Mavzu: Mantiqiy elementlar: asosiy mantiqiy tushunchalar, mantiqiy holatlar. Reja

Asosiy mantiqiy elеmеntlar
T sеriyasi 19 ta elеmеntdan iborat boʻlib, 4 ta guruhga boʻlingan: 7 ta logik elеmеnt, 3 ta funktsional elеmеnt, 4 ta vaqt elеmеnti, 5 ta kirish kuchaytirgichlari.
Umumiy tеxnik koʻrsatkichlar. 40 ming soatlik xizmat muddati, nuqsonsiz ishlash ehtimolligi r q 0,9 li ulanishlar soniga bogʻliq emas.

• Elеmеntlar quyidagi shartlarda normal ishni taʻminlaydi:

  
  

• istеʻmoldagi kuchlanish xatoligi nominal qiymatdan 10-15% boʻlganda:

  
  

• tashqi muhit harorati -40( dan Q 50( S gacha boʻlganda:

  
  

• atrof muhitning nisbiy namligi 90% gacha va harorati 250 S boʻlganda:

  
  

• 4d gacha tеzlanish chastotasi 5-200 Gts diapazonadagi tеbranishlar.

  
  

Tranzistorli elеmеntlar ishi ishonchli, sozlanishga va tayyorlanayotganida, ishlayotganida rostlanishga muhtoj emas, kuzatib turishni talab qilmaydi, atrof muhitning noʻmaqul sharoitida ham ishlay oladi. Koʻpchilik elеmеntlar diskrеtli signallardan oladigan ikkita darajadagi kuchlanishlarda ishlash uchun xizmat qiladi (shartli ―0‖ bilan bеlgilangan kichik daraja ―1‖ bilan bеlgilangan katta daraja). ―0‖ signali oʻzgarmas tokda 1 voltdan oshmasligi, ―1‖ signali oʻzgarmas tokda 4 voltdan kam boʻlmasligi zarur. Signallarning qutbiyligi manfiy. T sеriyali elеmеntlar kontaktsiz va kontaktli datchiklar bilan ishlashi mumkin. Elеmеntlarning istеʻmollaydigan kuchlanishi -minus 12 va 24 volt. Siljish kuchlanishi - plyus 6V. Kirish signali ―1‖ -4...12 V, kirish signali ―0‖ -0..1 V.

Mantiqiy elementlar - yuqori - "1" va past - "0" darajali signallarning raqamli ketma-ketligidagi ma'lumotlarni qayta ishlash uchun ishlatiladigan, mantiqiy operatsiyalarni VA, YOKI, EMAS va bu operatsiyalarning turli kombinatsiyalarini bajaradigan elementar raqamli qurilmalar.

Birinchi va eng oddiy mantiqiy element mantiqiy operatsiyani bajaradigan invertordir EMAS- inversiya yoki mantiqiy inkor. Kirish uchun bitta signal qo'llaniladi, qarama-qarshi signal chiqariladi. Kirish "0", chiqish "1" yoki kirish "1" va chiqish "0" dir.

Chunki element kirishga ega EMAS faqat bitta, u holda uning haqiqat jadvali faqat ikkita qatordan iborat.
İnverter rolida siz umumiy emitent yoki manbaga ega bo'lgan sxema bo'yicha ulangan an'anaviy tranzistorli kuchaytirgichdan foydalanishingiz mumkin. Bipolyarda bunday ulanishga misol npn tranzistor, quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

O'chirish dizayniga qarab, inverter bo'lishi mumkin turli vaqtlar signal uzatish va boshqa yukda ishlashi mumkin. U bir yoki bir nechta tranzistorlarda yig'ilishi mumkin, ammo sxemadan qat'i nazar, barcha invertorlar bir xil funktsiyani bajaradi. Shuning uchun, tranzistorlarni yoqish xususiyatlari bajarilgan funktsiyani yashirmasligi uchun raqamli mikrosxemalar uchun maxsus belgilar qo'llaniladi. Inverterning an'anaviy grafik belgisi rasmda ko'rsatilgan.

Invertorlar raqamli sxemalarning barcha seriyalarida mavjud. Mahalliy mikro montajlarda invertorlar LN harflari bilan belgilanadi. Misol uchun, 1533LN1 oltita inverterni o'z ichiga oladi. Xorijiy mikro yig'ilishlar raqamli belgidan foydalanadi, masalan, 74ALS04
"VA" operatsiyasini amalga oshiradi - mantiqiy ko'paytirish. Eng oddiy versiyada uning kirishiga ikkita signal beriladi va biz chiqishda bitta signal olamiz. Agar chiqishda ikkita nol berilgan bo'lsa - nol, ikkitasi - chiqish bitta. Agar bitta kirish "1" ni, ikkinchisi esa nolni qabul qilsa, u holda chiqish "0" dir. AND elementi va uning shartli grafik tasviri uchun haqiqat jadvali bilan rasmga qarang

AND mantiqiy elementining ishlashini tushunishning eng oson yo'li ideal elektron boshqariladigan kalitlarga yig'ilgan soddalashtirilgan sxema yordamida amalga oshiriladi. Unda oqim faqat ikkala kalit yopilganda oqadi va shuning uchun chiqishdagi bitta signal faqat kirishda ikkala mantiqiy signal bilan bo'ladi.

Uchinchi asosiy mantiqiy element OR operatsiyasini bajaradigan ajratuvchi - mantiqiy qo'shish. Disjunktorning grafik tasviri quyida joylashgan videoning kirish qismida ko'rsatilgan.
Taqdimotning ravshanligi uchun biz "OR" disjunktorini kalitlar shaklida taqdim etamiz. Ammo bu safar biz ularni parallel ravishda bog'laymiz. Quyidagi rasmdan ko'rinib turibdiki, mantiqiy birlik darajasi har qanday tugma yopilishi bilanoq chiqishda o'rnatiladi, batafsil ma'lumot uchun haqiqat jadvaliga qarang.

Past darajadagi integratsiyaga ega K155 seriyali tranzistor-tranzistorli mantiq (TTL) mikrosxemasining misolidan foydalanib, haqiqiy mantiqiy elementni ko'rib chiqing. Quyidagi rasmda to'rtta elementni o'z ichiga olgan eskirgan, ammo hali ham mashhur K155LA3 mikromontaji 2I - EMAS. Aytgancha, uning yordami bilan siz bir dasta to'plashingiz mumkin.

Aslida, bu bizga allaqachon tanish bo'lgan ikkita birlashtirilgan qismning tasviri: chiqishdagi "2I" va "YO'Q" elementi. 2I-NOT uchun haqiqat jadvali quyida ko'rsatilgan:

Natijada, kirishda biz inverter tufayli "VA" elementiga qarama-qarshi bo'lgan rasm olinganligini ko'ramiz. Uchta "0" va bitta "1" dan farqli o'laroq, biz uchta "1" va faqat bitta nolni ko'ramiz. VA-EMAS raqamli mantiqiy komponent ko'pincha Schaeffer elementi deb ataladi.

2OR - EMAS (aniqrog'i, to'rtta) mantiqiy elementi K155LE1 mikro yig'ilishida mavjud. Haqiqat jadvali, shuningdek, chiqish signalini teskari aylantirish orqali "OR" komponentidan farq qiladi.

Amalda ikkita kirishli XOR elementlari ham qo'llaniladi. Quyidagi rasmda inversiyasiz element belgisi va uning holat jadvali ko'rsatilgan. Ushbu komponentning asosiy vazifasi quyidagicha, chiqish signali faqat kirishlardagi mantiqiy darajalar boshqacha bo'lsa paydo bo'ladi.

O'ylab ko'ring amaliy misol Pulsning oldingi va kesilishini ta'kidlash uchun sxemada "eksklyuziv OR". Ushbu dizaynda impulslarni kechiktirish uchun uchta XOR komponenti ishlatiladi. DD1.4 - yig'ish. Chiqish impulslari barqaror jabhalar va kesiklarga ega. Har bir chiqish pulsining davomiyligi 3 ta komponentning har birining kommutatsiya kechikish vaqtining uch barobariga teng. Chiqish impulslarining jabhalari orasidagi vaqt oralig'i taxminan kirish pulsining davomiyligiga teng. Bundan tashqari, sxema kirish signalining chastotasini ikki baravar oshiradi.

Yana bir qiziqarli XOR funksiyasi mavjud. Agar kirishlardan biriga doimiy "0" qo'llanilsa, komponentning chiqishidagi signal kirish signalini takrorlaydi va agar doimiy "0" doimiy "1" ga o'zgartirilsa, chiqish signali allaqachon kirishning inversiyasi bilan ifodalanadi.

Mana haqiqiy misol, K555LR4 mahalliy mikro montaj. U 2-4VA-2YOKI-EMAS sifatida ifodalanishi mumkin:

Raqamli mikro yig'ish asosiy mantiqiy element emasligi sababli, biz uning haqiqat jadvalini hisobga olmaymiz. Bunday mikrosxemalar ko'pincha maxsus funktsiyalarni bajaradi va ko'rib chiqilgan misolga qaraganda ancha murakkabroq.

Xizmat topshirig'i. Onlayn kalkulyator uchun mo'ljallangan mantiqiy ifoda uchun haqiqat jadvalini tuzish.
Haqiqat jadvali - kiritilgan o'zgaruvchilarning barcha mumkin bo'lgan kombinatsiyalarini va ularning tegishli chiqish qiymatlarini o'z ichiga olgan jadval.
Haqiqat jadvali 2n qatorni o'z ichiga oladi, bu erda n - kirish o'zgaruvchilar soni va n + m - ustunlar, bu erda m - chiqish o'zgaruvchilari.
Ko'rsatma. Klaviaturadan kiritishda quyidagi shartlardan foydalaning: Masalan, abc+ab~c+a~bc mantiqiy ifodasi quyidagicha kiritilishi kerak: a*b*c+a*b=c+a=b*c
Mantiqiy diagramma shaklida ma'lumotlarni kiritish uchun ushbu xizmatdan foydalaning.