Raqamli texnika elementlari. Mantiqiy elementlar turli mantiqiy elementlarni hosil qilish Mantiqiy elementlar va

Mantiqiy elementlar va ularning ishlash prinsiplari
Mantiqiy elementlar mantiqiy ifodalarni bajarishga mơljallangan bơlib, barcha arifmetik va mantiqiy amallarni ular asosidagi qurilmalar yordamida amalga oshiriladi. Quyidagi rasmlarda xisoblash mashinalarida qơllaniladigan asosiy mantiqiy elementlar va ularning ishlash prinsiplari keltirilgan.
«VA» - mantiqiy kơpaytirish, «Konyunktsiya» elementi
X va Y kirishlarga bir vaqtda “1” signali berilsa (ya`ni ulagichlar bir vaqtda ulansa), Z chiqishda “1” signali xosil bơladi (ya`ni lampa yorishadi). Kirishlardan birortasiga yoki bir vaqtda ikkalasiga «0» signali berilsa (ya`ni ulagichlardan biri yoki bir vaqtda ikkalasi ulanmagan xolda bơlsa), chiqishda «0» signali xosil bơladi (ya`ni lampa ơchgan xolda bơladi).
«VA» elementi mantiqiy funksiya sifatida Z = X  Y , xamda Z = X·Y yoki Z = X _^ Y kơrinishlardan birortasini tasvirlanashi mumkin

«YOKI» - mantiqiy qơshish, «Dizyunktsiya» element
X a Y kirishlar bir vaqtda “0” signali berilsa (ya`ni ulagichlar bir vaqtda ulanmagan xolda bơlsa), Z chiqishda “0” signali xosil bơladi (ya`ni lampa ơchiq xolda bơladi). Kirishlardan birortasiga yoki bir vaqtda ikkalasiga «1» signali berilsa (ya`ni ulagichlardan biri yoki bir vaqtda k-kalasi ulansa), chiqishda «1» signali xosil bơladi (ya`ni lampa yorishadi).
«YoKI» elementi mantiqiy funksiya sifatida Z = X+Y xamda Z = XvY kurinishlarda tasvirlanadi.

«INKOR» - mantisiy inkor etish («EMAS») elementi
«INKOR» elementining chiqishidagi son uning kirishidagi songa nisbatan teskari kodga ega bơladi.
«INKOR» elementi mantiqiy funksiya sifatida kơrinishda tasvirlanadi.

«VA – INKOR» - mantiqiy kơpaytirishning inkori elementi
X va Y kirishlarga bir vaqtda “1” signali berilsa, Z chiqishda “0” signali xosil bơladi. Kirishlardan birortasiga yoki bir vaqtda ikkalasiga «0» signali berilsa, chiqishda «1» signali xosil bơladi.

«YOKI - INKOR» - mantiqiy qơshishning inkori element
X va Y kirishlar bir vaqtda “0” signali berilsa, Z chiqishda “1” signali xosil bơladi. Kirishlardan birortasiga yoki bir vaqtda ikkalasiga «1» signali berilsa, chiqishda «0» signali xosil bơladi.

1.2. Mantiqiy elementlarni ishlab chiqarish texnologiyalari.
Raqmli hisoblash texnikasida asos elementlari bơlib mantiqiy “VA”, “YOKI” hamda “InKOR” elementlari xizmat qiladi.
Mantiqiy elementlarni ishlab chiqarish texnologiyalarining bir qator turlari mavjud bơlib, ularning xar biri ơz yutuq va kamchiliklariga ega.
Masalan:
- unipolyar tranzistorlarga asoslangan texnalogiyalar (n-MOP, p-MOP, KMOP) kristalda joylashgan elementlar zichligini yuqoriligi, kam quvvat talabligi, narhining arzonligi bilan xarakterlanadi, lekin tashqi tasirlarga ơta ta`sirchan, nisbatan tezkorligi past;
- bipolyar texnologiyadagi (DTL, TTL, TTLDSh, ESL, I²L) elementlar ơta tezkorligi va ishonchli ishlashi bilan xarakterlanadi, lekin elementlar zichligi kam va kơp energiya talab qiladi, tan narxi qimmat;
- integral-injeksion texnologiyadagi (I²L) elementlar yuqoridagi ikki texnologiya orasidagi kơrsatkichlarga ega
1.3. Mantiqiy elementlar asosida turli qurilmalarni loyihalash.
Raqamli xisoblash texnikasining asosiy qurilmalaridan biri – summatordir. Bir razryadli ikkilik sonlarni qơshish uchun qơllaniladigan «Yarim summator» sxemasini loyihalash jarayonini kơrib chiqamiz:
Berilgan “a” xamda “b” bir razryadli ikkilik sonlarni qơshish natijasida “s” - yig’indi razryadi va “p”- ơtish razryadi xosil bơladi.
“a” va “b” bir razryadli qơshiluvchilardan faqat bittasi «1» ga teng bơlsa, yig’indi razryadi s=1 bơladi, “a” va “b” bir vaqtda «1» ga teng bơlgandagina p=1 bơladi. Shu xolatlar uchun mantiqiy funksiyalar quyidagi kơrinishga ega bơladi:

Bir razryadli yarim summator sxemasini shu ifodalarga mos ravishda mantiqiy elementlar asosida qurish mumkin.
Mantiqiy algebraning ahamiyati uzoq vaqt davomida inkor qilib kelinadi, chunki uning usul va uslublaridan o‘sha davrning fan va texnikasi uchun amaliy foyda yo‘q edi. Biroq elektron asosdagi (bazadagi) hisoblash texnikasi vositasini yaratish uchun prinsipial imkoniyat paydo bo‘lganida Bul tomonidan kiritilgan amallar katta foyda berdi. Ular avval boshdanoq faqat ikkita mohiyat: rost va yolg‘on bilan ishlashga mo‘ljallangan. Ular ikkilik kod bilan ishlash uchun qanchalik qo‘l kelganini tushunish qiyin emas. Bu kod zamonaviy kompyuterlarda ham faqat ikkita signal: nol va bir bilan taqdim etilgan.Elektron hisoblash mashinalarini yaratishda Jorj Bul taklif qilgan mantiqiy amallarning hammasi emas, balki to‘rtta asosiy amali: VA (kesishma), YOKI (birlashtirish), EMAS (inkor) va YOKINI ISTESNO ETUVChI zamonaviy kompyuterlar protsessorlarining hamma turlarida qo‘llaniladi.

Elektron hisoblash mashinalarida axborotni tasvirlash
Inson faoliyatining ixtiyoriy shakli axborotni uzatish va qayta o‘zgartirish bilan bog‘liqdir. Axborot terminining aniq ta’rifi mavjud emas, lekin, biz, axborot deganda, qandaydir ob’ektlar xolatining o‘zgarishini boshqarishni tushunamiz.Qandaydir moddiy shaklda fiksirlangan va mujassamlantirilgan axborot xabar yoki signal deb ataladi. Signallar uzluksiz yoki diskret bo‘lishi mumkin. Uzluksiz (analog) signal, o‘zgarishi qaralayotgan jarayon haqida axborotni vaqt bo‘yicha akslantiruvchi qandaydir fizikaviy miqdor elektr toki, kuchlanish va bosh sifatida ifodalanadi. Uzluksiz signalni uzatuvchi fizikaviy miqdor biror aniq intervalda ixtiyoriy qiymatlarni qabul qilishi mumkin, va vaqtning ixtiyoriy momentlarida o‘zgarishi mumkin. Diskret xabarlarda, vaqtning qandaydir momentlarida ulardan turli ketma-ketliklar vujudga keluvchi fiksirlangan darajalar to‘plami mavjuddir.