Специальные блоки, обрабатывающие цифровую информацию на основе принципов логической алгебры, называются логическими элементами. Они физически реализованы на электронных устройствах. Простейшими логическими элементами являются И, ИЛИ, НЕ.
Что такое логические элементы
Логические элементы — это устройства, которые можно реализовать на электронной полупроводниковой основе. Они выполняют логическую функцию по преобразованию входного сигнала. Используя несколько простых логических элементов, вы можете построить столько сложных устройств, сколько захотите, таких как регистры, сумматоры и счетчики импульсов.
Для описания работы различных электронных устройств удобно использовать элементы алгебры логики, которая, как известно, работает с переменными, принимающими только два значения 1 и 0, то есть включено или выключено.
определение количества логических элементов, которые можно построить на основе двоичной логики, осуществляется по формуле 24, то есть 16.
Элементарные логические элементы
Наиболее важными логическими элементами являются И, ИЛИ, НЕ. Все остальные элементы построены на их фундаменте.
Инверсия (НЕ)
Инверсия — это унарная операция, то есть элемент с одним входом. Логический вентиль НЕ реализует логическое отрицание. Если на вход этого элемента подается сигнал 1, то на выходе будет 0.
Таблица истинности для этого элемента:
|
ОДИН |
НЕ (А) |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
Конъюнкция (И)
Логический элемент И является двоичным и выполняет логическое умножение. Результат конъюнкции равен 1 только в том случае, если на входы этого элемента поданы две единицы. Во всех остальных случаях результат конъюнкции равен нулю.
Таблица истинности для соединения
|
ОДИН |
В |
А&Б |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
Дизъюнкция (ИЛИ)
Двоичный вентиль ИЛИ реализует операцию логического сложения. Результат этой операции равен нулю в том случае, когда на входы дизъюнкции подаются нули. В остальных случаях результат всегда равен единице.
Таблица истинности для логического ИЛИ
|
ОДИН |
В |
А + Б |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
Логические элементы, построенные на базе И, ИЛИ, НЕ
Все остальные элементы двоичной логики построены на основе наиболее важных.
Например, если вы добавите инверсию к логическому элементу И, вы получите новый логический элемент И-НЕ, который также называется линией Шеффера. Обозначается символом «|» — вертикальная линия. Результат этой функции будет нулевым только в том случае, если на вход подаются две единицы.
Инверсия дизъюнкции позволяет получить элемент ИЛИ_НЕ, также называемый стрелкой Пирса. При записи они обозначаются стрелкой вниз «↓». В результате работы этой функции выходной сигнал будет только один, когда входные сигналы равны нулю, а все остальные случаи равны нулю.
Все логические элементы собираются из различных устройств: транзисторов, резисторов, диодов, интегральных микросхем. Самыми распространенными являются электронные логические элементы, так как показывают хорошие свойства быстродействия, надежности, экономичности.
Что мы узнали?
Логические элементы представляют собой блоки, собранные из различных электронных устройств и выполняющие функцию преобразования сигналов на основе логической алгебры. Самыми основными логическими элементами являются И, ИЛИ, НЕ. Все остальные построены на основе фундаментальных принципов.
Комментирование закрыто