3.3 Логическое сложение и отрицание « 3-ИЛИ-НЕ
»
КМОП
логика
комплементарных
транзисторов «металл-оксид- полупроводник»
ЦЛУ
на
основе
логических
элементов
По технологии (ДТЛ - устарела), ТТЛ, КМОП
на практике:
а) создаются как отдельные простые логические элементы И, ИЛИ, НЕ, так и различные ЦЛУ на их основе (вплоть до
микропроцессоров) в интегральном
исполнении в виде одной микросхемы
(это дешево и надежно);
б) реализуется любая логика, для этого на одном кристалле микросхемы простые логические элементы соединяются в
нужные комбинации; в) изготавливается огромное
количество цифровых логических
микросхем.
Что бы современные ЦЛУ применять
как технические средства (ТС) автоматизации, необходимо понимать
принципы построения и способы
представления наиболее востребованных
Группы
ЦЛУ
ЦЛУ,
не
обладающие
памятью
Любые ЦЛУ можно разделить на
две группы
ЦЛУ, не |
ЦЛУ, |
обладающие |
обладающие |
памятью |
памятью |
Обычно используются для выполнения определенных логических операций (чаще всего преобразование или перенаправление сигнала).
Логика их работы обычно описывается таблицами истинности, поскольку результат зависит только от текущего состояния, определяемого сигналами на входах ЦЛУ.
Такие ЦЛУ называют
комбинационными.
Представление
ЦЛУ
с
помощью
простых
логических
элементов
Пример
ЦЛУ
не
обладающего
памятью
Исключающее ИЛИ (XOR)
Это логический элемент, логика
работы которого описывается следующей таблицей истинности.
Пример
ЦЛУ,
не
обладающего
памятью
Исключающее ИЛИ (XOR)
Такое ЦЛУ можно построить на простых логических элементах по следующей схеме
С помощью исключающего ИЛИ
легко реализовать АРИФМЕТИЧЕСКОЕ суммирование
Оно отличается от ЛОГИЧЕСКОГО суммирования
Арифметичес
кое
суммирован ие на элементе
«Исключающ ее ИЛИ»
1 |
01 |
0 |
|
10 |
|
1
Таблица истинности
Различия
арифметиче
ской
и
логической
суммы
Логическая |
Арифметическая |
сумма |
сумма |
Так на основе исключающего ИЛИ
построена ЦЛУ – сумматор, для
сложения двоичных чисел. Он
считается неполным.
Пример
ЦЛУ, не обладающего
памятью
Неполный
сумматор
Он складывает входные Булевы
переменные и выдаёт результат в виде выходной Булевой переменной, учитывает перенос в старший разряд, но не учитывает, что возможен аналогичный перенос из младшего
А0
В0
А1 
В1
Для учета переполнения младшего разряда путем переноса
бита «переполнено» в старший разряд объединяют два
Этотполусумматораполный сумматорв один полныйбудет однобитнымсумматор. Для сложения многобитных чисел нужно объединить несколько полных сумматоров
Объединение
полных
однобитных сумматоров в один многобитный
Полный
двухбитный
сумматор