3.2. Элемент или –дизъюнктор, собирательно-разделительная схема

Элемент ИЛИ – это логическая схема, имеющая 2 или более входов и один выход, сигнал на котором появляется в том случае, когда есть сигнал хотя бы на одном из входов.

Элемент ИЛИ выполняет операцию логического сложения, которая может быть представлена как Р = х₁ + х₂ = х₁ х₂ = и читается как «Р есть х₁ ИЛИ х₂». УГО и гипотетические принципиальные схемы элемента ИЛИ приведены на рис. 13. 6.

Uип +

А

1

х₁ VD₁ VT₁ VT₂

В Р VD₂ х₁ х₂

Х₂ у у

а) б) R R в)

Рис. 13. 6. УГО (а) и принципиальные схемы ЛЭ «ИЛИ» РДЛ (б) и РТЛ (в) типа

Собирательной называют схему «ИЛИ», т.к. она подсоединяет выходы различных элементов к одному входу – это её основная функция. Разделительной же её классифицируют за обеспечение исключения влияния этих элементов друг на друга.

Рабочие осциллограммы ЛЭ «ИЛИ» иллюстрируют графики рис. 13. 7.

А (х₁)

t

B (х₂₎

t

Q (у)

t

Рис. 13. 7. Временные диаграммы работы ЛЭ «ИЛИ»

Работу элемента «ИЛИ» отражают данные таблицы истинности. 2, которые показывают выходное состояние элемента для любых возможных состояний его входов – входных комбинаций.

Таблица 2. Таблица истинности для двухвходового элемента ИЛИ

Входы		Выход
А (х1)	В (х2)	Q (у)
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	1

3.3. Элемент «не» –инвертор, схема дополнения

Элемент «НЕ» – это простейшая логическая схема, имеющая только 1 вход и один выход, сигнал на котором появляется в том случае, когда нет сигнала на его входе, и сигнал исчезает на выходе, когда появляется сигнал на входе. Его называют инвертором.

Элемент «НЕ» выполняет операцию логического отрицания, которая может быть представлена как Р = А = │ А и читается как «Р есть НЕ А».

Работу инвертора отражает таблица истинности 3.

Таблица 3. Таблица истинности для инвертора

А	Р
0	1
1	0

Принципиальная схема инвертора приведена на рис. 2 – это электронный усилитель, транзистор которого работает в ключевом режиме. Его УГО показано на рис. 13. 8, где кружком обозначается операция логической инверсии.

а) б)

Рис. 13. 8. УГО ЛЭ «НЕ» с инверсным входом (а) и инверсным выходом (б).

Другие логические элементы, как и вообще различные логические схемы создаются из этих основных ЛЭ И, ИЛИ и НЕ.

Например, логическая схема «Запрет», УГО которой приведено на рис.9, состоит их ЛЭ «И» и ЛЭ «НЕ».

А

Запрет

&

А

Р Р

В В

Рис. 9. УГО логической схемы «Запрет»

Вход А называется информационным, а вход В запрещающим (по функции – управляющим). Алгоритм работы схемы состоит в следующем:

Р = 1 только в том случае, если А = 1 и В = 0.

ЛЭ «И-НЕ» и «ИЛИ-НЕ» - это схемы «И» и «ИЛИ», которые имеют инвертирующие выходы. Их УГО показаны на рис. 13. 10.

А А

& Р = А & В 1 Р = А + В

В В

а) б)

Рис. 13. 10. УГО ЛЭ «И-НЕ» (а) и «ИЛИ-НЕ» (б)

В интегральной технологии схемы «И-НЕ» и «ИЛИ-НЕ» являются базовыми для конструирования логических схем любой сложности. Например, инвертор можно получить соединив входы А и В, конъюнктор – подсоединив к выходу «И-НЕ» инвертор и т.д.

Важную роль в современной цифровой электронике играют логические автоматы – это сложные электронные схемы из набора ЛЭ, реализующие соответствующие логические выражения, например, арифметически складывающие две двоичные цифры в одном разряде (см. рис. 13.11).

А В

1

&₁

S

&₂

P

Рис. 13.11. Структурная схема двоичного полусумматора

Работает схема по алгоритму:

- S = 1, если А = 1 «ИЛИ» В = 1 «И» Р = 0;

- Р = 1, если А = 1 «И» В = 1.