2.3. Функциональные возможности логических элементов
На рис. 6.1. приведено обозначение трёхвходового логического элемента, выполняющего операцию логического сложения (элемент «ИЛИ»).
Рис. 6.1. Элемент «ИЛИ»
На выходе логического элемента, выполняющего операцию «ИЛИ», появляется сигнал, соответствующий уровню логической единицы в том случае, когда хотя бы на одном из входов присутствует сигнал, соответствующий уровню логической единицы. Реакцию логических элементов на комбинацию входных сигналов отображают в виде таблицы состояний или таблицы истинности (рис. 6.2).
Рис. 6.2. Таблица истинности элемента 2ИЛИ
3.Практическое задание
Разработка логических схем.
Задание 1.
Входные сигналы - 4-х разрядный двоичный код. Разработать схему электрическую принципиальную, разрешающую прохождение входного кода на выход схемы, при условии - три разряда входного кода логические единицы. Если условие не выполняется состояние выходного кода - логические нули. При разработке схемы электрической использовать микросхемы ЛА1, ЛН1 стандартных серий ТТЛ логики (или их зарубежные аналоги). Соответствие отечественных и зарубежных серий приведено в Приложении II.
Задание 2.
Разработать устройство обнаружения простых чисел. Входные сигналы - 4-х разрядный двоичный код. В моменты прихода входного кода, равного простым числам (1,.2,3,5,7,11,13) выходной сигнал равен логической единице. Провести минимизацию схемы. При разработке схемы электрической использовать микросхемы стандартной логики 74серии.
Задание 3. Разработать схему электрическую принципиальную одноразрядного сумматора используя двухвходовые логические элементы исключающее или, и, или. Промоделировать работу схемы
Этапы:
Составить таблицу истинности.
Создать схему электрическую.
Промоделировать работу схемы согласно таблице истинности. Результаты моделирования представить в следующем виде: отдельно четыре входных сигнала, используя функцию d(x) – логическое состояние сигналов х , совместно все входные сигналы, используя функцию bin(x1, x2, …,xn) – значение состояния узлов x1, x2, …, xn в двоичной системе и выходной сигнал.
4. Контрольные вопросы
1. Системы счисления и коды. Преобразования систем счисления (двоичная, десятичная, шестнадцатеричная, двоично-десятичный код).
2. Логические уровни сигналов.
Логические элементы И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, НЕ, их таблицы истинности.
Прямая и отрицательная логика, возможность использования элемента И-НЕ для реализации функций И, ИЛИ.
Базовый логический элемент И-НЕ стандартных серий ТТЛ. Входные, выходные токи и напряжения, задержки распространения.
Понятия нагрузочной способности, помехозащищенности.
Исключающее ИЛИ. Полусумматор, одноразрядный сумматор
Теоремы Булевой алгебры, теоремы де Моргана в упрощении логических выражений.
Карты Карно и упрощении логических выражений.
Стандартные отечественные серии ТТЛ логики (их зарубежные аналоги).
Лабораторная работа № 4
Разработка и моделирование работы электрической схемы, построенной на комбинационных элементах