Исследование работы комбинационных ИС

Инвертор-это одновходовая схема, которая формирует выходной сигнал в виде инверсии входного сигнала.

Схема И имеет два или более входов. Простая схема с двумя последовательно соединенными ключами иллюстрирует функцию И. Если ключ А замкнут, переменная А имеет значение 1. Если ключ А разомкнут, переменная А имеет значение 0. Ток может протекать через схему только в том случае, если оба ключа замкнуты. Операция И часто обозначают как А*Б. Поэтому операция И для трёх переменных А, B и С обозначается А*В*С.

Схема И-НЕ является комбинацией схемы И и инвертора. Операция И-НЕ выражается как, или как +.

Схема ИЛИ имеет два или более входов. Простая схема с двумя параллельно соединенными ключами иллюстрирует операцию ИЛИ. Ток в схеме протекает, если любой из ключей А и Б замкнут. Эта логическая операция обозначается знаком плюс между переменными. Три основные схемы: инвертор, И, ИЛИ, составляют функционально полную систему для проектирования ЭВМ. С помощью этих схем можно реализовать любую сложную функцию.

Схема ИЛИ-НЕ является комбинацией схемы ИЛИ и инвертора. Выходная переменная схемы может быть описана как. Его можно интерпретировать как результат выполнения вначале ИЛИ с последующим инвертированием. Из-за инверсии выходная часть таблиц истинности для схемы ИЛИ-НЕ является точно противоположной выходной части таблицы истинности схемы ИЛИ. Таблица истинности схемы ИЛИ-НЕ состоит из таблицы истинности для ИЛИ и инвертора.

Можно также выполнить операцию ИЛИ-НЕ путём комбинации других функций. Эта схема состоит из инверторов и схемы И, но нетрудно заметить что её таблица истинности даёт те же выходные сигналы, что и в предыдущем варианте. В этом случае выход может быть выражен как ∙ и интерпретироваться, как результат первоначального инвертирования переменных А, В и затем выполнения функции И.

Теорема устанавливает, что отрицание логической функции образуется отрицанием каждой из переменных и взаимной заменой операции ИЛИ и И.

Исключающее ИЛИ (сумма по модулю 2). Схема исключающее ИЛИ выполняет операцию суммирования по модулю 2. Исключающее ИЛИ аналогично ИЛИ с той разницей, что одно из условий для А и В исключается; – если переменные А и В находятся в состоянии 1, то на выходе формируется 0, а не 1. Операцию инвертирования, ИЛИ, И, ИЛИ-НЕ, И-НЕ и Исключающее ИЛИ можно применять к двоичным числам. Двоичное число в вычислительной машине занимает ряд разрядов. Каждый разряд можно рассматривать как одну двоичную переменную. Так как логические операции можно выполнить с двумя двоичными числами, каждую пару разрядов можно рассматривать как две двоичные переменные.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Познакомиться с принципами построения и работой логических элементов. Уметь составлять схемы логических элементов в программе Workbench и выполнять их моделирование. По полученным результатам моделирования уметь проводить анализ работы логических элементов.