§2 Интерпретация на логических элементах эвм

Управляющие и вычислительные устройства электронных цифровых вычислительных машин (ЦВМ) строят на элементах, которые выполняют элементарные логические операции. Такие элементы называют логическими. Они используются для управления работой запоминающих устройств, отдельных узлов, блоков и устройств машины, а также для построения схем, реализующих сложные логические функции [3―6].

2.1 Логический элемент НЕ (инвертор)

Входной сигнал инвертора (от лат. invertere — обращать, превращать) противоположен по значению входному сигналу или, другими словами, сигналы на входе и на выходе инвертора всегда не совпадают: если на входе 0, то на выходе 1; если на входе 1, то на выходе 0.

На Рис.10a дано устаревшее условное графическое изображение инвертора.

Рис.10 Логический элемент НЕ (инвертор).

На Рис.10b — условное графическое изображение инвертора, соответствующее американской спецификации MIL. Кружок на выходе означает выполнение логической операции НЕ. Условное изображение инвертора по европейскому стандарту показано на Рис.10c.

Так как выходной сигнал инвертора противоположен по значению входному (таблица истинности представлена в Табл.2), его называют логическим элементомНЕ.

2.2 Логический элемент И

Устаревшее графическое изображение логического элемента И представлено на Рис.11a.

Рис.11 Логический элемент И.

Изображение, соответствующее американской спецификации MIL, представлено на Рис.11b. Изображение того же элемента на Рис.11c, отвечает европейскому стандарту. На этих рисунках изображен логический элемент И с двумя входами (их может быть и более двух) и , выход которого обозначен буквой греческого алфавита . Работа логического элемента И описывается следующим правилом: выходной сигнал будет равен 1 только тогда, когда все входные сигналы и равны 1 (Табл.3), т.е. =1 только тогда, когда =1 и =1. Если, по крайней мере, на одном из входов появляется 0, то и на выходе будет 0, т.е.

=&.

Подобная запись выполнена в соответствии с алгеброй Буля, которая рассматривается, как арифметика систем, построенных на логических элементах.

2.3 Логический элемент ИЛИ

На Рис.12a представлено устаревшее обозначение логического элемента ИЛИ.

Рис.12 Логический элемент ИЛИ.

На Рис.12b изображено более позднее обозначение элемента ИЛИ. По спецификации MIL элемент ИЛИ изображен на Рис.12c. Обозначение того же элемента, отвечающее принятому в настоящее время европейскому стандарту, приведено на Рис.12d.

Выходной сигнал (см. таблицу истинности, приведенную в Табл.4) логического элемента ИЛИ будет равен единице тогда, когда хотя бы на одном из входов ( или ) будет единица (или оба входа одновременно будут равны 1), т.е. =1, если =1 и (или) =1. Аналитически это правило записывается следующим образом:

=.

Символ обозначает выполнение операции ИЛИ.

2.4 Соединение логических элементов И и ИЛИ с элементом НЕ. В результате соединения логического элемента И с элементом НЕ образуется иной функциональный элемент И-НЕ (Рис.13a), а соединение элемента ИЛИ с элементом НЕ — элемент ИЛИ-НЕ (Рис.13b).

Рис.13 Функциональные элементы: a — И-НЕ; b — ИЛИ-НЕ.