лементи виконують найпростіші логічні операції над цифровою інформацією, а запам'ятовуючі служать для її зберігання. Як відомо, логічна операція полягає в перетворенні за певними правилами вхідний цифровий інформацією вихідну. Можна вважати, що елементарні логічні функції є логічними операторами згаданих електронних елементів, тобто схем. Кожна така схема позначається певним графічним символом.
1.2 послідовних схема
Схеми, у яких виходи залежать не тільки від поточних значень сигналів на входах, але також і від передісторії станів цих входів, потребують, ще в одному типі елемента. Такого роду додатковий елемент змінює свій вихідний сигнал особливим чином залежно від станів на входах і може запам'ятовувати свій стан. Цей елемент часто називають тригером, більш точний термін - мультивібратор з двома стійкими станами. На виході мультивібратора може бути лише одне з двох логічних станів, і цей стан залишатиметься незмінним, поки не відбудеться нова подія, що і викличе зміна даного стабільного стану.
Використовуються й інші види мультівібраторів. У мультивібраторі тільки одне з вихідних станів стійко; при введенні зовнішнього сигналу цей стан може змінитися, але лише на деякий час, після закінчення якого схема повертається в свій початковий стан. Мультивибратор з одним стійким станом може генерувати імпульси фіксованою тривалості з приходить на вхід сигналу. Чи не синхронізований мультивибратор - автогенератор несинусоїдальних коливань - може бути корисний для генерації безперервних послідовностей імпульсів, або «тактових» сигналів.
Один з найбільш поширених типів тригерів - JK-тригер. Цей тригер має J- і K-входи логічних сигналів, вхід тактових сигналів, два входи управління через які на виході Q встановлюються відповідно логічна одиниця або логічний нуль незалежно від інших входів. Будь-яка зміна на виході може відбуватися тільки у зв'язку зі зміною тактових сигналів на вході. На малюнку 1 наведені поточні стану входів J і K, а також виходу Q, і показано, що наступний стан Q + з'явиться на виході тільки після приходу тактового сигналу. Дана таблиця схожа на таблиці істинності для наведених вище комбінаційних схем, за винятком того, що тут в явній формі присутній час.
Малюнок 1 - Стан входів J і K, а також виходу Q
Відзначимо, що якщо на вході J мається логічна одиниця, а на K - логічний нуль, то на виході Q після приходу тактового сигналу встановиться логічна одиниця, причому це відбудеться незалежно від того, що було до приходу тактового сигналу. Якщо на вході J логічний нуль, а на K - логічна одиниця, то після приходу тактового імпульсу на виході Q встановиться логічний нуль. Якщо на обох входах J і K є логічні нулі, то вихід Q з приходом тактового сигналу не зміниться. Якщо ж на обох входах J і K є логічні одиниці, то після приходу тактового імпульсу на виході встановиться значення, інверсне по відношенню до того, яке було перед приходом тактового сигналу. Ці чотири режими називають відповідно: установка, скидання, без змін і комутаційний режим.
Розглянуті тут базові вентилі комбінаторної логіки і тригер представляють собою елементи цифрових електронних схем, використовуваних в широкому діапазоні застосувань - від простих рахункових пристроїв до складних схем кодування і універсальних комп'ютерів.
1.3 Комбінаційні схеми
Не дивлячись на те, що комбінаційні схеми можуть виконувати складні логічні функції, їх можна розділити на три базові функції, з яких неважко отримати більш складні. Перша з таких базових функцій - логічна інверсія, схема, виконує цю функцію, називається інвертором або інвертуючим логічним вентилем. На малюнку 2 наведено символ, використовуваний для інвертора, і таблиця значень, одержуваних на виході при тому чи іншому вхідному сигналі. Така таблиця називається таблицею істинності і служить зручним способом представлення можливих характеристик вхід-вихід логічних схем. Рисочка над логічної змінної вказує на логічну інверсію даної змінної. Таким чином, - це інверсія A.
Малюнок 2 - Символ інвертора і таблиця значень
Друга базова логічна операція, виконувана цифровими електронними схемами, - це логічне твір двох або більшої кількості вхідних сигналів. Така функція відома під назвою логічного І, а схему називають логічним елементом І. Функція І двох або більшої кількості входів приймає значення логічної одиниці тільки тоді, коли всі входи одночасно є логічними одиницями.
Третя логічна операція - логічна сума, або функція АБО. Розрізняються два її різновиди. Функція «Що включає АБО» двох логічних змінних приймає значення логічної одиниці, коли НЕ обидві змінні, а будь-яка з них має ...
