Курс лекций - Микропроцессоры


Логические элементы


Любые цифровые микросхемы строятся на основе простейших логических элементов "НЕ", "ИЛИ", "И".

Простейшим логическим элементом является инвертор, который работает в соответствии с таблицей, приведённой на рисунке 1. Этот логический элемент просто изменяет значение входного сигнала на прямо противоположное значение.

Tbl_Inv.gif (1170 bytes)

Рисунок 1. Таблица истинности логического инвертора

В качестве инвертора можно использовать обычный транзисторный усилитель с транзистором, включенном по схеме с общим эмиттером или истоком. Схемы, позволяющие реализовать функцию логического инвертирования, приведены на рисунке 2. На рисунке 2а приведена схема инвертора на обычном биполярном транзисторе, выполняющего функцию инвертирования, а на рисунке 2б приведена схема инвертора, выполненного на комплементарных МОП транзисторах.


Рисунок 2. Схемы, позволяющие реализовать функцию логического инвертирования.

Как видно из этих схем, функцию инвертирования осуществляет транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером (общим истоком). Эти схемы обладают различным временем распространения сигнала и могут работать на различные виды нагрузки. Но независимо от схемы они осуществляют одну и ту же функцию. Для того, чтобы особенности включения транзисторов не затеняли выполняемую функцию, были введены специальные обозначения для цифровых микросхем.

Изображение инвертора на принципиальных схемах не зависит от технологии, по которой изготовлена цифровая микросхема, и приведено на рисунке 2.2. С этого момента схема инвертора в дальнейшем будет приводиться исключительно так, как это показано на рисунке 3.

inverter.gif (1082 bytes)

Рисунок 3. Изображение логического инвертора на принципиальных схемах.

Часто

Следующим наиболее распространённым элементом в цифровой технике является элемент, реализующий логическую операцию "И", однако чаще всего существуют не отдельные схемы логического "И", а более сложные схемы, выполняющие одновременно логическую функцию "И" и логическую функцию "НЕ".


- Начало -  - Назад -  - Вперед -