- •Функциональные устройства микропроцессорных систем
- •Функциональные устройства микропроцессорных систем
- •Часть I
- •Введение
- •Элементы алгебры логики
- •Логические функции одной переменной
- •Логические функции двух переменных
- •Свойства элементарных функций алгебры логики
- •Функционально полные системы булевых функций
- •Комбинационные схемы
- •Базовые элементы 2и-не и 2или-не
- •Логический элемент 2и-не
- •Логический элемент 2или-не
- •Электронная реализация базового логического элемента 2и-не
- •Простейшие логические элементы Логический элемент 2и
- •Логический элемент 2или
- •Логический элемент 3и
- •Логический элемент Исключающее или
- •Комбинирование логических элементов
- •Простейшие интегральные микросхемы средней степени интеграции
- •Типовые комбинационные схемы Полусумматоры
- •Одноразрядные полные сумматоры
- •Дешифраторы
- •Шифраторы
- •Компараторы
- •Сравнение на равенство
- •Сравнение на “больше”
- •Мультиплексоры
- •Синтез комбинационных схем
- •Схемы с элементами памяти Цифровые автоматы
- •Триггеры
- •Асинхронный (несинхронизируемый) rs-триггер
- •Синхронизируемый (тактируемый) rs-триггер
- •D-триггер
- •Т-триггер
- •Универсальный jk-триггер
- •Классификация триггеров
- •Одноступенчатые и двухступенчатые триггеры
- •Счетчики
- •Суммирующий счетчик с последовательным переносом
- •Другие типы счетчиков
- •Регистры
- •Параллельные регистры
- •Последовательные регистры
- •Система маркировки интегральных микросхем
- •Пример маркировки имс
- •Рекомендуемая литература
- •Часть I
Логические функции одной переменной
Всего существуют четыре логические функции одной переменной, перечисленные в следующей таблице:
x |
f1(x) |
f2(x) |
f3(x) |
f4(x) |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
В соответствии с введенными определениями функция f1(x) является абсолютно истинной, функция f2(x) - абсолютно ложной. Функция f3(x), повторяющая значения логической переменной, - это тождественная функция, а функция f4(x), принимающая значения, обратные значениям х, - логическое отрицание, инверсия, или функция НЕ.
Логические функции двух переменных
В следующей таблице приведены все 16 логических функций двух переменных:
В частности, дизъюнкция (логическое сложение) истинна тогда, когда истинны х1 или х2, или обе переменные одновременно. Дизъюнкцию часто называют также логическим сложением, или функцией ИЛИ и условно обозначают f (x1, x2) = x1 + x2.
От дизъюнкции следует отличать функцию f7, которая называется функцией сложения по модулю 2 (функцией разноименности) и является истинной, когда истинны х1 или х2 в отдельности. Эту функцию часто также называют функцией “Исключающее ИЛИ”.
Конъюнкция (логическое умножение) - функция f2, которая истинна только тогда, когда истинны х1 и х2одновременно. Конъюнкцию часто называют функцией И и условно обозначают f (x1, x2)=x1*x2=x1&x2=x1^x2.
Функция |
х1 х2 |
Примечание | |||
|
00 |
01 |
10 |
11 |
|
f1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
f1 º 0 (абсолютная ложь) |
f2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
х1*х2 (конъюнкция) |
f3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
x1*(запрет х2, т.е. x2 = 1 запрещает x1. В цифровой схемотехнике эта функция широко используется для маскирования сигналов) |
f4 |
0 |
0 |
1 |
1 |
х1 |
f5 |
0 |
1 |
0 |
0 |
x2*(запрет х1) |
f6 |
0 |
1 |
0 |
1 |
х2 |
f7 |
0 |
1 |
1 |
0 |
x1* + *x2 (сложение по модулю 2) |
f8 |
0 |
1 |
1 |
1 |
х1+х2 (дизъюнкция) |
f9 |
1 |
0 |
0 |
0 |
(функция Пирса) |
f10 |
1 |
0 |
0 |
1 |
х1*х2 + * (равнозначность х1=х2) |
f11 |
1 |
0 |
1 |
0 |
(инверсия х2) |
f12 |
1 |
0 |
1 |
1 |
х1+ (импликация х2 в х1) |
f13 |
1 |
1 |
0 |
0 |
(инверсия х1) |
f14 |
1 |
1 |
0 |
1 |
х2+ (импликация х1 в х2) |
f15 |
1 |
1 |
1 |
0 |
(функция Шеффера) |
f16 |
1 |
1 |
1 |
1 |
f16 º 1 (абсолютная истина) |
Используя таблицу соответствия, можно получить аналитическое представление любой из перечисленных логических функций: значение функции равно логической сумме конъюнкций входных аргументов/их инверсных значений для тех столбцов таблицы соответствия, в которых значение искомой функции равно 1. Например, согласно этому правилу функцию f7можно представить в виде f7=x1* + *x2.