ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Подготовлено Степановым К С Степанов Константин

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Подготовлено Степановым К. С. Степанов Константин Сергеевич

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ • Логические элементы — устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме (последовательности сигналов высокого — « 1» и низкого — « 0» уровней в двоичной логике, последовательность "0", "1" и "2" в троичной логике, последовательности "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8"и "9" в Степанов Константин Сергеевич

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ • Физически, логические элементы могут быть выполнены механическими, электромеханическими (на электромагнитных реле), электронными (на диодах и транзисторах), пневматическими, гидравлическими, оптическими и др. Степанов Константин Сергеевич

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ • После доказательства в 1946 г. теоремы Джона фон Неймана о экономичности показательных позиционных систем счисления стало известно о преимуществах двоичной и троичной систем счисления по сравнению с десятичной системой счисления. Степанов Константин Сергеевич

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ • Двоичность и троичность позволяет значительно сократить количество операций и элементов, выполняющих эту обработку, по сравнению с десятичными логическими элементами. • Логические элементы выполняют логическую функцию (операцию) с входными сигналами (операндами, данными). Степанов Константин Сергеевич

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ • Логические операции с одним операндом называются унарными, с двумя — бинарными, с тремя — тернарными (триарными, тринарными) и т. д. Степанов Константин Сергеевич

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ • Из возможных унарных операций с унарным выходом интерес для реализации представляют операции отрицания и повторения, причём, операция отрицания имеет большую значимость, чем операция повторения, так как повторитель может быть собран из двух инверторов, а инвертор из повторителей не собрать. Степанов Константин Сергеевич

ИНВЕРТОР 1 Степанов Константин Сергеевич

Принципиальная схема инвертора Степанов Константин Сергеевич

Уровни логических сигналов на выходе цифровых ТТЛ микросхем. Степанов Константин Сергеевич

Уровни логических сигналов на входе цифровых ТТЛ микросхем. Степанов Константин Сергеевич

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) • Принципиальная схема типового элемента ТТЛ микросхемы Степанов Константин Сергеевич

Условно-графическое изображение элемента "2 ИНЕ". Степанов Константин Сергеевич

Таблица истинности схемы, "2 И-НЕ" • • • Степанов Константин Сергеевич X 1 Х 2 F 0 0 1 1 1 0

Принципиальная схема ТТЛ микросхемы "2 И-2 ИЛИ-НЕ". Степанов Константин Сергеевич

Условно-графическое обозначение элемента "2 И-2 ИЛИ-НЕ" Степанов Константин Сергеевич

Конъюнкция (логическое умножение). Операция 2 И A Степанов Константин Сергеевич 0 1 B 0 0 1 1 f(AB) 0 0 0 1

Дизъюнкция (логическое сложение). Операция 2 ИЛИ A Степанов Константин Сергеевич 0 1 B 0 0 1 1 f(AB) 0 1 1 1

Инверсия конъюнкции. Операция 2 И-НЕ (штрих Шеффера) A B f(AB) 0 0 1 1 1 0 Степанов Константин Сергеевич

Инверсия дизъюнкции. Операция 2 ИЛИ-НЕ (стрелка Пирса) A B f(AB) 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 Степанов Константин Сергеевич

Эквивалентность (равнозначность), 2 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ _ИЛИ-НЕ A 0 0 1 1 Степанов Константин Сергеевич B f(AB) 0 1 1 0 0 0 1 1

Мнемоническое правило • Для эквивалентности с любым количеством входов звучит так: • На выходе будет: • "1" тогда и только тогда, когда на входа действует четное количество « 1» , • "0" тогда и только тогда, когда на входа действует нечетное количество « 1» , Степанов Константин Сергеевич

Сложение по модулю 2 (2 Исключающее_ИЛИ, неравнозначность). Инверсия равнозначности. A Степанов Константин Сергеевич 0 0 1 1 B 0 1 f(AB) 0 1 1 0

Мнемоническое правило • Для суммы по модулю 2 с любым количеством входов звучит так: • На выходе будет: • "1" тогда и только тогда, когда на входа действует нечётное количество « 1» , • "0" тогда и только тогда, когда на входа действует чётное количество « 1» , Степанов Константин Сергеевич

Триггеры RS - триггер Степанов Константин Сергеевич

JK - триггер Степанов Константин Сергеевич

Синхронный Т-триггер Степанов Константин Сергеевич

Синхронный D-триггер Степанов Константин Сергеевич

Асинхронный двоичный 4 -х разрядный счётчик Степанов Константин Сергеевич

Двоичные счётчики • Двоичные счётчики бывают асинхронные и синхронные. • Простейший вид счётчика – асинхронный, может быть построен на основе T-триггера. T-триггер изменяет своё состояние на прямо противоположное при поступлении на его вход синхронизации тактовых импульсов. Степанов Константин Сергеевич

Временные диаграммы асинхронного счётчика Степанов Константин Сергеевич

Синхронные двоичные счётчики • В этой схеме счётные триггеры реализованы на основе JK‑триггера. В ней все триггеры переключаются одновременно, так как входной тактовый сигнал счётчика подаётся на вход синхронизации сразу всех триггеров. Разрешение переключения счётного триггера формируется схемами “И”, включёнными между триггерами Степанов Константин Сергеевич

Синхронный двоичный 4 -х разрядный счётчик Степанов Константин Сергеевич

Синхронные двоичные счётчики Степанов Константин Сергеевич

Регистр сдвига Степанов Константин Сергеевич

Сдвигающий регистр Степанов Константин Сергеевич

Сдвиговый регистр с возможностью параллельного и последовательного ввода данных Степанов Константин Сергеевич

Временные диаграммы регистра сдвига Степанов Константин Сергеевич

Список литературы • http: //www. shpora-zon. narod. ru/ • Манаев Е. И. Основы радиоэлектроники. - 3 –е изд. , - М. : Радио и связь 1990. -512 с. • Самофалов К. Г. , Корнейчук В. И. , Тарасенко В. П. Электронные цифровые вычислительные машины: Учебник. — Киев: Высшая школа. — 1976. — 480 с. • Потемкин И. С. Функциональные узлы цифровой автоматики. — М. : Энергоатомиздат. — 1988. — 320 с Степанов Константин Сергеевич

Благодарю за внимание Степанов Константин Сергеевич