Логический элемент И-НЕ.

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И

ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ

Цель работы: Изучение основных логических элементов. Приобретение практических навыков при работе с цифровыми микросхемами.

Контрольные вопросы

1. Какие функциональные устройства называются логическими элементами?

Логическими элементами(ЛЭ) называются функциональные устройства, с помощью которых реализуются элементарные логические функции.

2. Как обозначают высокий и низкий уровни напряжений?

ЛЭ работают с двоичным кодированием информации, которое характеризуется двумя уровнями напряжения двоичной переменной. Высокий уровень напряжения обозначают цифрой 1 или буквой H. Низкий уровень напряжения обозначают цифрой 0 или буквой L.

3. Какой вход (выход) ЛЭ считается прямым и какой вход (выход) ЛЭ считается инверсным?

Прямым считается такой вход (выход), на котором двоичная переменная имеет значение 1, когда уровень напряжения на этом входе (выходе) соответствует состоянию, принятому за 1.

Если двоичная переменная на входе (выходе) имеет значение 1 при уровне напряжения на нем, соответствующем состоянию, принятому за 0, такой вход (выход) называется инверсным.

4. Как можно описать способ преобразования входных сигналов в выходной?

Каждый ЛЭ преобразует последовательность входных сигналов в последовательность выходных сигналов или сигнал. Способ преобразования чаще всего описывается:

· логическим выражением;

· в виде таблицы истинности, которая отображает значение выходного сигнала, соответствующее конкретному набору значений входных сигналов;

в виде временных диаграмм (зависимость во времени значений выходного сигнала от значений входных сигналов).

5. Нарисуйте таблицу истинности, УГО, приведите логическое выражение ЛЭ И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

Логический элемент И.

Реализует операцию логического умножения (конъюнкции):

На выходе ЛЭ И (рисунок 1.1) сигнал 1 появится только тогда, когда на всех его входах присутствуют сигналы 1.

	Х1 Х2 F
а) - УГО	б) – таблица истинности	в) – диаграмма работы
Рисунок 1.1 – Логический элемент И

Логический элемент ИЛИ.

Реализует операцию логического сложения (дизъюнкции):

F = Х1+Х2 или F = Х1٧Х2.

	Х1 Х2 F
а) - УГО	б) – таблица истинности	в) – диаграмма работы
Рисунок 1.2 – Логический элемент И

На выходе ЛЭ ИЛИ (рисунок 1.2) сигнал 1 появится тогда, когда хотя бы на одном из его входов присутствует сигнал 1.

Логический элемент НЕ.

Реализует функцию логического отрицания (инверсии):

На рисунке 1.3 представлено условно-графическое обозначение (а), таблица истинности (б) и диаграмма работы (в) ЛЭ НЕ.

	Х1 F
а) - УГО	б) – таблица истинности	в) – диаграмма работы
Рисунок 1.3 – Логический элементНЕ

ЛЭ И, ИЛИ, НЕ предназначены для выполнения трех основных операций (конъюнкция, дизъюнкция, инверсия) цифровой логики над дискретными сигналами. Иначе эти элементы называют основными.

Логический элемент И-НЕ.

Является комбинацией ЛЭ И и НЕ.

На выходе ЛЭ И-НЕ (рисунок 1.4) сигнал уровня 0 будет в том случае, когда на всех его входах присутствует сигнал уровня 1.

	Х1 Х2 F
а) - УГО	б) – таблица истинности	в) – диаграмма работы
Рисунок 1.4 – Логический элемент И-НЕ