1.3.5. Законы (формулы) поглощения.

х*0 = 0

х+1 = 1

х+0 = х

х*1 = х

х*х = х

х+х = х

х+х = 1

1.3.6. Законы (формулы) склеивания.

2. Цифровые интегральные микросхемы.

Цифровая ИМС представляет собой законченный функциональный узел для решения задач преобразования и обработки электрических сигналов.

2.1. Параметры цифровых микросхем.

Цифровые микросхемы предназначены для выполнения операций Булевой алгебры с дискретными сигналами. Булевая алгебра ( Алгебра логики) – специальный математический аппарат описания функционирования любого цифрового автомата и синтеза его структуры на основе этого аппарата. Фундаментальным понятием булевой алгебры является понятие высказывания. Под высказыванием понимается всякое предложение, в отношении которого имеет смысл утверждение о его истинности или ложности. При этом считается, что каждое высказывание или истинно, или ложно и не может быть одновременно и истинно, и ложно.

По функциональному назначению цифровые микросхемы подразделяются на подгруппы логических микросхем, триггеров, элементов арифметических и дискретных устройств. Цифровые микросхемы выпускают сериями. В состав каждой серии входят микросхемы, имеющие единое конструктивно-технологическое исполнение, но относящееся к различным подгруппам. Большинство цифровых микросхем относится к потенциальным микросхемам: сигнал на входе и выходе представляется низким и высоким уровнем напряжения. Указанным двум состоянием сигнала ставится в соответствие логические значения «0» и «1». В зависимости от кодирования состояния двоичного сигнала различают положительную и отрицательную логику, рис3.

Логические операции, выполняемые микросхемами, обычно указываются для положительной логики. Длительность потенциального сигнала определяется сменой информации: например, длительность сигнала на выходе микросхемы определяется временным интервалом между двумя входными сигналами, либо их длительностью. Иногда применительно к потенциальным микросхемам говорят, что они управляются положительными или отрицательными импульсами. Это означает, что для изменения состояния микросхемы необходимо на заданное время изменить уровень входного сигнала с «1»на «0» (отрицательный импульс), либо с «0» на «1» (положительный импульс).

Свойства цифровых микросхем характеризуют системой электрических параметров, которые разделяются на статические и динамические.

Статические параметры характеризуют микросхему в статическом режиме:

- напряжение источника питания, U_ип;

- входное и выходное напряжение логического 0, U_0вх U_0вых ;

- входное и выходное напряжение логической 1, U_1вх U_1вых;

- входной и выходной токи логического 0 и логической 1 I⁰_вх,I¹_вх и I⁰_вых,I¹_вых ;

- коэффициент разветвления по выходу Краз (максимальное количество подключенных к выходу МС входов аналогичных МС);

- средняя потребляемая мощность, Р_{пот ср}.

Динамические параметры характеризуют свойства микросхемы в режиме переключения. В основном это временные параметры микросхемы:

- время перехода из состояния логического «0» в состояние логической «1»;

- время задержки распространения сигнала при выключении микросхемы;

- время перехода из состояния логической «1» в состояние логического «0»;

- время задержки распространения сигнала при включении микросхемы.

Логические микросхемы выполняют операции конъюгации (И), дизъюнкции (ИЛИ), инверсии (НЕ) и более сложные логические операции: И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И-ИЛИ-НЕ и др. Логическая микросхема, как функциональный узел может состоять из нескольких логических элементов, каждый из которых выполняет одну, две или более из вышеперечисленных операций и является функционально автономным, то есть может использоваться независимо от других логических элементов. Конструктивно логические элементы объединены единой подложкой и корпусом.

Логики	Полярность напряжения питания
	Положительная	Отрицательная
Положительная
Отрицательная

Рис 3. Кодирование состояния двоичного сигнала.

Разработка каждой серии цифровых микросхем начинается с базового логического элемента, лежащего в основе всех микросхем серии: логических, триггеров, счетчиков и т. д. Базовые логические элементы выполняют операцию «И-НЕ» либо «ИЛИ-НЕ».

Принцип построения способ управления его работой, выполняемая логическая функция, напряжение питания и другие параметры базового элемента являются определяющими для всех микросхем серии.

Комбинационные узлы такие как: дешифраторы, мультиплексоры, узлы перекосов, сумматоры и вычитатели, широко распространены аппаратуре АСУ. Знание принципов работы этих узлов позволит, во-первых, глубоко изучить, а следовательно, и качественно эксплуатировать технические средства АСУ. Во-вторых в краткие сроки производить восстановительные работы. Все это в конечном итоге повышает надежность техники.