все входы располагаются в левой части таблицы, а выходные — в правой. Каждая строка таблицы представляет одну возможную комбинацию входных данных.
| Input A | Input B | Output Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Выше приведена таблица истинности вентиля И. Логический элемент И имеет два входа и один выход, поэтому таблица истинности имеет два столбца для ввода и один столбец для вывода. Два входных значения означают, что существует четыре возможных комбинации входных данных: 0/0, 0/1, 1/0 и 1/1.
Таким образом, таблица истинности вентиля И будет иметь четыре строки, по одной для каждой комбинации входных данных. Единственный случай, когда выход И равен 1, это когда оба входа также равны 1.
Логические блоки Основы
Имеется шесть отдельных логических блоков, которые можно разделить на три категории: логические вентили, входные блоки и служебные блоки.
Блоки логических элементов
Существует три различных логических элемента логических элементов: И, ИЛИ и НЕ — основные логические элементы. Они имеют форму (насколько это возможно) как их эквиваленты на принципиальных схемах, а также помечены своим именем затвора.
Каждый вентиль имеет один выход , мужской заголовок (заостренный). Женские заголовки представляют входы ; вентили И и ИЛИ имеют два входа, а вентиль НЕ имеет только один.
Каждый логический вентиль LogicBlocks имеет светодиод, который показывает состояние их выхода. Горящий светодиод представляет собой логический вентиль, выдающий 1, а не горящий светодиод означает, что вентиль выдает 0,9.
0011
Блоки ввода
Блоки ввода используются для снабжения логических блоков цифровыми входами. У них есть переключатель для установки выхода блока ввода на 0 или 1. Светодиод на блоке ввода показывает, какое значение отправляет блок.
Входные блоки имеют один выходной заголовок «папа». Это должно быть подключено к гнездовым входам ворот LogicBlocks.
Вспомогательные блоки (и кабели)
Ключевой среди вспомогательных плат является Power 9Блок 0081. Каждому логическому элементу для работы требуется питание, и эта плата обеспечивает его. Блок питания имеет один входной разъем «мама» и должен быть подключен к выходу последнего логического элемента. Вам понадобится только ОДИН блок питания для питания всей цифровой логической схемы.
Существует также Splitter LogicBlock, который просто делит один вход на два выхода. Он не выполняет никаких операций с сигналом, просто пропускает его. Это пригодится, когда вы будете создавать более сложные цифровые логические схемы, которые требуют, чтобы один вход работал с двумя или более логическими вентилями.
Также в эту категорию входит кабель обратной связи. Этот кабель обычно используется вместе с разветвителем для более сложных схем LogicBlock.
Правила
На самом деле есть только одно правило, когда дело доходит до игры с LogicBlocks: при подключении выхода одного блока ко входу другого убедитесь, что все три контакта совпадают. Каждый из входов и выходов состоит из трех контактов: питание («+»), заземление («-») и сигнал («->»).
Вам также необходимо убедиться, что один (и только один) блок питания всегда подключен к вашей схеме LogicBlock.
Все входы логического блока (или кабеля) должны иметь выход другого блока (или кабеля). Если вход остается плавающим (не подключен), вентиль не будет знать, является ли вход 1 или 0, и в результате выход будет ненадежным.
Время отклика
Логические вентили формируют свои выходные решения быстрее, чем любой человек может обнаружить (мы говорим о наносекундах). Поэтому, чтобы сделать процесс более наглядным, мы замедлили LogicBlocks, чтобы вы могли видеть процесс, через который они проходят.
Если у вас есть длинная линия логических блоков, эта задержка позволит вам более наглядно увидеть, как результат одного блока влияет на ввод другого.
Задержка порядка полсекунды. Достаточно долго, чтобы увидеть, что происходит.
Подробное описание блоков
На этой странице мы подробно рассмотрим каждый компонент набора LogicBlocks. Мы поговорим о назначении каждого блока, изучим их таблиц истинности и посмотрим, к каким другим блокам они могут подключаться.
Вот несколько быстрых ссылок на блоки, которые мы рассмотрим на этой странице:
- Input LogicBlock
- И логический блок ворот
- ИЛИ Логический блок ворот
- НЕ шлюз LogicBlock
- Power LogicBlock
- Разветвитель LogicBlock и кабель обратной связи
Входной LogicBlock
Входные блоки заставляют мир LogicBlocks вращаться. Эти небольшие прямоугольные блоки имеют один штекерный разъем, который вставляется в гнездовые входные контакты блоков затвора, силовых блоков и разветвителей.
Каждый входной блок имеет двухпозиционный переключатель, который вы будете использовать для установки блока в 1 или 0 (ИСТИНА или ЛОЖЬ, ВКЛ или ВЫКЛ).
Зеленый светодиод на входном блоке представляет значение, которое он выводит. Горящий светодиод указывает на то, что блок установлен на 1. Если светодиод не горит, выходное значение равно 0.
Логический блок И
Логический блок И представляет собой логический элемент И с двумя входами и одним выходом. Блок имеет форму «D», очень похожую на символ схемы вентиля И. Два входных разъема «мама» расположены по обе стороны от блока И. Выход блока И расположен в середине вверху.
К этим входам можно подключить либо входной блок , либо выход другого блока вентилей . Штыревой выходной разъем может быть подключен либо ко входу другого затвора, либо к блоку питания .
Каждый блок вентиля И имеет один синий светодиод , который представляет собой выход вентиля.
Если светодиод горит, это означает, что логический элемент И выдает на выходе 1 (ИСТИНА, ВКЛ). Если светодиод не горит, то выход вентиля И равен 0.
Таблица истинности И, символ схемы, логическое обозначение
Here’s a truth table for the AND Block:
| Input A | Input B | Output |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
центральная точка (·). Например, ворота выше могут быть представлены уравнением: А · В = Y .
Логический блок ИЛИ
Логический блок ИЛИ представляет собой логический элемент ИЛИ с двумя входами и одним выходом. Блок имеет форму символа схемы вентиля ИЛИ — выпуклая дуга на стороне выхода и вогнутая дуга на стороне входа.
Два гнездовых входа расположены по обе стороны блока ИЛИ. Выход блока ИЛИ расположен в середине-верху блока.
К любому из двух входов можно подключить входной блок или выход другого блока вентилей . Этот штыревой выходной разъем может быть подключен либо ко входу другого затвора, либо к Силовой блок .
Каждый блок вентиля ИЛИ имеет один желтый светодиод , который представляет собой выход вентиля. Если светодиод горит, это означает, что вентиль ИЛИ выдает на выходе 1 (ИСТИНА, ВКЛ). Если светодиод не горит, то выход вентиля ИЛИ равен 0.
Таблица истинности ИЛИ, символ схемы, логическое обозначение
Вот таблица истинности для вентиля ИЛИ с 2 входами/1 выходом:
| Вход A | Вход B | Выход |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
And the circuit symbol, очень похож на сам блок:
Мы можем представить цифровую логику, используя логические уравнения.
Символом логического уравнения для ИЛИ является знак плюс (+). Вот логическое уравнение для схемы ИЛИ выше: A + B = Y .
Логический блок НЕ шлюза
Логический блок НЕ является шлюзом НЕ с одним входом и одним выходом. Блок имеет трапециевидную форму (это максимально близко к треугольному символу схемы вентиля НЕ). Гнездовой входной разъем расположен на стороне с большим краем. Выход блока НЕ расположен на меньшем ребре.
К этому входу можно подключить входной блок или выход другого блока вентилей . Этот штыревой разъем может быть подключен либо ко входу другого затвора, либо к Силовой блок .
Каждый блок НЕ имеет один красный светодиод , который представляет собой выход вентиля. Если светодиод горит, это означает, что вентиль НЕ выдает на выходе 1 (ИСТИНА, ВКЛ). ЕСЛИ светодиод не горит, то выход вентиля НЕ равен 0.
Таблица истинности НЕ, символ схемы, логическое обозначение
Вентиль НЕ часто называют инвертором , потому что он инвертирует любой полученный сигнал.
0 превращается в 1, а 1 превращается в 0. Таблица истинности инвертора выглядит примерно так:
| Вход A | Выход |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | . . Например, логическое уравнение для приведенной выше схемы будет просто: .
