
- •Комп’ютерна електроніка
- •1 Вступ
- •2 Дискретизація аналогових сигналів
- •2.1 Квантування за рівнем
- •2.2 Квантування за часом
- •2.3 Квантування за рівнем і за часом
- •2.3.1 Розмір похибки ацп
- •2.3.2 Вибір величини кроку квантування за часом
- •3 Застосування алгебри логіки (булевої алгебри) при аналізі і синтезі цифрових електронних пристроїв
- •3.1 Визначення і способи задання перемикальних функцій
- •3.4 Базисні логічні функції
- •3.5 Принцип двоїстості булевої алгебри
- •3.6 Основні тотожності булевої алгебри
- •3.7 Основні закони булевої алгебри
- •3.8 Досконала диз’юнктивна нормальна форма (дднф) запису булевих виразів
- •3.9 Диз’юнктивна нормальна форма
- •3.10 Досконала кон’юнктивна нормальна форма (дкнф) запису булевих виразів
- •3.11 Кон’юнктивна нормальна форма (кнф)
- •3.12 Мінімізація логічних функцій
- •3.12.1 Алгебраїчний спосіб мінімізації пф
- •3.12.2 Мінімізація пф із використанням діаграм Вейча (карт Карно)
- •3.12.2.1 Мінімізація пф за допомогою діаграм Вейча
- •3.12.2.1.1 Загальне правило мінімізації
- •3.12.2.1.2 Приклади мінімізації пф за допомогою діаграм Вейча
- •3.12.2.2 Мінімізація пф за допомогою карт Карно
- •4 Логічні елементи
- •4.1 Інвертор (логічний елемент ні)
- •4.2 Кон’юнктор (логічний елемент і)
- •4.3 Диз’юнктор (логічний елемент або)
- •4.4 Повторювач
- •4.7 Виключаюче або
- •4.8 Додавання по модулю два (непарність)
- •4.9 Додавання по модулю два з запереченням (парність)
- •4.10 Еквівалентність
- •4.11 Нееквівалентність
- •4.13 Заборона
- •4.14 Логічні елементи з відкритим колектором
- •4.15 Логічні елементи з третім станом
- •5 Реалізація логічних функцій у різних базисах
- •5.1 Базисні набори ле і їх взаємозв'язок
- •5.2 Реалізація логічних функцій у різноманітних базисах
- •5.2.1 Реалізація елемента “Рівнозначність” (виключаюче або - ні)
- •5.2.2 Реалізація елемента “нерівнозначність” (виключаюче або, сума по модулю два)
- •5.2.3 Реалізація елемента “Заборона”
- •5.2.4 Реалізація багатолітерних логічних функцій на елементах з невеликою кількістю входів
- •6 Параметри і характеристики цифрових інтегральних мікросхем (імс)
- •6.1 Коефіцієнт об'єднання по входу (Коб)
- •6.2 Коефіцієнт розгалуження по виходу (Кроз)
- •6.3 Статичні характеристики
- •6.4 Завадостійкість
- •6.5 Динамічні характеристики і параметри
- •6.6 Вигляд реалізованої логічної функції
- •6.7 Споживані струм і потужність
- •6.8 Вхідні і вихідні струми, напруги
- •6.9 Порогові напруги
- •6.10 Допустимі значення основних параметрів
- •7 Базові логічні елементи
- •7.1 Базовий ттл (ттлш) - елемент і - ні
- •7.2 Базовий езл - елемент або/або-ні
- •7.3 Базовий кмон елемент або-ні
- •8 Генератори тактових імпульсів (гті) на логічних елементах
- •8.1 Гті на двох інверторах
- •8.2 Гті на 3-х інверторах.
4.2 Кон’юнктор (логічний елемент і)
Кон’юнктор реалізує логічну функцію
.
(4.2)
Нижче показані його значення на електричних схемах (рисунок 4.2, а), принципова схема (рисунок 4.2, б) і таблиця істинності (таблиця 4.1).
-
а
б
Рисунок 4.2
Таблиця 4.1
-
N набору
В
А
F
0
0
0
0
1
0
1
0
2
1
0
0
3
1
1
1
Термін “логічний” звичайно використовують стосовно процедури прийняття рішення. У такому випадку можна сказати, що логічний елемент – це така схема, що, базуючись на вхідних сигналах, може вирішувати, що їй відповісти на виході – “так” або “ні”. Схема кон’юнктора на рисунку 4.3 відповідає “так” (на виході з'являється високий рівень напруги) тільки в тому випадку, коли на обидва її входи подані сигнали “так” (обидві вхідних напруги мають високий рівень). На рисунку 4.3 показана схема дослідження логічного елемента І.
|
Рисунок 4.3 |
Входи логічного элемента підключені до ключів SA1 і SA2. Індикатором виходу служить світлодіод. Якщо на входах А і В з’являються сигнали НИЗЬКОГО логічного рівня (земля), то світлодіод не випромінює. Цю ситуацію відображає перший рядок таблиці 4.2.
Таблиця 4.2
|
|
|
Виходи |
|
Вхід |
| ||||||
|
А |
|
В |
|
F |
| ||||||
|
Рівень напруги |
Двійковий сигнал |
Рівень напруги |
Двійковий сигнал |
Випромі- нювання |
Двійковий сигнал | ||||||
Рядок 1 |
низький |
0 |
низький |
0 |
немає |
0 | ||||||
Рядок 2 |
низький |
0 |
високий |
1 |
немає |
0 | ||||||
Рядок 3 |
високий |
1 |
низький |
0 |
немає |
0 | ||||||
Рядок 4 |
високий |
1 |
високий |
1 |
є |
1 |
Крім значень рівнів напруг і позначки наявності випромінювання вхідні і вихідні сигнали в таблиці позначені війковими цифрами: 0 і 1. Відповідно до рядка 1, якщо на обидва входи подані двійкові нулі, то на виході логічного елемента також виникає двійковий нуль. Двійкова одиниця на виході елемента І з'являється тільки в тому випадку, коли на обидва входи А та В подані двійкові одиниці.
Двійковій одиниці, або напрузі ВИСОКОГО рівня, у точках А, В або F відповідає потенціал +5В відносно землі. Двійковий нуль, або напруга НИЗЬКОГО рівня, у точках А, В або F відповідає потенціалу землі (точніше, близька до потенціалу землі, тобто до нуля). Ми застосовуємо тут так звану “позитивну логіку”, оскільки для одержання двійкової одиниці використовується позитивна напруга +5В. При роботі з цифровими електронними пристроями ми частіше всього будемо мати справу з “позитивною логікою ”.
4.3 Диз’юнктор (логічний елемент або)
Диз’юнктор реалізує логічну функцію
. (4.3)
Нижче показані його позначення на електричних схемах (рисунок 4.4,а), принципова схема(рисунок 4.4, б) і таблиця істинності (таблиця 4.3).
-
а
б
Рисунок 4.4
Відмінна властивість логічного елемента АБО складається в тому, що на його виході з'являється сигнал низького рівня тільки тоді , коли на усі його входи подаються також сигнали низького логічного рівня.
Таблиця 4.3
-
N набору
В
А
F
0
0
0
0
1
0
1
1
2
1
0
1
3
1
1
1