Базовые логические элементы компьютера

Логический элемент (ЛЭ) компьютера - это часть электронной логической схемы, которая реализует элементарную логическую функцию.

Логическими элементами компьютеров являются электронные схемы И, ИЛИ, НЕ, И-Н.Е, ИЛИ-НЕ и другие. С помощью этих схем можно реализовать любую логическую функцию, описывающую работу устройств компьютера. Обычно у логических элементов бывает от двух до восьми входов и один или два выхода.

Чтобы представить два логических состояния «1» и «0» в логических элементах, соответствующие им входные и выходные сигналы имеют один из двух установленных уровней напряжения. Например, +5 вольт и 0 вольт.

Высокий уровень обычно соответствует значению «истина» («1»), а низкий - значению «ложь» («0»).

Каждый логический элемент имеет свое условное обозначение, которое выражает его логическую функцию, но не указывает на то, какая именно электронная схема в нем реализована. Это упрощает запись и понимание сложных логических схем. Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности. Рассмотрим схемы базовых логических, элементов.

Схема И

Схема И реализует конъюнкцию двух или более логических значений. Условное обозначение на структурных схемах схемы И с двумя входами представлено на рисунке.

Единица на выходе схемы И будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут единицы. Когда хота бы на одном входе будет ноль, на выходе также будет ноль.

Связь между выходом этой схемы и входами х и у описывается соотношением:
x • у (читается как «х и у»). Операция конъюнкции на структурных схемах обозначается знаком «&» (читается как «амперсанд»), являющимся сокращенной записью английского слова and.

Схема ИЛИ

Схема ИЛИ реализует дизъюнкцию двух или более логических значений. Когда хотя бы на одном входе схемы ИЛИ будет единица, на ее выходе также будет единица.

Условное обозначение на структурных схемах схемы ИЛИ с двумя входами представлено на рис. Связь между выходом, этой схемы и. входами х и у описывается соотношением: х Ú y (читается как «x или y»).

Схема НЕ

Схема НЕ (инвертор) реализует операцию отрицания. Связь между входом х этой схемы и выходом можно записать соотношением х, х где х читается как «не х» или «инверсия х».

Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1, на выходе 0. Условное обозначение на структурных схемах инвертора -на рисунке.

x

x×y

Схема И-НЕ

Схема И-НЕ состоит из. элемента И и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы И. Связь между выходом ивходами х и у схемы записывают следующим образом: , где читается как «инверсия x и у». Условное обозначение на структурных схемах схемы И-НЕ с двумя входами представлено на рисунке.

Таблица истинности схемы И-НЕ

Схема ИЛИ-НЕ

Схема ИЛИ-НЕ состоит нэ элемента ИЛИ и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы ИЛИ. Связь между выходом и входами х и у схемы записывают следующим образом: , где читается как «инверсия х или у». Условное обозначение на структурных схемах схемы ИЛИ-НЕ с двумя входами представлено на рисунке.

Дата добавления: 2015-05-06