Логические элементы и таблицы истинности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Абсолютно все цифровые микросхемы состоят из одних и тех же логических элементов - "кирпичиков" любого цифрового узла. Вот о них мы и поговорим сейчас.

Логический элемент - это такая схемка, у которой несколько входов и один выход. Каждому состоянию сигналов на входах, соответствует определенный сигнал на выходе.

Итак, какие бывают элементы?

Элемент "И" (AND)

Иначе его называют "конъюнктор".

Для того, чтобы понять как он работает, нужно нарисовать таблицу, в которой будут перечислены состояния на выходе при любой комбинации входных сигналов. Такая таблица называется "таблица истинности". Таблицы истинности широко применяются в цифровой технике для описания работы логических схем.

Вот так выглядит элемент "И" и его таблица истинности:

Поскольку вам придется общаться как с русской, так и с буржуйской тех. документацией, я буду приводить условные графические обозначения (УГО) элементов и по нашим и по не нашим стандартам.

Смотрим таблицу истинности, и проясняем в мозгу принцип. Понять его не сложно: единица на выходе элемента "И" возникает только тогда, когда на оба входа поданы единицы. Это объясняет название элемента: единицы должны быть И на одном, И на другом входе.

Если посмотреть чуток иначе, то можно сказать так: на выходе элемента "И" будет ноль в том случае, если хотя бы на один из его входов подан ноль. Запоминаем. Идем дальше.

Элемент "ИЛИ" (OR)

По другому, его зовут "дизъюнктор".

Любуемся:

Опять же, название говорит само за себя.

На выходе возникает единица, когда на один ИЛИ на другой ИЛИ на оба сразу входа подана единица. Этот элемент можно назвать также элементом "И" для негативной логики: ноль на его выходе бывает только в том случае, если и на один и на второй вход поданы нули.

Едем дальше. Дальше у нас очень простенький, но очень необходимый элемент.

Элемент "НЕ" (NOT)

Чаще, его называют "инвертор".

Надо чего-нибудь говорить по поводу его работы?

Ну тогда поехали дальше. Следующие два элемента получаются путем установки инвертора на выход элементов "И" и "ИЛИ".

Элемент "И-НЕ" (NAND)

Элемент И-НЕ работает точно так же как "И", только выходной сигнал полностью противоположен. Там где у элемента "И" на выходе должен быть "0", у элемента "И-НЕ" - единица. И наоборот. Э то легко понять по эквивалентной схеме элемента:

Элемент "ИЛИ-НЕ" (NOR)

Та же история - элемент "ИЛИ" с инвертором на выходе.

Следующий товарищ устроен несколько хитрее:

Элемент "Исключающее ИЛИ" (XOR)

Он вот такой:

Операция, которую он выполняет, часто называют "сложение по модулю 2". На самом деле, на этих элементах строятся цифровые сумматоры.

Смотрим таблицу истинности. Когда на выходе единицы? Правильно: когда на входах разные сигналы. На одном - 1, на другом - 0. Вот такой он хитрый.

Эквивалентная схема примерно такая:

Ее запоминать не обязательно.

Собственно, это и есть основные логические элементы. На их основе строятся абсолютно любые цифровые микросхемы. Даже ваш любимый Пентиум 4.

Далее мы позанудствуем о том, как синтезировать цифровую схему, имея ее таблицу истинности. Это совсем несложно, а знать надо, ибо пригодится (еще как пригодится) нам в дальнейшем.

(нажмите для увеличения)

Ну и напоследок - несколько микросхем, внутри которых содержатся цифровые элементы. Около выводов элементов обозначены номера соответствующих ног микросхемы. Все микросхемы, перечисленные здесь, имеют 14 ног. Питание подается на ножки 7 (-) и 14 (+). Напряжение питания - смотри в таблице в предыдущем параграфе.

Публикация: radiokot.ru

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Суперкомпьютер Aurora 22.03.2019 Возглавляемая правительством США команда специалистов в настоящее время работает совместно с производителем микросхем Intel Corp и Cray Inc над созданием сверхбыстрого компьютера, с помощью которого можно будет моделировать ядерные испытания и проводить различные исследования. Об этом сообщили Министерство энергетики и Аргоннская национальная лаборатория. Суперкомпьютер, который разрабатывают специалисты крупнейшего в мире поставщика чипов для центров обработки данных Intel и компании Cray, специализирующейся на разработке сверхбыстродействующих компьютерных систем, получил название Aurora. Согласно условиям контракта стоимостью $500 млн, компании Intel и Cray должны создать к 2021 году суперкомпьютер с производительностью в 1 экзафлопс (1000 петафлопс), то есть он будет способен выполнять 1 квинтиллион - или 1 000 000 000 000 000 000 - вычислений в секунду. В случае успеха Aurora будет почти на порядок превосходить существующие суперкомпьютеры. Это также значительно повысит ставки в мировой гонке по созданию суперкомпьютера с производительностью, исчисляемой в экзафлопсах, в которой также участвуют Китай, Европейский союз и Япония. Для Intel участие в проекте является важной победой, которая позволит ей поставлять для Aurora свои процессоры Xeon и чипы памяти Optane. Самый мощный в мире на данный момент суперкомпьютер Summit в Национальной лаборатории Ок-Ридж (штат Теннесси) построен на чипах International Business Machines Corp (IBM) и NVIDIA.

Другие интересные новости:

▪ Квантовый датчик для измерения интенсивности, поляризации и длины волны света

▪ Новые тихое реле Omron

▪ Игровой монитор AOC 24G15N

▪ Спрей вместо солнечных батарей

▪ Микроскопические метавтомобили, работающие на свету

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Акустические системы. Подборка статей

▪ статья Враг не дремлет. Крылатое выражение

▪ статья Зачем в Marvel создали нового супергероя, постоянно пользующегося слуховым аппаратом? Подробный ответ

▪ статья Гольфстрим. Чудо природы

▪ статья Простой транзисторный металлоискатель на биениях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Дело не только в плащах. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026