1.5.Универсальный логический элемент или-не (элемент Пирса).

Логический элемент ИЛИ-НЕ (“стрелка Пирса”) осуществляет операцию в соответствии с равенством:

(5)

Это значит, что на выходе элемента Пирса есть сигнал тогда, и только тогда, когда нет сигнала ни на одном из его входов.

Пример комбинационной схемы элемента ИЛИ-НЕ приведен на рис.5а, а его условное обозначение показано на рис.5б (знак дизъюнкции – I, знак последующей инверсии – кружок на выходе схемы).

В состав схемы элемента Пирса (рис.5а) входят дизъюнктор (рис.3а) и инвертор (рис.2б). Функции сопротивления нагрузки дизъюнкторa R_Н выполняют последовательно включенные резисторы R_Б и R. Сигнал с выхода дизъюнктора (точка А) подается на вход инвертора. Поэтому последовательно выполняются операции дизъюнкции и инверсии. Схема, представленная на рис.5а, пример резисторно-диодно-транзисторной логики (РДТЛ).

Элемент Пирса - универсальный логический элемент. При раз­личных способах соединения только этих элементов можно осуще­ствить любую из основных логических операций: инверсию, дизъюнкцию и конъюнкцию.

1.6.Универсальный логический элемент и-не.

Элемент И-НЕ (“штрих Шеффера”) осуществляет операцию в со­ответствии с равенством:

(6)

Это значит, что на выходе элемента Шеффера нет сигнала тогда, и только тогда, когда сигналы действует на всех его входах.

Пример комбинационной схемы элемента И-НЕ приведен на рис.6а, а его условное обозначение показано на рис.6б (знак конъюнкции - &, знак последующей инверсии – кружок на выходе схе­мы).

&

В состав схемы элемента Шеффера входят n транзисторных ключей (рис.2б), транзисторы которых VT1, VT2,…, VTn включены последовательно с общим сопротивлением нагрузки R_K. Только при наличии сигналов на всех входах все транзис­торы открыты, при этом и . Если же хотя бы одного из входных сигналов нет, то соответствующий транзистор закрыт, в этом месте цепь разомкнута, следовательно, , и . Схема, представленная на рис.6а, пример резисторно-диодно-транзисторной логики (РДТЛ). Однако, элемент Шеффера часто собирается с использованием многоэмиттерного транзистора (МЭТ). Так появились элементы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ).

Элемент Шеффера, как и элемент Пирса, является универсальным логическим элементов. При различных способах соединения только элементов Шеффера можно тоже осуществить любую из основных логи­ческих операций: инверсию, конъюнкцию и дизъюнкцию.

2.Диодный матричный двоично-восьмеричный дешифратор с параллельным трехразрядным счетчиком на триггерах.

2.1.Счётчик.

Трехразрядный параллельный счетчик включает в себя 3 триггера. В схему каждого триггера входят (рис.7): 2 транзистора; 2 резистора R₁ (нагрузочных); 2 резистора R₃ (через них осуще­ствляется передача сигнала с коллектора одного транзистора на ба­зу другого); 2 резистора

R₄ (через них на базы транзисторов по­дается напряжение смещения) и 2 кнопки Кн (для управления тригге­рами).

Триггер ТГ1 является триггером 1-го (низшего) разряда. Сос­тояние ТГ1, при котором транзистор VT5 закрыт, а транзистор VT6 открыт, является нулевым. При этом на коллекторе VT5 действует напряжение высокого уровня (соответствующее логической 1), а на коллекторе VT6 – низкого уровня (соответствующего логическому 0). В нулевое состояние ТГ1 приводится в результате замыка­ния контактов Кн5. Если замкнуть контакты Кн6 (нажав на нее), то ТГ1 перейдет в единичное состояние, при этом напряжение высо­кого уровня (соответствующее логической 1) будет действовать на коллекторе VT6, а низкого уровня (соответствующего логическо­му 0)-на коллекторе VT5.

Аналогично работают триггеры 2-го (ТГ2) и 3-го (ТГ3) разря­дов. В нулевое состояние они приводятся при нажатии соответствен­но кнопок Кн3 и Кн1, а в единичное – Кн4 и Кн2. Установка "0" (или "1") в каждом разряде независимы, следовательно, счетчик является параллельным.

В целом счётчик, состояние которого определяется состоянием трех триггеров, может фиксировать 8 (2ⁿ , где n- число разрядов) двоичных трехразрядных чисел. Какие следует нажимать кнопки при задании каждого из этих 8 чисел, показано в таблице 1.

Таблица 1.

Число в системе		Номера кнопок	Положение переключателя
восьм.	двоич.		7	6	5	4	3	2	1	0
0	000	1, 3, 5
1	001	1, 3, 6
2	010	1, 4, 5
3	011	1, 4, 6
4	100	2, 3, 5
5	101	2, 3, 6
6	110	2, 4, 5
7	111	2, 4, 6