Логические элементы. Вентили
Раздел:
Логические основы компьютера
Номер темы:
3
В основе построения компьютеров, а точнее аппаратного обеспечения, лежат так называемые вентили. Они представляют собой достаточно простые элементы, которые можно комбинировать между собой, создавая тем самым различные схемы. Одни схемы подходят для осуществленияарифметических операций, а на основе других строят различнуюпамятьЭВМ.
Простейший вентиль представляет собой транзисторный инвертор, который преобразует низкое напряжение в высокое или наоборот (высокое в низкое). Это можно представить как преобразование логического нуля в логическую единицу или наоборот. Т.е. получаем вентиль НЕ.
Соединив пару транзисторов различным способом, получают вентили ИЛИ-НЕиИ-НЕ. Эти вентили принимают уже не один, а два и более входных сигнала. Выходной сигнал всегда один и зависит (выдает высокое или низкое напряжение) от входных сигналов. В случае вентиля ИЛИ-НЕ получить высокое напряжение (логическую единицу) можно только при условии низкого напряжении на всех входах. В случае вентиля И-НЕ все наоборот: логическая единица получается, если все входные сигналы будут нулевыми. Как видно, это обратно таким привычным логическим операциям как И и ИЛИ. Однако обычно используются вентили И-НЕ и ИЛИ-НЕ, т.к. их реализация проще: И-НЕ и ИЛИ-НЕ реализуются двумя транзисторами, тогда как логические И и ИЛИ тремя.
Выходной сигнал вентиля можно выражать как функцию от входных.
Транзистору требуется очень мало времени для переключения из одного состояния в другое (время переключения оценивается в наносекундах). И в этом одно из существенных преимуществ схем, построенных на их основе.
Изображения, использованные в статье
Схемы вентилей
- Что такое алгебра логики?
- Логические операции. Дизъюнкция, конъюнкция и отрицание
- Таблицы истинности
- Логические основы компьютера
- Переключательные схемы
- Вентили, триггеры и сумматоры
- Законы алгебры логики
- Логические элементы. Вентили
- Сумматор и полусумматор
- Полусумматор
- Сумматор
- Триггер как элемент памяти. Схема rs-триггера
- Rs-триггер на вентилях или-не
- Цель работы:
- Задание к лабораторной работе:
- Ход решения:
- Ход решения: