(2012-05-19)

จากนิตยสาร "วิทยุ"

มีองค์ประกอบลอจิคัลหลายสิบองค์ประกอบที่ทำงานเป็นวงจรไมโครดิจิทัลอิสระที่มีระดับการรวมต่ำและเป็นส่วนประกอบของวงจรไมโครที่มีระดับการรวมสูงกว่า แต่ที่นี่เราจะพูดถึงเพียงสี่องค์ประกอบเท่านั้น - องค์ประกอบเชิงตรรกะ AND, OR, NOT, AND-NOT องค์ประกอบ AND, OR และ NOT เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน และ NAND คือการรวมกันขององค์ประกอบ AND และ NOT

“ส่วนประกอบ” ของเทคโนโลยีดิจิทัลเหล่านี้คืออะไร ตรรกะของการดำเนินงานคืออะไร มาชี้แจงทันที: เราจะเรียกแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 0 ถึง 0.4V นั่นคือสอดคล้องกับระดับลอจิคัล 0 แรงดันไฟฟ้าระดับต่ำและแรงดันไฟฟ้าที่มากกว่า 2.4V ซึ่งสอดคล้องกับระดับลอจิคัล I ซึ่งเป็นระดับสูง แรงดันไฟฟ้า ระดับแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ที่อินพุตและเอาต์พุตขององค์ประกอบลอจิกและวงจรไมโครอื่น ๆ ของซีรี่ส์ K155 ที่ใช้ในการระบุสถานะและการทำงานเชิงตรรกะ

การกำหนดกราฟิกแบบเดิมขององค์ประกอบตรรกะ AND จะแสดงในรูปที่ 1, a สัญลักษณ์ของมันคือเครื่องหมาย “&” ภายในสี่เหลี่ยม เครื่องหมายนี้แทนที่คำเชื่อม “และ” ในภาษาอังกฤษ ทางด้านซ้ายมีอินพุตลอจิคัลสองตัว (อาจจะมากกว่า) - X1 และ X2 ทางด้านขวา - หนึ่งเอาต์พุต Y ตรรกะขององค์ประกอบมีดังนี้: แรงดันไฟฟ้าระดับสูงจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตเฉพาะเมื่อมีสัญญาณในระดับเดียวกันเท่านั้น นำไปใช้กับอินพุตทั้งหมด

องค์ประกอบ และ -การคูณ

เพื่อให้เข้าใจตรรกะของการทำงานขององค์ประกอบลอจิคัล I อะนาล็อกไฟฟ้าจะช่วยได้ (รูปที่ 1, b) ประกอบด้วยแหล่งพลังงานที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม GB (เช่นแบตเตอรี่ 3336) สวิตช์ปุ่มกด SB1 SB2 ของการออกแบบใด ๆ และหลอดไส้ HL (MNZ, 5-0 ,26) สวิตช์จะจำลองสัญญาณไฟฟ้าที่อินพุตแบบอะนาล็อก และไส้หลอดจะระบุระดับสัญญาณที่เอาต์พุต สถานะเปิดของหน้าสัมผัสสวิตช์สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าระดับต่ำ และสถานะปิดสอดคล้องกับระดับสูง ในขณะที่หน้าสัมผัสปุ่มไม่ได้ปิด (แรงดันไฟฟ้าระดับต่ำที่อินพุตทั้งสองขององค์ประกอบ) ระบบไฟฟ้า วงจรอะนาล็อกเปิดอยู่และหลอดไฟไม่สว่างตามธรรมชาติ ข้อสรุปอื่นไม่ใช่เรื่องยาก: หลอดไส้ที่เอาต์พุตขององค์ประกอบ AND จะเปิดขึ้นหลังจากปิดหน้าสัมผัสของปุ่มทั้งสอง SB1 และ SB2 เท่านั้น นี่คือการเชื่อมต่อเชิงตรรกะระหว่างสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตขององค์ประกอบ AND .

ตอนนี้ลองดูรูปที่ 1, ค. มันแสดงไดอะแกรมกำหนดเวลาของกระบวนการไฟฟ้าที่ให้แนวคิดที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับการทำงานขององค์ประกอบตรรกะ AND ที่อินพุต X1 สัญญาณจะปรากฏขึ้นก่อน ทันทีที่สัญญาณเดียวกันอยู่ที่อินพุต X2 สัญญาณจะปรากฏขึ้นทันทีที่เอาต์พุต Y ซึ่งมีอยู่ตราบเท่าที่มีสัญญาณที่อินพุตทั้งสองซึ่งสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าระดับสูง

ตารางสถานะที่เรียกว่า (รูปที่ 1, d) ซึ่งชวนให้นึกถึงตารางสูตรคูณให้แนวคิดเกี่ยวกับสถานะและการเชื่อมต่อเชิงตรรกะระหว่างสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตขององค์ประกอบ AND เมื่อพิจารณาดูแล้ว เราสามารถพูดได้ว่าสัญญาณระดับสูงจะปรากฏที่เอาต์พุตขององค์ประกอบก็ต่อเมื่อสัญญาณระดับเดียวกันปรากฏที่อินพุตทั้งสองเท่านั้น ในกรณีอื่นทั้งหมด เอาต์พุตขององค์ประกอบจะมีแรงดันไฟฟ้าระดับต่ำ เช่น สอดคล้องกับตรรกะ 0

องค์ประกอบ หรือ

สัญลักษณ์ทั่วไปขององค์ประกอบเชิงตรรกะ OR คือหมายเลข 1 ภายในสี่เหลี่ยมผืนผ้า (รูปที่ 2, a) องค์ประกอบนี้ เช่นเดียวกับองค์ประกอบ AND สามารถมีอินพุตได้ตั้งแต่ 2 รายการขึ้นไป สัญญาณที่เอาต์พุต Y ซึ่งสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าระดับสูง จะปรากฏขึ้นเมื่อมีการจ่ายสัญญาณเดียวกันให้กับอินพุต X1 หรือกับอินพุต X2 หรือพร้อมกันกับอินพุตทั้งสอง ในการตรวจสอบการกระทำขององค์ประกอบ OR นี้ ให้ทำการทดลองกับอะนาล็อกทางไฟฟ้า (รูปที่ 2, b)

หลอดไส้ HL ที่เอาต์พุตของอะนาล็อกจะเปิดขึ้นทุกครั้งที่ปิดหน้าสัมผัสหรือปุ่ม SB1 หรือ SB2 หรือทั้งสองปุ่ม (ทั้งหมด) แผนภาพเวลาของการทำงาน (รูปที่ 2, c) และตารางจะช่วยได้ แก้ไขคุณสมบัติทางไฟฟ้าขององค์ประกอบ OR ในสถานะหน่วยความจำ (รูปที่ 2, d) ซึ่งกำหนดการเชื่อมต่อแบบลอจิคัลระหว่างสัญญาณอินพุตและเอาต์พุต

องค์ประกอบ ไม่

สัญลักษณ์ทั่วไปขององค์ประกอบลอจิคัล NOT ก็เป็นหมายเลข 1 ในรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเช่นกัน รูปที่ 3, a แต่เขามีทางเข้าหนึ่งทางและหนึ่งทาง ออก วงกลมเล็กๆ ที่เริ่มต้นสายการสื่อสารของสัญญาณเอาท์พุตเป็นสัญลักษณ์ของการปฏิเสธเชิงตรรกะที่เอาท์พุตขององค์ประกอบ ในภาษาของเทคโนโลยีดิจิทัล ไม่ได้หมายความว่าองค์ประกอบนี้เป็นอินเวอร์เตอร์ - อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีสัญญาณเอาท์พุตอยู่ตรงข้าม อินพุตหนึ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตราบใดที่ไม่มีสัญญาณระดับต่ำที่อินพุตขององค์ประกอบ ก็จะมีสัญญาณระดับสูงที่เอาต์พุต และในทางกลับกัน

อะนาล็อกทางไฟฟ้าขององค์ประกอบ NOT สามารถประกอบได้ตามวงจรที่แสดงในรูปที่ 3, b. ต้องเลือกรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า K ซึ่งกระตุ้นโดยแรงดันแบตเตอรี่ GB ด้วยกลุ่มหน้าสัมผัสแบบปิด ในขณะที่หน้าสัมผัสของปุ่ม SB1 เปิดอยู่ ขดลวดรีเลย์จะถูกตัดพลังงาน หน้าสัมผัส K ยังคงปิดอยู่ ดังนั้นไฟ HL จึงส่องสว่าง เมื่อคุณกดปุ่ม หน้าสัมผัสจะปิดลงโดยจำลองลักษณะที่ปรากฏของสัญญาณอินพุตระดับสูงซึ่งเป็นผลมาจากการเปิดใช้งานรีเลย์ หน้าสัมผัส, การเปิด, ทำลายวงจรจ่ายไฟของหลอด HL - ดับลงซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการปรากฏตัวของสัญญาณระดับต่ำที่เอาต์พุต ลองวาดไดอะแกรมกำหนดเวลาของคุณเองเกี่ยวกับการทำงานขององค์ประกอบ NOT และสร้างตารางสถานะ - ควรมีลักษณะเหมือนกับที่แสดงในรูปที่ 3, c, d

องค์ประกอบ และ–ไม่

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เกต NAND เป็นการรวมกันของเกต AND และ NOT ดังนั้นในการกำหนดกราฟิก (รูปที่ 4, a) จะมีเครื่องหมาย "&" และวงกลมบนเส้นสัญญาณเอาท์พุตซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการปฏิเสธเชิงตรรกะ มีเอาต์พุตหนึ่งรายการ แต่มีอินพุตตั้งแต่สองรายการขึ้นไป

อะนาล็อกไฟฟ้าที่ประกอบขึ้นตามวงจรในรูปที่ 4, b จะช่วยให้คุณเข้าใจหลักการทำงานขององค์ประกอบเชิงตรรกะของเทคโนโลยีดิจิทัล รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า K, แบตเตอรี่ GB และหลอดไส้ HL เหมือนกับในอะนาล็อกขององค์ประกอบ NOT เชื่อมต่อสองปุ่ม (SB1 และ SB2) ตามลำดับด้วยคอยล์รีเลย์ซึ่งหน้าสัมผัสจะจำลองสัญญาณอินพุต ในสถานะเริ่มต้น เมื่อหน้าสัมผัสของปุ่มเปิดอยู่ ไฟจะสว่างขึ้น ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของสัญญาณระดับสูงที่เอาต์พุต คลิกที่ปุ่มใดปุ่มหนึ่งในวงจรอินพุต

ไฟแสดงสถานะมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อสิ่งนี้? เธอยังคงส่องแสงต่อไป จะทำอย่างไรถ้าคุณกดทั้งสองปุ่ม? ในกรณีนี้วงจรไฟฟ้าที่เกิดจากแบตเตอรี่, ขดลวดรีเลย์และหน้าสัมผัสของปุ่มจะปิดลง, รีเลย์ถูกเปิดใช้งานและหน้าสัมผัส K, เปิด, ทำลายวงจรอะนาล็อกที่สอง - หลอดไฟดับ การทดลองเหล่านี้ช่วยให้เราสรุปได้ว่า: เมื่อมีสัญญาณระดับต่ำที่อินพุตหนึ่งหรือทั้งหมดขององค์ประกอบ AND-NOT (เมื่อหน้าสัมผัสของปุ่มอินพุตของอะนาล็อกเปิดอยู่) สัญญาณระดับสูงจะทำหน้าที่ที่เอาต์พุต ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสัญญาณระดับต่ำเมื่อสัญญาณเดียวกันปรากฏที่อินพุตทั้งหมดขององค์ประกอบ (หน้าสัมผัสของปุ่มอะนาล็อกถูกปิด) ข้อสรุปนี้ได้รับการยืนยันโดยแผนภาพการทำงานและตารางสถานะที่แสดงในรูปที่ 4, c, d ให้เราใส่ใจกับข้อเท็จจริงต่อไปนี้: หากอินพุตขององค์ประกอบ AND-NOT เชื่อมต่อเข้าด้วยกันและมีสัญญาณระดับสูงอยู่ เมื่อนำไปใช้กับองค์ประกอบเหล่านั้นเอาต์พุตขององค์ประกอบจะเป็นสัญญาณระดับต่ำ ในทางกลับกัน เมื่อใช้สัญญาณระดับต่ำกับอินพุตรวม เอาต์พุตขององค์ประกอบจะเป็นสัญญาณระดับสูง ในกรณีนี้ องค์ประกอบ NAND ดังที่คุณอาจเดาได้แล้วว่าจะกลายเป็นอินเวอร์เตอร์ นั่นคือ องค์ประกอบ NOT แบบลอจิคัล คุณสมบัติขององค์ประกอบ AND-NOT นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์และอุปกรณ์ดิจิทัล

องค์ประกอบ หรือ–ไม่ใช่

องค์ประกอบพิเศษ หรือ

เครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสั่นตัวเอง

ด้วยความจุตัวเก็บประจุ C = 1 μF และการเปลี่ยนแปลงใน R จาก 0 เป็น 1.5 com ความถี่การสั่นจะเปลี่ยนจาก 300Hz เป็น 10 kHz

กำลังรอมัลติไวเบรเตอร์

โดยการเปลี่ยนความจุและความต้านทาน ระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างขึ้นจะเปลี่ยนไป

ระยะเวลาของพัลส์กระตุ้นจะต้องน้อยกว่าระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างขึ้น

ความต้านทานควรอยู่ที่ 100 โอห์มถึง 2.2 k

ชมิตต์ทริกเกอร์

นี่คืออุปกรณ์หนีภัยแบบ bistable อุปกรณ์จะย้ายจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งภายใต้อิทธิพลของสัญญาณอินพุต

นอกจากนี้ยังแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไซน์ซอยด์ที่จ่ายให้กับอินพุตให้เป็นแรงดันไฟฟ้าสี่เหลี่ยมที่มีความถี่เดียวกัน ทริกเกอร์ที่แอมพลิจูดหนึ่งของสัญญาณอินพุต

RS - ทริกเกอร์

ด้วย 0 บน S และ 1 บน R ฟลิปฟล็อปจะอยู่ในสถานะเดียว 1 บน S และ 0 บน R, ฟลิปฟล็อปในสถานะศูนย์ หากใช้ 0 กับอินพุตทั้งสอง เอาต์พุตจะเป็น 1 ซึ่งขัดแย้งกับตรรกะของการดำเนินการ และถือว่ายอมรับไม่ได้ 1 บนอินพุตทั้งสองจะไม่เปลี่ยนสถานะดั้งเดิมของฟลิปฟล็อป

D – ทริกเกอร์

D – อินพุตสำหรับรับข้อมูลดิจิทัล

C - อินพุตนาฬิกาซิงโครไนซ์

0 - ที่อินพุต R - ทริกเกอร์ในสถานะศูนย์

0 - ที่อินพุต S - ทริกเกอร์ในสถานะเดียว

ตรรกะการทำงานของ D-flip-flop ในโหมดรับข้อมูลมีดังนี้: หากมี 1 ที่อินพุต D จากนั้นที่ขอบของพัลส์นาฬิกาที่อินพุต C ทริกเกอร์จะถูกตั้งค่าเป็นสถานะเดียว ถ้าอยู่ที่ อินพุต D มี 0 จากนั้นที่ขอบของพัลส์นาฬิกาที่อินพุต C ทริกเกอร์จะถูกตั้งค่าเป็นศูนย์

ทริกเกอร์ไม่ตอบสนองต่อการลดลงของพัลส์ซิงโครไนซ์ D แต่ละสถานะของทริกเกอร์ที่เปลี่ยนแปลงหมายความว่าข้อมูลที่ได้รับจะถูกเขียนลงในหน่วยความจำ

การทำงานของ D-trigger ในโหมดการนับ

ในโหมดการนับ ทริกเกอร์จะแบ่งความถี่ของสัญญาณอินพุตด้วย 2 ทำหน้าที่ของตัวนับไบนารี

JK – ทริกเกอร์

ขึ้นอยู่กับอินพุต R และ S มันทำงานเป็น RS flip-flop อินพุต J และ K เป็นอินพุตควบคุม แต่ละอินพุตมีสามอินพุตรวมกันตามวงจร 3I C - อินพุตนาฬิกา ในโหมดการรับและจัดเก็บข้อมูล จะทำหน้าที่เป็นอินพุตพัลส์นาฬิกา ในโหมดการนับ – เป็นอินพุตข้อมูล

J K – ทริกเกอร์ ทำงานตามการลดลงของพัลส์นาฬิกา

เช่นเดียวกับนิพจน์บูลีนมาตรฐาน ข้อมูลที่อินพุตและเอาต์พุตของลอจิกเกตหรือวงจรลอจิกต่างๆ สามารถรวบรวมไว้ในตารางเดียว นั่นคือตารางความจริง

ตารางความจริงให้การแสดงภาพของระบบฟังก์ชันลอจิคัล ตารางความจริงจะแสดงสัญญาณที่เอาต์พุตขององค์ประกอบลอจิกสำหรับการรวมสัญญาณที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่อินพุต

ตัวอย่างเช่น พิจารณาวงจรลอจิกที่มีอินพุต 2 ตัวและเอาต์พุต 1 ตัว ลองทำเครื่องหมายสัญญาณอินพุตเป็น "A" และ "B" และเอาต์พุตเป็น "Q" มีสัญญาณอินพุตที่เป็นไปได้รวมกันสี่ (2²) ที่สามารถนำไปใช้กับอินพุตทั้งสองนี้ (“เปิด—มีสัญญาณอยู่” และ “ปิด—ไม่มีสัญญาณ”)

อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงนิพจน์เชิงตรรกะและโดยเฉพาะอย่างยิ่งตารางความจริงของประตูลอจิคัล แทนที่จะใช้แนวคิดทั่วไปของ "การมีอยู่ของสัญญาณ" และ "การขาดสัญญาณ" จะใช้ค่าบิตซึ่งแสดงถึงระดับตรรกะ "1" และระดับตรรกะ " 0” ตามลำดับ

จากนั้นชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งสี่ของ "A" และ "B" สำหรับองค์ประกอบลอจิก 2 อินพุตสามารถแสดงได้ดังนี้:

วัสดุ: ABS + โลหะ + เลนส์อะคริลิค ไฟแบ็คไลท์ LED...

1. "ปิด" - "ปิด" หรือ (0, 0)
2. "ปิด" - "เปิด" หรือ (0, 1)
3. "เปิด" - "ปิด" หรือ (1, 0)
4. "เปิด" - "เปิด" หรือ (1, 1)

ดังนั้น วงจรลอจิกที่มีสามอินพุตจะมีชุดค่าผสมที่เป็นไปได้แปดชุด (2³) และต่อๆ ไป เพื่อให้เข้าใจสาระสำคัญของตารางความจริงได้ง่าย เราจะศึกษาเฉพาะลอจิกเกตธรรมดาที่มีจำนวนอินพุตไม่เกิน 2 ตัวเท่านั้น แต่ถึงกระนั้นหลักการของการได้รับผลลัพธ์เชิงตรรกะสำหรับองค์ประกอบวงจรอินพุตหลายตัวยังคงเหมือนเดิม

ในทางปฏิบัติ ตารางความจริงประกอบด้วยหนึ่งคอลัมน์สำหรับตัวแปรอินพุตแต่ละตัว (เช่น A และ B) และคอลัมน์สุดท้ายหนึ่งคอลัมน์สำหรับผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของการดำเนินการเชิงตรรกะ (Q) ดังนั้น แต่ละแถวของตารางความจริงจึงประกอบด้วยหนึ่งในตัวแปรที่เป็นไปได้ของตัวแปรอินพุต (เช่น A = 1, B = 0) และผลลัพธ์ของการดำเนินการกับค่าเหล่านี้

ตารางความจริง

องค์ประกอบ "ฉัน"

สำหรับองค์ประกอบลอจิก "AND" เอาต์พุต Q จะมีลอจิก 1 ก็ต่อเมื่อมีการใช้สัญญาณลอจิก 1 กับทั้งอินพุต ("A" และ "B")

ไมโครวงจรที่มีองค์ประกอบลอจิคัล "และ":

• K155LI1 อะนาล็อกของ SN7408N
• K155LI5 พร้อม open collector อะนาล็อก SN74451N
• K555LI1 อะนาล็อกของ SN74LS08N
• K555LI2 พร้อม open collector อะนาล็อกของ SN74LS09N

องค์ประกอบ "หรือ"

เอาท์พุตของ Q ซึ่งเป็นองค์ประกอบ “OR” จะมีลอจิก 1 ถ้าลอจิก 1 ถูกนำไปใช้กับอินพุตใดอินพุตหนึ่งจากสองอินพุตหรือทั้งสองอินพุตพร้อมกัน

ไมโครวงจรที่มีองค์ประกอบลอจิคัล "OR":

• K155LL1 อะนาล็อกของ SN7432N
• K155LL2 พร้อม open collector อะนาล็อก SN75453N
• K555LL1 อะนาล็อกของ SN74LS32N

องค์ประกอบ "ไม่ใช่"

ในกรณีนี้ เอาต์พุตของ Q ซึ่งเป็นเกท NOT จะมีสัญญาณตรงข้ามกับสัญญาณอินพุต

ไมโครวงจรที่มีองค์ประกอบลอจิคัล "NOT":

• K155LN1 อะนาล็อกของ SN7404N
• K155LN2 พร้อมตัวสะสมแบบเปิด อะนาล็อกของ SN7405N
• K155LN3 อะนาล็อกของ SN7406N
• K155LN5 พร้อมตัวสะสมแบบเปิด อะนาล็อกของ SN7416N
• K155LN6 อะนาล็อกของ SN7466N

องค์ประกอบ "และไม่ใช่"

เอาต์พุต Q ขององค์ประกอบ “AND-NOT” จะเป็นลอจิก 1 หากไม่มีสัญญาณลอจิก 1 ที่อินพุตทั้งสองในเวลาเดียวกัน

วงจรขนาดเล็กที่มีองค์ประกอบลอจิคัล "AND-NOT":

• K155LA3 อะนาล็อกของ SN7400N
• K155LA8 อะนาล็อกของ SN7401N
• K155LA9 พร้อม open collector อะนาล็อก SN7403N
• K155LA11 พร้อม open collector อะนาล็อก SN7426N
• K155LA12 พร้อม open collector อะนาล็อก SN7437N
• K155LA13 พร้อม open collector อะนาล็อก SN7438N
• K155LA18 พร้อม open collector อะนาล็อกของ SN75452N

องค์ประกอบ "OR-NOT"

เฉพาะในกรณีที่มีการใช้ log.0 กับอินพุตทั้งสองขององค์ประกอบลอจิคัล "OR-NOT" เราจะรับสัญญาณที่สอดคล้องกับ log.1 ที่เอาต์พุต Q

องค์ประกอบลอจิกเป็นอุปกรณ์ดิจิทัลเบื้องต้นที่ใช้ในการประมวลผลข้อมูลในลำดับดิจิทัลของสัญญาณระดับสูง - "1" และต่ำ - "0" การดำเนินการเชิงตรรกะและหรือหรือไม่ใช่และการผสมผสานต่างๆ ของการดำเนินการเหล่านี้

องค์ประกอบลอจิคัลแรกและง่ายที่สุดคืออินเวอร์เตอร์ซึ่งดำเนินการเชิงลอจิคัล ไม่- การผกผันหรือการปฏิเสธเชิงตรรกะ สัญญาณหนึ่งถูกจ่ายให้กับอินพุต และสัญญาณตรงกันข้ามจะถูกจ่ายให้กับเอาต์พุต อินพุตคือ "0" เอาต์พุตคือ "1" หรืออินพุตคือ "1" และเอาต์พุตคือ "0"

เนื่องจากอินพุตอยู่ที่องค์ประกอบ ไม่เพียงหนึ่งตารางความจริงก็มีเพียงสองแถวเท่านั้น

ในฐานะอินเวอร์เตอร์ คุณสามารถใช้เครื่องขยายสัญญาณทรานซิสเตอร์แบบธรรมดาที่เชื่อมต่อตามวงจรที่มีตัวปล่อยหรือแหล่งกำเนิดร่วมได้ ตัวอย่างของการเชื่อมต่อบนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ n-p-n แสดงในรูปด้านล่าง

อินเวอร์เตอร์อาจมีเวลาในการส่งสัญญาณที่แตกต่างกันและสามารถทำงานที่โหลดต่างกันได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบวงจร สามารถประกอบเข้ากับทรานซิสเตอร์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป แต่ไม่ว่าวงจรจะเป็นเช่นไร อินเวอร์เตอร์ทั้งหมดจะทำหน้าที่เหมือนกัน ดังนั้นเพื่อให้คุณสมบัติของการเปิดทรานซิสเตอร์ไม่ปิดบังฟังก์ชั่นที่กำลังดำเนินการอยู่จึงมีการใช้การกำหนดพิเศษสำหรับวงจรไมโครดิจิทัล การกำหนดกราฟิกของอินเวอร์เตอร์จะแสดงในรูป

อินเวอร์เตอร์มีอยู่ในชิปดิจิทัลทุกซีรี่ส์ ในไมโครแอสเซมบลีภายในประเทศ อินเวอร์เตอร์จะกำหนดด้วยตัวอักษร LN ตัวอย่างเช่น 1533LN1 มีอินเวอร์เตอร์มากถึงหกตัว ไมโครแอสเซมบลีต่างประเทศใช้การกำหนดแบบดิจิทัล เช่น 74ALS04

ใช้การดำเนินการ "AND" - การคูณแบบลอจิคัล ในเวอร์ชันที่ง่ายที่สุด จะมีการจ่ายสัญญาณสองสัญญาณให้กับอินพุต และเราจะรับสัญญาณหนึ่งสัญญาณที่เอาต์พุต หากมีการระบุศูนย์สองตัวที่เอาต์พุต - ศูนย์ สองอัน - เอาต์พุตจะเป็นหนึ่ง หากอินพุตหนึ่งได้รับ "1" และอีกอินพุตเป็นศูนย์ ดังนั้นเอาต์พุตจะเป็น "0" ดูรูปภาพพร้อมตารางความจริงสำหรับองค์ประกอบ AND และการแสดงกราฟิกทั่วไป

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจการทำงานขององค์ประกอบลอจิคัล "AND" คือการใช้วงจรแบบง่ายที่ประกอบขึ้นโดยใช้ปุ่มควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ในอุดมคติ กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าไปก็ต่อเมื่อสวิตช์ทั้งสองปิดอยู่ ดังนั้น สัญญาณเดียวที่เอาท์พุตจึงจะมีเฉพาะสัญญาณลอจิคัลทั้งสองที่อินพุตเท่านั้น

องค์ประกอบลอจิคัลหลักที่สามคือตัวแยกส่วนที่ทำการดำเนินการ OR - การเพิ่มลอจิคัล การแสดงภาพกราฟิกของตัวแยกสัญญาณจะแสดงอยู่ในสกรีนเซฟเวอร์วิดีโอด้านล่าง

เพื่อความชัดเจนของการนำเสนอ ลองจินตนาการถึงตัวแยกส่วน "OR" ในรูปแบบของคีย์ แต่คราวนี้เราจะเชื่อมต่อพวกมันแบบขนาน ดังที่เห็นได้จากรูปด้านล่าง ระดับลอจิคัลหนึ่งระดับจะถูกสร้างขึ้นที่เอาต์พุตทันทีที่คีย์ใดๆ ถูกปิด ดูตารางความจริงสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

ลองพิจารณาองค์ประกอบลอจิคัลที่แท้จริงโดยใช้ตัวอย่างของวงจรไมโครทรานซิสเตอร์ - ทรานซิสเตอร์ลอจิก (TTL) ของซีรีย์ K155 ที่มีการรวมระดับต่ำ ในรูปด้านล่าง ไมโครแอสเซมบลี K155LA3 ที่ล้าสมัยแต่ยังคงได้รับความนิยม ซึ่งมีองค์ประกอบ 2I - NOT สี่องค์ประกอบ ยังไงก็ตาม คุณสามารถใช้มันเพื่อรวบรวม .

อันที่จริง นี่เป็นภาพที่คุ้นเคยอยู่แล้วของสองส่วนที่รวมกัน: องค์ประกอบ "2I" และองค์ประกอบ "NOT" ที่เอาต์พุต ตารางความจริงของ 2I-NOT แสดงไว้ด้านล่าง:

ด้วยเหตุนี้ที่อินพุตเราจะเห็นว่าต้องขอบคุณอินเวอร์เตอร์ที่ทำให้รูปภาพอยู่ตรงข้ามกับองค์ประกอบ "AND" ตรงกันข้ามกับ "0" สามตัวและ "1" หนึ่งตัว เราเห็น "1" สามตัวและมีศูนย์เพียงตัวเดียว ส่วนประกอบ AND-NOT ของตรรกะดิจิทัลมักเรียกว่าองค์ประกอบ Schaeffer

องค์ประกอบลอจิคัล 2OR – NOT (หรือมากกว่าสี่ตัว) มีอยู่ในชุดประกอบไมโคร K155LE1 ตารางความจริงยังแตกต่างจากองค์ประกอบ OR โดยการกลับสัญญาณเอาท์พุต

ในทางปฏิบัติ มีการใช้องค์ประกอบ "พิเศษเฉพาะหรือ" แบบสองอินพุตด้วย รูปด้านล่างแสดงการกำหนดกราฟิกทั่วไปขององค์ประกอบที่ไม่มีการผกผันและตารางสถานะขององค์ประกอบ หน้าที่หลักของส่วนประกอบนี้มีดังนี้: สัญญาณเอาต์พุตจะปรากฏขึ้นก็ต่อเมื่อระดับลอจิคัลที่อินพุตต่างกัน

ลองพิจารณาตัวอย่างเชิงปฏิบัติของ "Exclusion OR" ในวงจรเพื่อระบุขอบและจุดตัดของพัลส์ ในการออกแบบนี้ มีการใช้ส่วนประกอบ XOR สามส่วนเพื่อชะลอพัลส์ DD1.4 - สรุป พัลส์เอาท์พุตมีขอบนำและขอบตกที่มั่นคง ระยะเวลาของพัลส์เอาท์พุตแต่ละตัวจะเท่ากับสามเท่าของเวลาหน่วงการสลับของแต่ละองค์ประกอบใน 3 ชิ้น ช่วงเวลาระหว่างขอบของพัลส์เอาท์พุตจะเท่ากับระยะเวลาของพัลส์อินพุตโดยประมาณ นอกจากนี้วงจรยังเพิ่มความถี่ของสัญญาณอินพุตเป็นสองเท่า

ยังมีอีกฟังก์ชั่นที่น่าสนใจของ “Exclusive OR” หากใช้ค่าคงที่ “0” กับอินพุตตัวใดตัวหนึ่ง สัญญาณที่เอาต์พุตของส่วนประกอบจะทำซ้ำสัญญาณอินพุต และหากค่าคงที่ “0” ถูกเปลี่ยนเป็นค่าคงที่ “1” จากนั้นสัญญาณเอาท์พุตจะ แสดงโดยการผกผันของสัญญาณอินพุตแล้ว

นี่คือตัวอย่างจริง ไมโครแอสเซมบลีในประเทศ K555LR4 มันสามารถแสดงเป็น 2-4AND-2OR-NOT:

เราไม่พิจารณาตารางความจริง เนื่องจากไมโครแอสเซมบลีดิจิทัลไม่ใช่องค์ประกอบทางตรรกะพื้นฐาน วงจรไมโครดังกล่าวมักทำหน้าที่พิเศษและซับซ้อนกว่าตัวอย่างที่กล่าวถึงมาก

โครงการที่ 1ดำเนินการ ร่วม(การคูณเชิงตรรกะ) ของค่าตรรกะตั้งแต่สองค่าขึ้นไป

จะมีอันหนึ่งที่เอาต์พุตของวงจร AND ถ้าหากมีอยู่ที่อินพุตทั้งหมด เมื่ออย่างน้อยหนึ่งอินพุตเป็นศูนย์ เอาท์พุตก็จะเป็นศูนย์เช่นกันความสัมพันธ์ระหว่างเอาต์พุต z ของวงจรนี้กับอินพุต x และ y อธิบายได้ด้วยความสัมพันธ์ z = x ^ y (อ่านว่า "x และ y") การดำเนินการร่วมในไดอะแกรมฟังก์ชันแสดงด้วยเครื่องหมาย & (อ่านว่า "เครื่องหมาย") ซึ่งเป็นคำย่อของคำภาษาอังกฤษและ

หรือวงจรดำเนินการ การแยกทาง(การบวกเชิงตรรกะ) ของค่าตรรกะตั้งแต่สองค่าขึ้นไป .

เมื่ออย่างน้อยหนึ่งอินพุตของวงจร OR เป็นหนึ่ง เอาท์พุตของมันจะเป็นหนึ่งด้วยเครื่องหมาย “1” ในแผนภาพมาจากการกำหนดการแยกทางที่ล้าสมัยเป็น ">=! (เช่น ค่าของการแยกส่วนจะเท่ากับ 1 ถ้าผลรวมของค่าของตัวถูกดำเนินการมากกว่าหรือเท่ากับ 1) ความสัมพันธ์ระหว่างเอาต์พุต z ของวงจรนี้กับอินพุต x และ y อธิบายได้ด้วยความสัมพันธ์ z = x หรือ y

ไม่ใช่แบบแผน(อินเวอร์เตอร์) ดำเนินการดำเนินการ การปฏิเสธ

ความสัมพันธ์ระหว่างอินพุต x ของวงจรนี้กับเอาต์พุต z สามารถเขียนเป็น Z = โดยที่ x อ่านว่า "ไม่ใช่ x" หรือ "การผกผันหากอินพุตของวงจรเป็น 0 เอาต์พุตจะเป็น 1 เมื่ออินพุตเป็น 1 เอาต์พุตจะเป็น 0

17. วาดตารางความจริงสำหรับ LO: “NOT”, “AND”, “OR”, “XOR”

ตารางความจริงเป็นตารางที่อธิบายฟังก์ชันลอจิคัล ในกรณีนี้ "ฟังก์ชันเชิงตรรกะ" เข้าใจว่าเป็นฟังก์ชันซึ่งค่าของตัวแปร (พารามิเตอร์ฟังก์ชัน) และค่าของฟังก์ชันนั้นแสดงความจริงเชิงตรรกะ ตัวอย่างเช่นในตรรกะสองค่าสามารถรับค่า "จริง" หรือ "เท็จ" (อย่างใดอย่างหนึ่งหรือ)

ไมโครวงจรดิจิทัลทั้งหมดประกอบด้วยองค์ประกอบเชิงตรรกะเดียวกัน - "แบบสำเร็จรูป" ของโหนดดิจิทัลใด ๆ นั่นคือสิ่งที่เราจะพูดถึงตอนนี้

องค์ประกอบลอจิก- เป็นวงจรที่มีหลายอินพุตและเอาต์พุตเดียว แต่ละสถานะของสัญญาณที่อินพุตจะสอดคล้องกับสัญญาณเฉพาะที่เอาต์พุต

แล้วมีองค์ประกอบอะไรบ้าง?

องค์ประกอบ “และ”

มิฉะนั้นจะเรียกว่า “ตัวเชื่อม”

เพื่อให้เข้าใจวิธีการทำงาน คุณจำเป็นต้องวาดตารางที่แสดงรายการสถานะเอาต์พุตสำหรับการรวมกันของสัญญาณอินพุตใดๆ ตารางนี้มีชื่อว่า " ตารางความจริง- ตารางความจริงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีดิจิทัลเพื่ออธิบายการทำงานของวงจรลอจิก

นี่คือลักษณะขององค์ประกอบ “AND” และตารางความจริง:

เนื่องจากคุณจะต้องสื่อสารกับทั้งเทคโนโลยีรัสเซียและชนชั้นกลาง เอกสารประกอบ ฉันจะจัดเตรียมสัญลักษณ์กราฟิก (GID) ขององค์ประกอบทั้งตามมาตรฐานของเราและไม่ใช่ของเรา

เราดูตารางความจริงและชี้แจงหลักการในสมองของเรา เข้าใจได้ไม่ยาก: หน่วยที่เอาต์พุตขององค์ประกอบ "AND" จะเกิดขึ้นเมื่อมีการจ่ายหน่วยให้กับอินพุตทั้งสองเท่านั้น สิ่งนี้จะอธิบายชื่อขององค์ประกอบ: หน่วยจะต้องอยู่ในทั้งอินพุตหนึ่งและอีกอินพุตหนึ่ง

หากเรามองแตกต่างออกไปเล็กน้อย เราสามารถพูดได้ว่า: เอาต์พุตขององค์ประกอบ "AND" จะเป็นศูนย์หากใช้ศูนย์กับอินพุตอย่างน้อยหนึ่งรายการ มาจำกัน. เดินหน้าต่อไป

หรือองค์ประกอบ

อีกนัยหนึ่งเขาเรียกว่า "ผู้แยกส่วน"

เราชื่นชม:

ชื่อนี้พูดเพื่อตัวเองอีกครั้ง

หน่วยจะปรากฏที่เอาต์พุตเมื่อมีการใช้หน่วยกับหนึ่ง OR กับอีกอันหนึ่งหรือกับอินพุตทั้งสองพร้อมกัน องค์ประกอบนี้สามารถเรียกว่าองค์ประกอบ "AND" สำหรับตรรกะเชิงลบ: ศูนย์ที่เอาต์พุตจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีการระบุค่าศูนย์ให้กับทั้งอินพุตหนึ่งและอินพุตที่สอง

องค์ประกอบหมายเหตุ

บ่อยครั้งเรียกว่า "อินเวอร์เตอร์"

ฉันจำเป็นต้องพูดอะไรเกี่ยวกับงานของเขาหรือไม่?

องค์ประกอบ “เอกสิทธิ์หรือ” (XOR)โมดูโลเพิ่มเติม 2, นอกจากนี้เชิงตรรกะ, พิเศษหรือ, การแยกทางอย่างเข้มงวด- ฟังก์ชันบูลีนและการดำเนินการเชิงตรรกะ ผลลัพธ์ของการดำเนินการจะเป็นจริงก็ต่อเมื่อมีอาร์กิวเมนต์ตัวใดตัวหนึ่งเป็นจริงเท่านั้น การดำเนินการนี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติใน วงแหวนตกค้างแบบโมดูโล 2ซึ่งเป็นที่มาของชื่อของการดำเนินการ

เขาเป็นเช่นนี้:

การดำเนินการที่ดำเนินการมักเรียกว่า "การบวกโมดูโล 2" ในความเป็นจริง adders ดิจิทัลถูกสร้างขึ้นจากองค์ประกอบเหล่านี้

18. กำหนด LE วาด LE ของ LO พื้นฐาน .

องค์ประกอบทางตรรกะของคอมพิวเตอร์ ได้แก่ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ AND, OR, NOT, NAND, NOR เป็นต้น (เรียกอีกอย่างว่า วาล์ว),และยัง สิ่งกระตุ้น.
เมื่อใช้วงจรเหล่านี้คุณสามารถใช้ฟังก์ชันลอจิคัลใด ๆ ที่อธิบายการทำงานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ได้
อธิบายการทำงานขององค์ประกอบลอจิคัลโดยใช้ ตารางความจริง.

องค์ประกอบลอจิก - เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาเพื่อประมวลผลข้อมูลที่นำเสนอในรูปแบบของรหัสไบนารี่ซึ่งแสดงด้วยแรงดันไฟฟ้า (สัญญาณ) ของระดับสูงและต่ำ องค์ประกอบลอจิกใช้ฟังก์ชันลอจิคัล AND, OR, NOT และการรวมกันของพวกมัน การดำเนินการเชิงตรรกะเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่รวมอยู่ในวงจรไมโคร จากองค์ประกอบเชิงตรรกะ AND, OR, NOT คุณสามารถสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลที่ซับซ้อนเท่าใดก็ได้

องค์ประกอบลอจิกสามารถทำหน้าที่ลอจิกในโหมดลอจิกบวกและลบได้ ในโหมด ตรรกะเชิงบวกลอจิคัลหนึ่งสอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าสูงและศูนย์ลอจิคัลสอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำ ในโหมด ตรรกะเชิงลบในทางตรงกันข้าม ตรรกะหนึ่งสอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำ และศูนย์ตรรกะสอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าสูง

หากในโหมดลอจิกเชิงบวก องค์ประกอบลอจิกใช้การดำเนินการ AND ดังนั้นในโหมดลอจิกเชิงลบ องค์ประกอบลอจิกจะดำเนินการ OR และในทางกลับกัน และหากอยู่ในโหมดลอจิกเชิงบวกเป็น AND-NOT ดังนั้นในโหมดลอจิกเชิงลบจะเป็น OR-NOT

การกำหนดกราฟิกทั่วไปขององค์ประกอบลอจิคัลเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งภายในเป็นรูปภาพของตัวชี้ฟังก์ชัน อินพุตจะแสดงด้วยเส้นทางด้านซ้ายของสี่เหลี่ยมผืนผ้า เอาต์พุตขององค์ประกอบ - ทางด้านขวา หากจำเป็นให้วางทางเข้าไว้ด้านบนและทางออกด้านล่าง องค์ประกอบทางลอจิคัล AND, OR สามารถมีอินพุตจำนวนเท่าใดก็ได้ โดยเริ่มจากสองและหนึ่งเอาต์พุต องค์ประกอบไม่มีหนึ่งอินพุตและหนึ่งเอาต์พุต หากอินพุตถูกทำเครื่องหมายด้วยวงกลม แสดงว่าฟังก์ชันนั้นดำเนินการกับสัญญาณระดับต่ำ (ตรรกะเชิงลบ) หากวงกลมบ่งชี้ถึงเอาท์พุต องค์ประกอบนั้นจะทำการปฏิเสธเชิงตรรกะ (ผกผัน) ของผลลัพธ์ของการดำเนินการที่ระบุภายในสี่เหลี่ยม

อุปกรณ์ดิจิทัลทั้งหมดแบ่งออกเป็น รวมกันและต่อไป ตามลำดับ- ในอุปกรณ์แบบผสมผสาน สัญญาณเอาท์พุต ณ เวลาที่กำหนดจะถูกกำหนดโดยสัญญาณอินพุทในเวลาเดียวกันโดยไม่ซ้ำกัน สัญญาณเอาท์พุตของอุปกรณ์ซีเควนเชียล (เครื่องดิจิทัล) ในเวลาที่กำหนดไม่เพียงถูกกำหนดโดยตัวแปรลอจิคัลที่อินพุตเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับสถานะก่อนหน้าของอุปกรณ์นี้ด้วย องค์ประกอบลอจิก AND, OR, NOT และการรวมกันเป็นอุปกรณ์ผสม อุปกรณ์ต่อเนื่องได้แก่ ฟลิปฟล็อป รีจิสเตอร์ และเคาน์เตอร์

และประตู(รูปที่ 1) ดำเนินการคูณเชิงตรรกะ (ร่วม) การดำเนินการนี้ระบุด้วยสัญลักษณ์ /\ หรือสัญลักษณ์การคูณ (·) หากตัวแปรอินพุตทั้งหมดเท่ากับ 1 ฟังก์ชัน Y=X1·X2 จะใช้ค่าตรรกะ 1 หากตัวแปรอย่างน้อยหนึ่งตัวมีค่าเท่ากับ 0 ฟังก์ชันเอาต์พุตก็จะเท่ากับ 0 เช่นกัน

		ตารางที่ 1

ฟังก์ชันลอจิคัลมีลักษณะเฉพาะที่ชัดเจนที่สุดโดยตารางที่เรียกว่า ตารางความจริง(ตารางที่ 1). ตารางความจริงประกอบด้วยชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมดของตัวแปรอินพุต X และค่าที่สอดคล้องกันของฟังก์ชัน Y จำนวนชุดค่าผสมคือ 2 n, ที่ไหน n– จำนวนข้อโต้แย้ง

มีเหตุผลมากขึ้นคคิวเอลจกล่าวถึงหรือ(รูปที่ 2) ดำเนินการบวกเชิงตรรกะ (การแยกส่วน) การดำเนินการนี้ระบุด้วยสัญลักษณ์ \/ หรือเครื่องหมายเพิ่มเติม (+) ฟังก์ชัน Y=X1\/X2 รับค่าตรรกะ 1 หากตัวแปรอย่างน้อยหนึ่งตัวมีค่าเท่ากับ 1 (ตารางที่ 2)

		ตารางที่ 2

องค์ประกอบลอจิกไม่ใช่ (อินเวอร์เตอร์)ดำเนินการปฏิเสธเชิงตรรกะ (ผกผัน) ด้วยการปฏิเสธเชิงตรรกะ ฟังก์ชัน Y จะใช้ค่าตรงข้ามของตัวแปรอินพุต X (ตารางที่ 3) การดำเนินการนี้ถูกกำหนดไว้

นอกเหนือจากองค์ประกอบทางตรรกะข้างต้นแล้ว องค์ประกอบ AND-NOT, NOR-NOT และ Exclusive OR ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ

มีเหตุผลมากขึ้นคองค์ประกอบคิวจไม่ใช่และไม่ใช่(ข้าว . 4) ดำเนินการคูณแบบลอจิคัลกับตัวแปรอินพุต จากนั้นกลับค่าผลลัพธ์ที่ได้และส่งออกไปยังเอาต์พุต

		ตารางที่ 4

ประตูนอร์(ข้าว . 5) ดำเนินการบวกเชิงตรรกะกับตัวแปรอินพุต จากนั้นกลับผลลัพธ์ผลลัพธ์และส่งออกเอาต์พุตเป็นเอาต์พุต

		ตารางที่ 5

ประตูพิเศษหรือแสดงในรูป 6. ฟังก์ชันลอจิคัล Exclusive OR (ฟังก์ชัน “unequivalence” หรือ sum modulo two) ถูกเขียนในรูปแบบและรับค่า 1 เมื่อ X1≠X2 และค่า 0 เมื่อ X1=X2=0 หรือ X1=X2=1 (ตาราง 6).

		ตารางที่ 6

องค์ประกอบใดๆ ข้างต้นสามารถถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ที่ประกอบจากองค์ประกอบ NOR หรือ NAND สองอินพุตพื้นฐานเท่านั้น ตัวอย่างเช่น: การดำเนินการ NOT (รูปที่ 7, a) ด้วย X1 = X2 = X; การดำเนินการ I (รูปที่ 7, b)

องค์ประกอบลอจิกแบบรวมมีอยู่ในแพ็คเกจมาตรฐาน 14 พินหรือ 16 พิน พินหนึ่งใช้สำหรับเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ อีกพินหนึ่งใช้สำหรับสัญญาณและแหล่งพลังงานทั่วไป พินที่เหลือ 12 (14) พินถูกใช้เป็นอินพุตและเอาต์พุตขององค์ประกอบลอจิก หนึ่งแพ็คเกจสามารถประกอบด้วยองค์ประกอบทางลอจิคัลอิสระหลายรายการ รูปที่ 8 แสดงสัญลักษณ์กราฟิกและ pinout (หมายเลขพิน) ของไมโครวงจรบางตัว

K155LE1 K155LA3 K155LP5

องค์ประกอบพื้นฐานของลอจิกทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ (TTL)- ในรูปที่ 9 แสดงวงจรของเกท TTL NAND ด้วยสวิตช์ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวแบบธรรมดา

ข้าว. 9

องค์ประกอบลอจิก TTL ที่ง่ายที่สุดสร้างขึ้นบนพื้นฐานของทรานซิสเตอร์หลายตัวส่งสัญญาณ เวอร์มอนต์1. หลักการทำงานของทรานซิสเตอร์นั้นเหมือนกับของทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ทั่วไป ข้อแตกต่างก็คือการฉีดประจุพาหะเข้าไปในฐานจะดำเนินการผ่านตัวปล่อยอิสระหลายตัว ร- n-การเปลี่ยนแปลง เมื่อได้รับหน่วยลอจิคัลที่อินพุต คุณ 1 ป้อนข้อมูล, จุดเชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณทั้งหมดถูกล็อค เวอร์มอนต์1 - กระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทาน ร b จะปิดผ่านเปิด พี-n- การเปลี่ยนผ่าน: นักสะสม เวอร์มอนต์1 และตัวปล่อย เวอร์มอนต์2. กระแสนี้จะเปิดทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์2 และแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตจะใกล้เคียงกับศูนย์เช่น Y = คุณ 0 ออก- หากมีอย่างน้อยหนึ่งอินพุต (หรืออินพุตทั้งหมด) เวอร์มอนต์1 จะได้รับสัญญาณศูนย์ตรรกะ คุณ 0 ป้อนข้อมูลแล้วมีกระแสไหลผ่าน ร b ปิดผ่านทางแยกตัวส่งสัญญาณแบบเปิด เวอร์มอนต์1 - ในกรณีนี้กระแสไฟเข้า เวอร์มอนต์ 2 จะใกล้กับศูนย์และทรานซิสเตอร์เอาต์พุตจะถูกปิดเช่น Y = คุณ 1 ออก- ดังนั้นวงจรที่พิจารณาจะดำเนินการตามตรรกะและไม่ใช่

คำถามทดสอบ

องค์ประกอบเชิงตรรกะเรียกว่าอะไร?

อะไรคือความแตกต่างระหว่างตรรกะเชิงบวกและเชิงลบ?

ตารางความจริงคืออะไร?

สัญลักษณ์ใดแสดงถึงการคูณเชิงตรรกะ?

AND gate แสดงในไดอะแกรมอย่างไร

สำหรับตัวแปรอินพุตใดที่ตรรกะ 1 เกิดขึ้นที่เอาต์พุตของเกท AND

สัญลักษณ์ใดแสดงถึงการบวกเชิงตรรกะ

องค์ประกอบตรรกะหรือแสดงในไดอะแกรมเป็นอย่างไร

สำหรับตัวแปรอินพุตใดที่ตรรกะ 1 เกิดขึ้นที่เอาต์พุตของเกท OR

องค์ประกอบลอจิก NOT แสดงในไดอะแกรมอย่างไร

องค์ประกอบลอจิคัล AND-NOT แสดงในไดอะแกรมอย่างไร

สำหรับตัวแปรอินพุตใดที่ตรรกะ 1 เกิดขึ้นที่เอาต์พุตของเกท AND-NOT

องค์ประกอบเชิงตรรกะ OR-NOT แสดงในไดอะแกรมอย่างไร

สำหรับตัวแปรอินพุตใดที่ตรรกะ 1 เกิดขึ้นที่เอาต์พุตของเกท NOR-NOT

องค์ประกอบพิเศษหรือตรรกะแสดงในไดอะแกรมอย่างไร

สำหรับตัวแปรอินพุตใดที่ตรรกะ 1 เกิดขึ้นที่เอาต์พุตขององค์ประกอบเอกสิทธิ์หรือตรรกะ

จะรับองค์ประกอบ NOT จากองค์ประกอบ OR-NOT ได้อย่างไร

จะรับองค์ประกอบ NOT จากองค์ประกอบ AND-NOT ได้อย่างไร

อธิบายหลักการทำงานขององค์ประกอบ TTL พื้นฐาน