Общие сведения о логических элементах

Логическими элементами называются функциональные устройства, с помощью которых реализуются элементарные логические функции. Они обычно используются для построения сложных преобразователей цифровых сигналов комбинационного типа. Современные логические элементы выполняются в виде микросхем различной степени сложности. Логические элементы относят к цифровой электронике. Для этих схем характерно что состояние на входах схем и выходах, определяется только двумя состояниями, например транзистор может быть либо закрыт, либо насыщен (открыт). В качестве параметра, характеризующего состояние сигнала, обычно выбирают напряжение, уровень которого может быть ВЫСОКИМ или НИЗКИМ. Состояния высокого и низкого уровня определяют некоторым заданным образом значения булевой алгебры логики. Так для положительной логики принимают состояние ВЫСОКОГО уровня за логическую “ 1” (иногда это логическое значение называют “ИСТИННОЙ”), а состояние НИЗКОГО уровня за логический “ 0” (“ЛОЖЬ”).

Логический элемент ИЛИ «дизъюнктор».

Выполняет операцию логического сложения. Схемное изображение представлено на рис.70, а состояние выходных сигналов определяется следующей таблицей истинности.

Здесь и далее Х1,Х2 – входы микросхемы, Y – выход микросхемы.

На выходе возникает единица, когда на один ИЛИ на другой ИЛИ на оба сразу входа подана единица. Этот элемент можно назвать также элементом «И» для негативной логики: ноль на его выходе бывает только в том случае, если и на один и на второй вход поданы нули.

Логический элемент ИЛИ–НЕ. Элемент Пирса.

Выполняет операцию логического сложения с инверсией. Схемное изображение представлено на рис.71, а состояние выходных сигналов определяется таблицей истинности.

Логический элемент И. Иначе его называют «конъюнктор».

Выполняет операцию логического умножения. 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.

Логический элемент И–НЕ.

Выполняет операцию логического умножения с инверсией. Элемент Шеффеа. 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.

Логический элемент И–НЕ «инвертор».

Помимо указанных существует множество логических элементов, выполняющих более сложные логические преобразования. Эти преобразования являются комбинациями простейших логических операций.