Общие сведения о построении комбинационных и последовательностных схем




Содержание

стр.

 

Введение  
1 Общие сведения о построении комбинационных и последовательностных схем  
2 Триггеры 2.1 Общие сведения о триггерах 2.2 Классификация триггеров 2.3 RS-триггер  
3 Синтез логической функции для синхронного RS - триггера  
4 Разработка логической схемы синхронного RS - триггера  
5 Построение электрической принципиальной схемы синхронного RS – триггера    
Заключение  
   
Приложения  

 

 

Введение

 

Логические элементы — устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме (последовательности сигналов высокого — «1» и низкого — «0» уровней в двоичной логике, последовательность «0», «1» и «2» в троичной логике, последовательности «0», «1», «2», «3», «4», «5», «6», «7», «8» и «9» в десятичной логике).

Логические элементы подразделяются по типу использованных в них электронных элементов. Наибольшее применение в настоящее время находят следующие логические элементы:

- РТЛ (резисторно-транзисторная логика);

- ДТЛ (диодно-транзисторная логика);

- ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика).

Комбинационными называются такие логические устройства, выходные сигналы которых однозначно определяются входными сигналами (шифратор, дешифратор, мультиплексор, демультиплексор, полусумматор и сумматор), все они выполняют простейшие двоичные, троичные или n-ичные логические функции.

Последовательностными называют такие логические устройства, выходные сигналы которых определяются не только сигналами на входах, но и предысторией их работы, то есть состоянием элементов памяти. Основные последовательностные устройства это:

- Триггер;

- Счётчик импульсов;

- Регистр.

В данной курсовой работе будет рассмотрена реализация RS-триггера на базе микросхемы К155ЛА.

 

Общие сведения о построении комбинационных и последовательностных схем

 

Для реализации функций алгебры логики используются логические элементы, на основе которых создаются логические схемы. Элементы в схемах могут быть однотипные или разнотипные. Логические схемы могут иметь n входов и один или m выходов. Выходные функции задаются набором (комбинацией) входных сигналов и поэтому называются комбинационными схемами (КС).

Синтез комбинационных схем включает в себя следующие этапы:

- постановка задачи;

- составление таблицы истинности, в которой отражена заданная функция при соответствующих сочетаниях переменных;

- построение схемы с учетом оптимального набора элементов.

Одна из основных задач синтеза заключается в выборе типов элементов, на которых будут реализовываться заданные функции. Поэтому необходимо определить минимальный набор логических элементов (базис), образующих функционально полную систему элементов.

Базис – это функционально полный набор элементов, с помощью которого можно реализовать сколь угодно сложную переключательную функцию. Их может быть несколько. Базис из логических элементов И, ИЛИ, НЕ называется основным.

Элемент «И» (AND), иначе его называют «конъюнктор».

 
 

Вот так выглядит элемент «И» и его таблица истинности:

 

Рисунок 1.1 – Элемент «И»

 

Единица на выходе элемента «И» возникает только тогда, когда на оба входа поданы единицы. Это объясняет название элемента: единицы должны быть И на одном, И на другом входе.

 

Таблица 1.1 – Таблица истинности элемента «И»

Входы Выход
a b a И b
     
     
     
     

Элемент «ИЛИ» (OR)

 
 

, иначе его называют «дизъюнктор».

 

Рисунок 1.2 – Элемент ИЛИ

 

На выходе возникает единица, когда на один ИЛИ на другой ИЛИ на оба сразу входа подана единица.

Таблица 1.2 – Таблица истинности элемента «ИЛИ»

Входы Выход
a b a ИЛИb
     
     
     
     
       

Элемент «НЕ» (NOT)

 
 

, чаще его называют «инвертор».

 

Рисунок 1.3 – Элемент НЕ

 

Связь между входом х этой схемы и выходом z можно записать соотношением Z = , где х читается как «не х» или инверсия.

Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1 на выходе 0.

 

Таблица 1.3 Таблица истинности элемента «НЕ»

Вход Выход
a НЕ a
   
   

 

 

 
 

Элемент «И-НЕ» (NAND, штрих Шеффера).

 

Рисунок 1.4 – Элемент И-НЕ

 

Элемент И-НЕ работает точно так же как «И», только выходной сигнал полностью противоположен. Там где у элемента «И» на выходе должен быть «0», у элемента «И-НЕ» - единица. И наоборот. Это легко понять по эквивалентной схеме элемента:

 

 
 

 

Рисунок 1.5 - Эквивалентная схема элемента И-НЕ

 

Таблица 1.4 – Таблица истинности элемента «И-НЕ»

Входы Выход
a b с
     
     
     
     

 

 
 

Элемент «ИЛИ-НЕ» (NOR, стрелка Пирса).

 

Рисунок 1.6 – Элемент ИЛИ-НЕ

 

Мнемоническое правило для ИЛИ-НЕ с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:

- «1» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «0»;

- «0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «1».

 

Таблица 1.5 – Таблица истинности элемента «ИЛИ-НЕ»

Входы Выход
a b с
     
     
     
     
       

 

Триггеры



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: