p>
Рис. 1.5 - Застосування мультиплексора для реалізації логічної функції
Для реалізації заданої функції інформаційні входи мультиплексора з'єднаємо з рівнями логічних 1 і 0 в такій послідовності, яка повністю копіює послідовність одиниць і нулів функції в таблиці істинності (рис. 1.5). При цьому не потрібно ні записи СДНФ, ні її мінімізації. До речі, функція, задана табл. 1.3 (парність числа одиниць в Трехразрядное слові), що не спрощується, тому для своєї реалізації, наприклад, в базисі ЛЕ И-НЕ вимагає чотирьох ЛЕ 3И-НЕ і трьох інверторів, тобто в сумі буде потрібно три ІС. У той же час для реалізації схеми з рис. 1.5 потрібно всього одна ІС мультиплексора 8-1. З цієї причини, спосіб реалізації функцій трьох або більшої кількості аргументів за допомогою ІС мультиплексорів вельми популярний у розробників. [1]
1.1.4 Елементи І, І-НЕ, АБО, АБО-НЕ
Наступний крок на шляху ускладнення компонентів цифрової електроніки - це елементи, що виконують найпростіші логічні функції. Об'єднує всі ці елементи те, що у них є кілька рівноправних входів (від 2 до 12) і один вихід, сигнал на якому визначається комбінацією вхідних сигналів.
Найпоширеніші логічні функції - це І (у вітчизняній системі позначень - ЧИ), І-НЕ (позначається ЛА), АБО (позначається ЛЛ) і АБО-НЕ (позначається ЛЛ). Присутність слова НЕ в назві елемента позначає тільки одне - вбудовану інверсію сигналу. У міжнародній системі позначень використовуються такі скорочення: AND - функція І, NAND - функція І-НЕ, OR - функція АБО, NOR - функція АБО-НЕ.
Елемент І формує на виході одиницю тоді і тільки тоді, якщо на всіх його входах (і на першому, і на другому, і на третьому і т.д.) присутні одиниці. Якщо мова йде про елемент І-НЕ, то на виході формується нуль, коли на всіх входах - одиниці (табл. 1.4) lt;file:///D:диск%20DНе%20влезай%20-%20убьет!Рабочие%20файлыучебные%20заморочкизадания,%20лекции%20и%20лабыкурс%203Схемотехникаdigs3digs_3.htmlgt;. Цифра перед назвою функції говорить про кількість входів елемента. Наприклад, 8И-НЕ - це восьмівходовий елемент І з інверсією на виході.
Таблиця 1.4 - Таблиця істинності двухвходових елементів І, І-НЕ, АБО, АБО-НЕ
Вхід 1вход 2Виход івихода І-невихід ІЛІВиход АБО-НЕ000101010110100110111010
Елемент АБО формує на виході нуль тоді і тільки тоді, якщо на всіх входах нуль. Елемент АБО-НЕ дає на виході нуль при наявності хоча б на одному з входів одиниці (табл. 1.4 lt;file:///D:диск%20DНе%20влезай%20-%20убьет!Рабочие%20файлыучебные%20заморочкизадания,%20лекции%20и%20лабыкурс%203Схемотехникаdigs3digs_3.htmlgt;). Приклад позначення: 4ІЛІ-НЕ - чотиривходових елемент АБО з інверсією на виході.
Рис. 1.6 - Позначення елементів І, І-НЕ, АБО, АБО-НЕ: закордонні (ліворуч) і вітчизняні (праворуч)
Вітчизняні та зарубіжні позначення на схемах двухвходових елементів І, І-НЕ, АБО, АБО-НЕ показані на рис. 1.6 lt;file:///D:диск%20DНе%20влезай%20-%20убьет!Рабочие%20файлыучебные%20заморочкизадания,%20лекции%20и%20лабыкурс%203Схемотехникаdigs3digs_3.htmlgt;. Всі ці елементи бувають з виходами типу 2С, ОК і 3С. В останньому випадку обов'язково є вхід дозволу -EZ.
Неважко помітити (табл. 1.4) lt;file:///D:диск%20DНе%20влезай%20-%20убьет!Рабочие%20файлыучебные%20заморочкизадания,%20лекции%20и%20лабыкурс%203Схемотехникаdigs3digs_3.htmlgt;, що у разі негативної логіки, при нульових вхідних і вихідних сигналах, елемент І виконує функцію АБО, тобто на виході буде нуль у випадку, коли хоча б на одному з входів нуль. А елемент АБО при негативній логіці виконує функцію І, тобто на виході буде нуль тільки тоді, коли на всіх входах присутні нулі. І так як в реальних електронних пристроях сигнали можуть бути будь-якої полярності (як позитивні, так і негативні), то треба завжди дуже акуратно вибирати необхідний у кожному конкретному випадку елемент. Особливо про це важливо пам'ятати тоді, коли послідовно з'єднуються декілька різнойменних логічних елементів з інверсією і без неї для отримання складної функції.
Тому елементи І, І-НЕ, АБО, АБО-НЕ розробнику далеко не завжди зручно застосовувати саме як виконують зазначені в їх назві логічні функції. Іноді їх зручніше використовувати як елементи дозволу/заборони чи змішування/збіги. Але спочатку ми розглянемо випадки реалізації саме логічних функцій на цих елементах.
На рис. 1.7 lt;file:///D:диск%20DНе%20влезай%20-%20убьет!Рабочие%20файлыучебные%20заморочкизадания,%20лекции%20и%20лабыкурс%203Схемотехникаdigs3digs_3.htmlgt; наведені приклади формування елементами вихідних сигналів на підставі необхідних часових діаграм вхідних і вихідних сигналів. У випадку а вихідний сигнал повинен бути дорівнює одиниці при двох одиничних вхідних сигналах, отже, достатньо елементи 2И. У випадку...
