ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМОТЕХНИКИ. ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

  • pptx
  • 16.01.2025
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМОТЕХНИКИ. ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ.pptx

ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМОТЕХНИКИ. ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ МНОЖЕСТВ И АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ

Ключевые слова

схемотехника
логический элемент
триггер
конъюнктор
сумматор


Элементы схемотехники

Любое устройство компьютера, выполняющее арифмети-ческие или логические операции, может рассматриваться как преобразователь двоичной информации.

Логические элементы

F = A & B

F = A B

F = A A A

F = A & B A & B A & B

F = A ∨ B A B A ∨ B

И

ИЛИ

НЕ

И-НЕ

ИЛИ-НЕ

Однотипность сигналов на входах и выходах позволяет подавать сигнал, вырабатываемый одним элементом, на вход другого элемента.

Вход

00

01

10

11

Выход

0

Логический элемент И

0

00

01

10

11

0

0

0

1

1

0

0

1

1

1

&

Вход

00

01

10

11

Выход

Логический элемент ИЛИ

0

00

01

10

11

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

0

1

Вход

00

01

10

11

Выход

Логический элемент И-НЕ

0

00

01

10

11

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

1

&

Вход

00

01

10

11

Выход

Логический элемент ИЛИ-НЕ

0

00

01

10

11

0

0

1

1

0

1

1

0

0

0

1

1

Вход

00

01

Выход

Логический элемент НЕ

0

0

1

1

0

1

Логические элементы

Схема и обозначение четырёхвходового конъюнктора

A

B

C

D

A

B

?

Каким логическим элементом можно заменить данную комбинационную схему?

Логические элементы

№ 1. Построить комбинационную схему по функции:
F A, B A, B A, B = A A A & B B B ∨ A & B

&

&

A

B

Сумматор

pi+1

pi

+

an

an-1

ai

a1

a0

bn

bn-1

bi

b1

b0

sn

sn-1

si

s1

s0

Входные данные

Выходные данные

si

pi+1

1

1

1

1

0

0

0

0

Выход

Вход

ai

bi

pi

0

1

1

0

1

0

1

0

pi+1 = ai & bi & pi ai & bi & pi ai & bi & pi

ai & bi & pi

ai & bi & pi

ai & bi & pi

A=A ∨ A

ai & bi & pi

ai & bi & pi

pi+1 = bi & pi ai & pi ai & bi

Сумматор

si

pi+1

0

1

0

1

Выход

Вход

ai

bi

pi

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

si = 1

В сумме три
единицы

В сумме есть одна
единица, но не было перехода через разряд

ai & bi & pi

pi+1 = bi & pi ai & pi ai & bi

Сумматор

pi+1 = ai & bi ai & pi bi & pi

a

b

p

pi +1

1

&

1

si

1

&

&

&

&

Триггер

Михаил Александрович Бонч-Бруевич (1888–1940) – русский и советский радиотехник, основатель отечественной радиоламповой промышленности.
Работал в области радиовещания и дальней связи на коротких волнах. В 1918 году предложил схему переключающего устрой-ства, имеющего два устойчивых рабочих состояния, под названием «катодное реле». Это устройство впоследствии было названо триггером.

RS-триггер

R

S

0

1

1

0

Q

0

1

0

1

0

1

0

1

Q

Схема хранения разряда
двоичного числа

0

0

Вход S (от англ. set установка)

Вход R (от англ. reset сброс)

Старое состояние триггера

Новое состояние
триггера

0

1

0

0

0

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

Устойчивая работа невозможна

При R=0 и S=0, триггер сохраняет исходное состояние

Что происходит при значениях R=0 и S=1?

Что происходит при значениях R=1 и S=0?

Триггер

Триггер используется для хранения информации в опера-тивной памяти и внутренних регистрах компьютера. Память содержит миллионы триггеров.

Режим работы триггера

Вход R (сброс)

Вход S (установка)

Состояние триггера Q

Хранение предыдущего состояния

0

Q

Установка триггера в 0

1

0

Установка триггера в 1

0

1

Запрещенное состояние

1

Недопустимо

Самое главное

Преобразования информации в блоках компьютера произво-дятся логическими устройствами двух типов: комбинационными схемами и цифровыми автоматами с памятью.
Дискретный преобразователь, который выдает после обработки двоичных сигналов значение одной из логических операций, называется логическим элементом. Схема, выполняющая суммирование двоичных чисел, называется сумматором. В цифровых автоматах с памятью набор выходных сигналов зависит от набора входных сигналов и от внутреннего состояния устройства.
Триггер – логический элемент, способный хранить один разряд двоичного числа. Оперативная память современных компьютеров содержит миллионы триггеров. Компьютер состоит из огромного числа логических устройств, образующих все его узлы и память.

Вопросы и задания

Запишите логическую функцию соответствующую схеме и определите каким элементом ее можно заменить.

Ответ

Ответ

A

B

F = A ∨ B A B A ∨ B

Используя элементы И, НЕ составьте преобразователь любого сигнала в 1.

Вопросы и задания

Приведенная схема должна реализовывать функцию, заданную таблицей истинности. Как правильно подключить схему?

Подсказка I

A

C

B

A

B

C

0

1

1

0

1

0

1

0

F

0

1

0

1

Подсказка II

Ноль на красном проводе должен гарантировать значение 0 на выходе.

Найдем значение 0 на выходе при 1 на красном проводе (B).

Ответ

Информационные источники

http://www.kartinkijane.ru/download.php?file=201305/1440x900/kartinkijane.ru-37073.jpg
http://www.sut.ru/news/data/textimages4/.thumbs/97f479dc9da2d305a148df3cfdd4f682_0_500_0.jpg