Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

T Логические элементы ЭВМ





К началу 40-х годов 20 века электроника уже располагала необходимым набором электронных безинерционных приборов высокого быстродействия. С изобретением в 1913г. М. Бонч-Бруевичем триггера (электронное реле на основе двухлампового симметричного усилителя с положительной обратной связью; в качестве базового элемента использовалась электронная вакуумная лампа триод, изобретенная в 1906г.) появилась реальная возможность создания электронных вычислительных машин.

Системой логических элементов называется функционально полный набор логических элементов, объединенных общими электрическими, конструктивными и технологическими параметрами и использующих одинаковый тип межэлементных связей.

Системы элементов содержат элементы для выполнения логических операций, запоминающие элементы, элементы, реализующие функции узлов ЭВМ, а также элементы для усиления, восстановления и формирования сигналов стандартной формы.

Пример условно-графических обозначений некоторых логических элементов

 

Условно-графическое обозначение элемента представляет собой прямоугольник, к которому слева подходят входные сигналы, а справа выходят выходные. Внутри прямоугольника ставится условное обозначение выполняемой элементом логической функции. Если значение выходного сигнала принимает инверсное значение по отношению к обозначенной внутри элемента функции, то данный выход обозначается на условно-графическом обозначении элемента кружком. Аналогично, если активным уровнем входного сигнала является логический «0», то данный вход обозначается кружком.

Если элемент выполняет сложную функцию, имеет несколько функционально различных групп входов и выходов, то входы и выходы отделяются от основного поля условно-графического обозначения вертикальными линиями. Внутри каждого из получившихся полей функционально различные группы входов и выходов отделяются друг от друга горизонтальными линиями.

Последний элемент на рисунке, выход которого может находиться в одном из трех состояний: логический «0», логическая «1», состояние высокого сопротивления. В состоянии высокого сопротивления выход элемента отключается от входов всех других элементов, с которыми он связан. Вход E (enable) этого элемента управляет состоянием его выхода. Так как на условно-графическом обозначении этот вход отмечен кружком, то отсюда следует, что функция разрешения передачи двоичного сигнала с входа на выход элемента выполняется при состоянии логического «0» на входе разрешения E. Если на вход E подан сигнал логической «1», то выход элемента находится в отключенном (так называемом «третьем») состоянии.

Каждый логический элемент – это электронно-техническое изделие. В этих схемах все транзисторы работают в ключевом режиме. Это означает, что при подаче сигнала высокого уровня на базу транзистора, его сопротивление становится пренебрежимо малым, то есть транзистор как бы "стягивается в точку". При низком потенциале на базе транзистора сопротивление между коллектором и эмиттером становится чрезвычайно большим, что фактически означает разрыв цепи.

Схемотехническая реализация логических элементов

 

Пример работы инвертора. Если сигнал X имеет высокий потенциал, то ключ, реализованный на транзисторе, замкнут, и потенциал точки Y низкий. В противном случае связь между точкой Y и «землей» разорвана, и сигнал Y имеет высокий уровень, что и обеспечивает реализацию логической функции «отрицание».

Для элемента «И-НЕ» сигнал в точке Y будет иметь низкий уровень лишь тогда, когда оба сигнала X1 и X2 имеют высокий уровень.

Каждый логический элемент имеет свою таблицу истинности, в которой определены его состояния выходов от сигнала поданного на его вход (таблица истинности создается на основе законов математической и секвенциальной (формульное выражение) логики).

Составим таблицу истинности для элемента «И-НЕ», где «И» - операция логического умножения (конъюнкция) и «НЕ» - операция логического отрицания (изменение логического значения на инверсное). В представлении с точки зрения секвенциальной логики работу элемента «И-НЕ» можно записать формулой:

.

Число комбинаций входных значений рассчитывается как основание системы счисления – 2, в степени числа переменных – 22=4. Первые два столбца в таблице содержат входные значения переменных X1 и X2, третий столбец результат их логического умножения, четвёртый столбец логическое отрицание произведения переменных X1 и X2, т.е. окончательный результат.

X1 X2 X1*X2 F
       
       
       
       






Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 637. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия