Amaliy ish №3

Mantiqiy element «VA-INKOR» - inkor bilan bog‘lanish (mantiqiy ko‘paytirish), NAND

VA-EMAS" - kiritilgan ma'lumotlarga mantiqiy qo'shish amalini bajaradigan mantiqiy element, keyin esa mantiqiy inkor operatsiyasi, natija chiqariladi. Boshqacha qilib aytganda, u asosan "VA" elementi bo'lib, "EMAS" elementi bilan to'ldiriladi. Rasmda "2I-NOT" mantiqiy elementining belgisi ko'rsatilgan.

"NAND" elementi uchun haqiqat jadvali "AND" elementi uchun jadvalga qarama-qarshidir. Uch nol va bitta o'rniga uchta birlik va nol. Element "NAND" 1913 yilda ushbu mantiqiy operatsiyaning ahamiyatini birinchi marta ta'kidlagan matematik Genri Moris Sheffer sharafiga "Sheffer elementi" deb ham ataladi. "VA" sifatida belgilangan, faqat chiqishda doira bilan.

Mantiqiy element «YOKI-INKOR» - inkor bilan dizyunksiya (mantiqiy qo'shish),NOR

"YOKI-INKOR" - kiritilgan ma'lumotlarga mantiqiy qo'shish amalini bajaradigan mantiqiy element, keyin esa mantiqiy inkor operatsiyasi, natija chiqariladi. Boshqacha qilib aytganda, bu "YOKI" elementi bo'lib, "EMAS" elementi - inverter bilan to'ldiriladi. Rasmda "2OR-NOT" mantiqiy elementining belgisi ko'rsatilgan.

Таблица истинности для элемента «ИЛИ-НЕ» противоположна таблице для элемента «ИЛИ». Высокий потенциал на выходе получается лишь в одном случае - на оба входа подаются одновременно низкие потенциалы. Обозначается как «ИЛИ», только с кружочком на выходе, обозначающим инверсию.

Mantiqiy element "XOR" - qo'shimcha modul 2, XOR

"XOR" - kirish ma'lumotlariga mantiqiy qo'shish moduli 2 operatsiyasini bajaradigan mantiqiy element, ikkita kirish va bitta chiqishga ega. Ko'pincha bu elementlar nazorat sxemalarida qo'llaniladi. Rasmda ushbu elementning ramzi ko'rsatilgan. sxemalardagi rasm kirish tomonida qo'shimcha qavsli chiziqli "OR" ga o'xshaydi, rasmda - "OR" kabi, faqat "1" o'rniga "=1" yoziladi.

Bu mantiqiy element “tenglik” deb ham ataladi. Yuqori kuchlanish darajasi faqat kirishdagi signallar teng bo'lmaganda (bir birlikda, ikkinchisida nolda yoki bitta nolda va boshqasida), hatto kirishda ikkita birlik bo'lsa ham, chiqishda bo'ladi. bir vaqtning o'zida chiqish nolga teng bo'ladi - bu "OR" dan farq. Ushbu mantiqiy elementlar qo'shimchalarda keng qo'llaniladi.

Amalda, kombinatsiyalangan sxemalarni qurish yanada murakkablashadi, chunki signallar kirishga o'tayotganda zaiflashadi, dastlabki shaklini buzadi va orqada qoladi. Shuning uchun mantiqiy elementlar bilan bir qatorda sxemaga turli xil mos keladigan elementlarni (kuchaytirgichlar, signal konditsionerlari va boshqalar) kiritish kerak. Ushbu elementlarning vazifasi sxemani ishlaydigan va ishonchli qilishdir.



Aytilganlardan ma’lum bo‘ladiki, yechimlari o‘z shartlari (sxema kirishiga berilgan) bilan yagona aniqlangan har qanday chekli masalalar to‘plamini yechish uchun kombinatsiyalangan sxema qurish mumkin. Xususan, agar biz haqiqiy sonlarni (raqam sig'imi) qandaydir qat'iy tasvirlash bilan cheklansak, u holda printsipial jihatdan har qanday berilgan haqiqiy funktsiya y = f (xi, ..., xn) ni hisoblaydigan kombinatsiyalangan sxemani qurish mumkin. (ikkilik kodlarda).
Biroq, amalda ma'lum bo'lishicha, allaqachon 32 yoki undan ortiq chuqurlikdagi (ikkilik) ko'paytiruvchi sxema (y \u003d X1 • X2 funktsiyasini hisoblash) shu qadar murakkab bo'lib chiqdiki, zamonaviy kompyuterlarda ko'paytirish afzalroqdir. boshqa, algoritmik deb ataladigan usulda amalga oshiriladi, bu quyida muhokama qilinadi.
Shu bilan birga, ikkita raqamni qo'shish funktsiyalari kabi ko'plab sodda funktsiyalar qabul qilinadigan murakkablikdagi kombinatsiyalangan sxemalar tomonidan amalga oshiriladi. Tegishli sxema parallel qo'shimchalar deb ataladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, mikroelektronika sohasidagi yutuqlar tobora murakkab sxemalarni qurish imkonini beradi. Agar 60-yillarda har bir mantiqiy element bir nechta jismoniy elementlardan (tranzistorlar, diodlar, qarshiliklar va boshqalar) yig'ilgan bo'lsa, 80-yillarning boshlarida sanoat ko'p yuzlab va hatto minglab mantiqiy koroshlarni o'z ichiga olgan integral mikrosxemalar deb ataladigan narsalarni ishlab chiqardi. Shu bilan birga, alohida ta'kidlash kerak nafaqat mantiqiy elementlarning o'zi, balki ular orasidagi bog'lanishlar (ya'ni, butun sxema) bir vaqtning o'zida bitta texnologik jarayonda kimyoviy toza kremniyning yupqa plitalari va kvadrat santimetr fraktsiyalari o'lchamlari bo'lgan boshqa moddalarda ishlab chiqariladi. . Shu tufayli ishlab chiqarish sxemalari narxi keskin pasaydi va ularning ishonchliligi oshdi.
Kirish va chiqish signallari o'rtasidagi har qanday qat'iy bog'liqlikni amalga oshirish qobiliyatiga ega bo'lgan kombinatsiyalangan sxemalar o'zgaruvchan sharoitlarni o'rganishga va moslashishga qodir emas. Bir qarashda, bunday moslashuv sxemadagi tarkibiy o'zgarishlarni talab qiladigan ko'rinadi. ya'ni uning elementlari orasidagi bog'lanishlarning o'zgarishi va ehtimol bu elementlarning tarkibi. Bunday o'zgarishlarni mexanik almashtirish orqali amalga oshirish qiyin emas. Biroq, bu yo'l deyarli barcha sxema parametrlarining (tezlik, o'lchamlar, ishonchlilik va boshqalar) keskin yomonlashishi tufayli amalda qabul qilinishi mumkin emas.
Xotira elementlari deb ataladigan mantiqiy elementlarga qo'shimcha ravishda sxemaga kirishga asoslangan ushbu muammoni hal qilishning ancha samarali usuli mavjud. Kirish va chiqish signallariga qo'shimcha ravishda, xotira elementi uchinchi axborot parametri bilan tavsiflanadi, bu elementning holati deb ataladi. Xotira elementining holati faqat ma'lum diskret t1, t2, ... vaqtlarida uning kirishlarida shu daqiqalarda paydo bo'ladigan signallar ta'sirida o'zgarishi mumkin (lekin shart emas). Eng ko'p qo'llaniladigan xotira elementlarining ishlashini sinxron tashkil etish deb ataladi, bunda ularning mumkin bo'lgan almashinuvi (holat o'zgarishi) momentlari bir xil t = const vaqt oralig'i orqali bir-birini kuzatib boradi, tsikl deb ataladi. Ushbu momentlar odatda maxsus vaqt soati generatori tomonidan yaratilgan impulslar yordamida aniqlanadi. Bir soniyada ular chiqaradigan soat impulslari soni soat chastotasi deb ataladi.
Zamonaviy elektronikada asosan ikkilik xotira elementlari qo'llaniladi, ularning holati mantiqiy qiymatdir. Boshqacha qilib aytganda, xotira elementi faqat bitta bit ma'lumotni saqlashga qodir. Agar ko'proq ma'lumotni saqlash kerak bo'lsa, ma'lum elementlar to'plamidan iborat kompozit xotira (xotira qurilmasi) ishlatiladi. Haqiqiy sharoitda, bu to'plam, albatta, har doim cheklangan, garchi nazariy tadqiqotlarda cheksiz xotirani (hech bo'lmaganda potentsial) ko'rib chiqish qulay.
Eng oddiy holatda, xotira elementlari to'plami registr deb ataladigan narsaga, ya'ni registrning bitlari (yacheykalari) deb ataladigan (cheklangan) chiziqli tartiblangan elementlar ketma-ketligiga tashkil etiladi. Raqamlar ketma-ket natural sonlar 1, 2, ..., n bilan raqamlanadi.Bu raqamlarning n soni registrning uzunligi deyiladi.
Alohida bitlardagi holatlar registr holati deb ataladigan (mantiqiy) vektor o ni tashkil qiladi. Ko'rib chiqilayotgan registrning alohida bitlarining kirish va chiqish signallari (shuningdek, mantiqiy deb taxmin qilinadi) mos ravishda ushbu registrning kirish x va chiqish y (vektor) signallarini tashkil qiladi.
Yana bir bor e'tibor bering, aksariyat hollarda y = a. An'anaviy ketma-ket sxema, shuningdek, chekli avtomat deb ataladi, xotira registridan va ikkita kombinatsiyalangan sxemadan iborat.