JA, VÕI, EI, JA-EI, VÕI-EI loogikaväravad ja nende tõetabelid

Elektriahelat, mis on loodud sisendandmetega mis tahes loogiliste toimingute tegemiseks, nimetatakse loogikaelemendiks. Sisendandmed on siin kujutatud erinevatel tasanditel pingete kujul ning väljundi loogikaoperatsiooni tulemus saadakse ka teatud tasemel pinge kujul.

Sel juhul edastatakse operandid kahendmärgistuses — loogikaelemendi sisend võtab vastu kõrge või madalpinge kujul olevaid signaale, mis toimivad sisuliselt sisendandmetena. Niisiis, kõrgetasemeline pinge – see on loogika 1 – tähendab operandi tegelikku väärtust ja madala taseme pinge 0 – valeväärtust. 1 – TÕENE, 0 – VÄÄR.

Loogiline element — element, mis realiseerib teatud loogilise ühenduse sisend- ja väljundsignaalide vahel. Loogikaelemente kasutatakse tavaliselt arvuti loogikalülituste, diskreetsete ahelate loomiseks automaatseks juhtimiseks ja haldamiseks.Igat tüüpi loogikaelemente, olenemata nende füüsilisest olemusest, iseloomustavad sisend- ja väljundsignaalide diskreetsed väärtused.

Loogikaväravatel on üks või mitu sisendit ja üks või kaks (tavaliselt ümberpööratud) väljundit. Loogikaelementide väljundsignaalide "nullide" ja "ühte" väärtused määravad elemendi poolt sooritatud loogikafunktsioonid ning mängitavate sisendsignaalide "nullide" ja "ühte" väärtused. sõltumatute muutujate roll. On elementaarseid loogikafunktsioone, mida saab kasutada mis tahes keeruka loogikafunktsiooni koostamiseks.

Sõltuvalt elemendi vooluringi paigutusest ja selle elektrilistest parameetritest on sisendi ja väljundi loogikatasemetel (kõrge ja madal pingetase) kõrge ja madala (tõene ja vale) olekute jaoks samad väärtused.

Traditsiooniliselt toodetakse loogikaelemente spetsiaalsete raadiokomponentide - integraallülituste kujul. Loogilised toimingud, nagu liitumine, eraldamine, eitamine ja mooduli lisamine (AND, VÕI, EI, välistav VÕI) on põhitoimingud, mida tehakse põhitüüpide loogiliste elementidega. Vaatame lähemalt kõiki seda tüüpi loogikaväravaid.

Loogiline element "AND" — ühendus, loogiline korrutamine ja JA

"AND" on loogiline element, mis teostab sisendandmete konkateneerimise või loogilise korrutamise. Sellel elemendil võib olla 2 kuni 8 (tootmises kõige levinumad 2, 3, 4 ja 8 sisendiga elementi) ja üks väljund.

Erineva arvu sisenditega loogikaelementide sümbolid «AND» on toodud joonisel. Tekstis tähistatakse ühe või teise arvu sisenditega loogikaelementi «Ja» kui «2I», «4I» jne. — element "AND" kahe sisendiga, nelja sisendiga jne.

Elemendi 2I tõesuse tabel näitab, et elemendi väljund on loogiline ainult siis, kui loogilised on mõlemad esimesel ja teisel sisendil. Ülejäänud kolmel võimalikul juhul on väljund null.

Lääne diagrammides on elemendi "Ja" ikoon sissepääsu juures sirge ja väljapääsu juures ümardus. Siseskeemidel — ristkülik sümboliga «&».

VÕI loogiline element — disjunktsioon, loogiline liitmine, VÕI

"OR" on loogiline element, mis teostab sisendandmetele disjunkti või loogilise liitmise operatsiooni. See, nagu "AND" element, luuakse kahe, kolme, nelja jne abil. sisend ja üks väljund. Erineva arvu sisenditega loogikaelementide sümbolid «OR» on toodud joonisel. Need elemendid on tähistatud järgmiselt: 2OR, 3OR, 4OR jne.

Elemendi «2OR» tõesuse tabel näitab, et loogilise üksuse ilmumiseks väljundis piisab, kui loogiline ühik on esimesel sisendil VÕI teisel sisendil. Kui loogika on korraga kahel sisendil, on ka väljund üks.

Lääne diagrammides on OR-elemendil ümardatud sisenemispunkt ja ümardatud väljumispunkt. Siseskeemidel - ristkülik sümboliga «1».

Loogikavärav «EI» — eitus, inverter, EI

«EI» on loogiline element, mis sooritab sisendandmetel loogilise eituse. Seda elementi, millel on üks väljund ja ainult üks sisend, nimetatakse ka inverteriks, kuna see tegelikult inverteerib (inverteerib) sisendsignaali. Joonisel on kujutatud loogikaelemendi "EI" tavapärane tähistus.

Inverteri tõesuse tabel näitab, et sisendi kõrge potentsiaal annab väljundis madala potentsiaali ja vastupidi.

Lääne diagrammides on elemendi "EI" ikoon kolmnurga kuju, mille väljapääsu juures on ring. Bitiahelatel — ristkülik sümboliga «1», mille väljundis on ring.

Loogiline element «AND-NOT» — ühendus (loogiline korrutamine) eitusega, NAND

«AND-NOT» — loogiline element, mis sooritab sisendandmete loogilise liitmise ja seejärel loogilise eituse operatsiooni, tulemus edastatakse väljundisse. Teisisõnu, see on põhimõtteliselt element JA, millele on lisatud EI element. Joonisel on kujutatud loogikaelemendi tavapärane tähistus «2I-NOT».

Elemendi NAND tõetabel on AND elemendi tõesuse tabeli vastand. Kolme nulli ja ühe asemel on kolm ühte ja null. NAND-elementi nimetatakse ka Schäferi elemendiks matemaatiku Henry Morris Schaeferi auks, kes märkis selle tähtsust esmakordselt. loogiline operatsioon 1913. aastal. See on tähistatud "Ja", ainult ringiga väljapääsu juures.

Loogiline element «OR-NOT» — disjunktsioon (loogiline liitmine) eitusega, NOR

«OR -NOT» — loogiline element, mis sooritab sisendandmetel loogilise liitmise ja seejärel loogilise eituse operatsiooni, tulemus edastatakse väljundisse. Teisisõnu, see on "OR" element, millele on lisatud "NOT" element - inverter. Joonisel on kujutatud loogikaelemendi tavapärane tähistus «2OR-NOT».

Elemendi VÕI-EI tõesuse tabel on vastupidine elemendi VÕI tõetabelile. Kõrge potentsiaal väljundis saadakse ainult ühel juhul – madalad potentsiaalid rakenduvad samaaegselt mõlemale sisendile. Näidatud kui «OR», ainult inversiooni tähistava väljundringiga.

Loogikavärav «eksklusiivne VÕI» — lisamoodul 2, XOR

"Exclusive OR" — loogiline element, mis sooritab loogilise toimingu sisendandmete mooduli 2 lisamiseks, millel on kaks sisendit ja üks väljund. Neid elemente kasutatakse sageli juhtimisskeemides. Joonisel on selle elemendi sümbol.

Kujutis lääne skeemides — kui «OR» koos täiendava kumera ribaga sissepääsu küljel, kodumaistes — «OR», ainult «1» asemel kirjutatakse «= 1».

Seda loogilist elementi nimetatakse ka "ebavõrdsuseks". Kõrgepinge on väljundis ainult siis, kui sisendsignaalid ei ole võrdsed (üks üks, teine ​​null või üks null ja teine), isegi kui sisendis on korraga kaks signaali, siis väljund olema null — see on erinevus VÕI-st. Neid loogikaelemente kasutatakse laialdaselt liitjates.