
- •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
Простейшие логические элементы Логический элемент 2и
Условное обозначение Логическая функция Таблица соответствия
x1 |
x2 |
y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
y=х1*х2
логический 0- низкий уровень напряжения;
логическая 1- высокий уровень напряжения.
Логический элемент 2или
Условное обозначение Логическая функция Таблица соответствия
x1 |
x2 |
y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
y = x1+x2
Логический элемент 3и
x1 |
x2 |
x3 |
y |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
y = x1*x2*x3
Логический элемент Исключающее или
Условное обозначение Логическая функция Таблица соответствия
x1 |
x2 |
y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
y =
Логическая функция Исключающее ИЛИ находит применение в схемах контроля на четность/нечетность. Так, контроль на четность n- разрядного двоичного кода{an-1..a0} выполняется путем аппаратной реализации следующего равенства:
an-1 Å an-2 Å ... Å a0 = 0
Комбинирование логических элементов
Комбинируя между собой рассмотренные простейшие логические элементы, можно реализовать и другие более сложные логические функции, например:
Инвертор Логическая схема 2И
Логическую функцию у = x1 * x2+ x3 можно преобразовать следующим образом:
В результате получим следующую реализацию этой функции на базовых логических элементах 2И-НЕ:
Аналогично, логическая функция
на базовых элементах 2И-НЕ реализуется
следующим образом:
Простейшие интегральные микросхемы средней степени интеграции
На рис. 2 представлены условные обозначения интегральных микросхем средней степени интеграции К555ЛА3 и К555ЛЕ1, содержащие в одном корпусе/на одном кристалле по 4 базовых элемента 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ соответственно. Выводы микросхем 7, 14 используются для подачи на микросхему питания +5 В.
Выводы питания на принципиальных схемах обычно не обозначаются и подразумеваются по умолчанию. Питание подается одновременно на все 4 логических элемента микросхемы, хотя в конкретной схеме могут быть задействованы не все из них.
Рис. 2. Интегральные микросхемы
К555ЛА3 и К555ЛЕ1
На рис.3 приводятся условные обозначения ряда других простейших микросхем средней степени интеграции. Номера выводов микросхем не приводятся (их можно найти в справочниках по интегральным микросхемам):
Рис. 3. Простейшие интегральные микросхемы