Материал: Физические основы и схемотехника электронных устройств автоматики. Гиоргадзе А.L., Кириллов Ю.В
Элемент И – НЕ. Элемент И – НЕ (элемент Шеффера, штрих Шеффера) – двоичный логический элемент, реализующий операцию логическое умножение с отрицанием и представляющий собой совокупность конъюнктора и инвертора.
Графическое изображение элемента И – НЕ имеет вид:
или 
Минимальное число входов элемента И – НЕ – два.
Функция И – НЕ в аналитическом виде записывается урав-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нением y x1 x2 |
... xn и характеризуется таблицей истинности |
|||||||||
(например, для элемента с тремя входами) |
|
|
|
|||||||
|
|
x1 |
|
|
x2 |
|
x3 |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
|||
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
|||
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
|||
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
|||
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|||
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
|||
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
|||
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
|||
На рис. 3.23 приведена временная диаграмма работы элемента И – НЕ на три входа.
Рис. 3.23
56
Рассмотрим принцип действия элемента И – НЕ на примере элемента Шеффера резисторно-транзисторной логики (рис. 3.24)
Рис. 3.24
Предположим, что U 0 |
0В (логический нуль) и U En |
||
(логическая единица). Если Ux |
|
Ux |
U , то транзистор VT1 и |
1 |
|
2 |
|
VT1 будут отперты и их сопротивления малы, следовательно на |
|||
выходе элемента И – НЕ имеем |
U |
y |
U 0 . |
|
|
|
|
Во всех остальных случаях один или оба транзистора заперты и на выходе элемента И – НЕ имеется U y U 
.
Элемент ИЛИ – НЕ. Элемент ИЛИ – НЕ (элемент Пирса, стрелка Пирса) – двоичный логический элемент, реализующий операцию логическое сложение с отрицанием и представляющий собой совокупность дизъюнктора и инвертора.
Графическое изображение элемента ИЛИ – НЕ имеет вид:
или Минимальное число входов элемента ИЛИ – НЕ – два.
57
Функция ИЛИ – НЕ в аналитическом виде записывается
уравнением y x1 x2 ... xn и характеризуется таблицей истинности (например, для элемента с тремя входами).
x1 |
x2 |
x3 |
y |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Рассмотрим принцип действия элемента ИЛИ – НЕ на примере элемента Пирса резисторно – транзисторной логики (рис.
3.25).
Рис. 3.25 |
|
|
|
Предположим, что U 0 0В (логический нуль) и U |
En |
||
(логическая единица). Только при условии U x |
U x |
U 0 |
оба |
1 |
|
2 |
|
транзистора VT1 и VT2 заперты и их сопротивление велико и при |
|||
этом на выходе элемента ИЛИ – НЕ имеем U y |
U . В остальных |
||
случаях оба или один транзистор оказываются отпертыми и на вы-
ходе U |
y |
U 0 . |
|
|
58
3.4.6.Функциональные логические элементы
Вбазисе рассмотренных логических элементов И, ИЛИ, НЕ;
И– НЕ и ИЛИ – НЕ могут быть реализованы любые логические функции.
Элемент «Равнозначность». На выходе элемента «Равно-
значность» должна быть логическая 1, если на входах одновременно присутствуют одинаковые логические переменные (единицы или нули).
На рис. 3.26 (а, б, в) приведены функциональные схемы и аналитические выражения элемента «Равнозначность» в базисах И, ИЛИ, НЕ; И – НЕ и ИЛИ – НЕ, соответственно.
Рис. 3.26(а)
59
Рис. 3.26(б)
Рис. 3.26(в)
На рис. 3.27 приведена схема трехвходного элемента «Равнозначности», описываемого выражением y x1 x2 x3 x1 x2 x3 , выполненная с применением двухвходовых конъюнкторов.
Рис. 3.27
Условное графическое изображение элемента «Равнозначность» имеет вид
60