Логический элемент "или"

Следующим простейшим логическим элементом является схема, реализующая операцию логического умножения "И":

F(x₁,x₂) = x₁Vx₂

где символ V обозначает функцию логического сложения. Иногда эта же функция записывается в другом виде:

F(x₁,x₂) = x₁Vx₂ = x₁+x₂ = x₁|x₂.

То же самое действие можно записать при помощи таблицы истинности, приведённой в таблице 4. В формуле, приведенной выше использовано два аргумента. Поэтому логический элемент, выполняющий эту функцию имеет два входа. Такой элемент обозначается "2ИЛИ". Для элемента "2ИЛИ" таблица истинности будет состоять из четырех строк (2² = 4).

Таблица 1.4. Таблица истинности схемы, выполняющей логическую функцию "2ИЛИ"

In1	In2	Out
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Как и в случае, рассмотренном для схемы логического умножения, воспользуемся для реализации схемы "2ИЛИ" ключами. На этот раз соединим ключи параллельно. Схема, реализующая таблицу истинности 1.4, приведена на рисунке 1.5. Как видно из приведённой схемы, уровень логической единицы появится на её выходе, как только будет замкнут любой из ключей, то есть схема реализует таблицу истинности, приведённую в таблице 1.4.

  Рисунок 1.5. Принципиальная схема, реализующая логическую функцию "2ИЛИ"

Так как функция логического суммирования может быть реализована различными принципиальными схемами, то для обозначения этой функции на принципиальных схемах используется специальный символ "1", как это приведено на рисунке 1.6.

  Рисунок 1.6. Условно-графическое изображение логического элемента, выполняющего функцию "2ИЛИ"

2.2 Диодно-транзисторная логика (дтл)

Наиболее простой логический элемент получается при помощи диодов. Схема базового логического элемента диодной логики приведена на рисунке 2.1.

  Рисунок 2.1. Принципиальная схема базового логического элемента "2И", выполненного на диодах

В схеме базового логического элемента на диодах при подаче нулевого потенциала на любой из входов (или на оба сразу) через резистор R1 будет протекать ток, и на его сопротивлении возникнет падение напряжения. В результате на выходе схемы базового логического элемента будет присутствовать единичный потенциал только если подать единичный потенциал сразу на оба входа микросхемы. То есть приведенная схема базового логического элемента реализует функцию "2И".

Количество входов логического элемента "И" зависит от количества диодов. Если использовать два диода, то получится логический элемент "2И", если три диода — то логический элемент "3И", если четыре диода, то логический элемент "4И", и так далее. В микросхемах средней интеграции выпускается максимальный логический элемент "8И".

К сожалению приведенные схемы логических элементов не могут каскадироваться, так как мощность сигнала при распространении по схеме уменьшается. Поэтому к схеме диодного логического элемента "И" обычно подключается двухтактный усилитель на биполярных транзисторах. Схема такого логического элемента приведена на рисунке 2.3.

  Рисунок 2.3. Принципиальная схема базового логического элемента ДТЛ микросхемы

Обратите внимание, что транзистор VT1 инвертирует сигнал на выходе элемента "И". В результате вместо логической 1 на выходе присутствует логический 0. И наоборот, вместо логического нуля на выходе присутствует логическая единица, а схема в целом реализует логическую функцию "2И-НЕ":

Условно-графическое изображение ДТЛ логического элемента "2И-НЕ" показано на рисунке 2.4, а таблица истинности приведена в таблице 2.1

  Рисунок 2.4. Условно-графическое изображение логического элемента "2И-НЕ"

Таблица 2.1. Таблица истинности схемы, реализующей логическую функцию "2И-НЕ"

x1	x2	F
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

На основе базового элемента ДТЛ строится и инвертор. В этом случае на входе используется только один диод. Схема ДТЛ инвертора приведена на рисунке 2.5.

  Рисунок 2.5. Принципиальная схема инвертора ДТЛ микросхемы