4.4. Логический элемент отрицание, инвертор, «не»

Все логические элементы, рассмотренные ранее, имели, по крайней мере, два входа и один выход. В отличие от них в схеме НЕ, часто называемой инвертором, есть только один вход и один выход. Основная функция схемы НЕ (инвертора) состоит в том, чтобы обеспечить на выходе сигнал, противоположный сигналу на входе. Условное обозначение инвертора показано на рис.22.

Рис.22. Условное изображение логического элемента НЕ на схемах электрических принципиальных

Если на вход А подать сигнал уровнем логической 1 (рис.23), то на выходе получится противоположный сигнал, имеющий уровень логического нуля.

Рис.23. График сигналов на входе А и выходе логического элемента НЕ

Часто говорят, что инвертор дополняет или инвертирует входной сигнал. Черта над обозначением выходного сигнала указывает на то, что входной сигнал А инвертирован или взято его дополнение.

4.5. Логический элемент или-не

Логические элементы ИЛИ, И, ИЛИ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ и НЕ представляют собой четыре основных типа схем, из которых компонуются все цифровые электронные устройства. Часто для удобства и упрощения проектирования, а также изготовления цифровых систем используются множество элементов, которые в себе объединяют несколько базовых функций.

Логический элемент ИЛИ-НЕ называют также элементом отрицания ИЛИ. Это говорит о том, что для реализации функции ИЛИ-НЕ выход элемента ИЛИ должен быть инвертирован. Условное изображение логического элемента ИЛИ-НЕ показано на рис.24, а.

Рис.24. Логический элемент 2-ИЛИ-НЕ: а–условное изображение элемента 2-ИЛИ-НЕ; б–логическое выражение для выхода элемента 2-ИЛИ-НЕ

Символ инвертора (небольшой кружок) с правой стороны обозначения говорит об инвертировании результата логической операции (в данном случае логического сложения).

Таблица истинности элемента 2-ИЛИ-НЕ приведена табл.8.

Таблица 8

В	А	Q
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

Необходимо запомнить условное обозначение, логическое выражение и таблицу истинности для логического элемента (как, впрочем, и для всех остальных логических элементов) 2-ИЛИ-НЕ. Эти сведения часто будут нужны в Вашей работе с цифровыми электронными устройствами.

При необходимости построить диаграмму состояний для какого-либо логического элемента применяют правила, рассмотренные выше.

4.6. Логический элемент и-не

Логический элемент 2-И-НЕ реализует логическую функцию или инвертированное И. Стандартное условное обозначение логического элемента 2-И-НЕ показано на рис.25,а. Заметим, что условное изображение элемента 2-И совпадает с условным изображением элемента 2-И-НЕ, за исключением небольшого кружка справа, указывающего на инвертирование.

Рис.25. Логический элемент 2-И-НЕ: а–условное изображение элемента 2-И-НЕ; б–логическое выражение для выхода логического элемента 2-И-НЕ

На рис.25,б раздельно показаны логический элемент 2-И и инвертор, совместное использование которых обеспечивает логическую функцию 2-И-НЕ.

В табл.9 приведена таблица истинности для логического элемента 2-И-НЕ.

Таблица 9

В	А	Q
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Таблицы истинности для элементов имеющих три и более входов получаются аналогичным образом и отличаются от приведенной лишь числом столбцов и строк.