• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Логические элементы

Логические элементы являются устройствами, призванными обрабатывать информацию в цифровой форме. По физическим принципам работы они бывают оптические, гидравлические, пневматические, электромеханические, механические и электронные. Последние изготавливаются с использованием транзисторов и диодов и являются сегодня основными в электротехнике, электронике.

Именно электронные устройства, в виде простейших логических элементов, способных выполнять элементарные логические задачи, являются сегодня основой интегральных цифровых микросхем. Которые, входя в состав современных цифровых устройств (например, компьютеров), способны к реализации самых сложных функций.

отличия в ГОСТе и ANSI

Простейшие типы логических элементов

В электротехнике используется 6 типов простейших логических элементов, работающих на двоичной системе исчислений. Каждый из низ способен выполнять определенную одну функцию: «НЕ» (NOT), «И» (AND), «И-НЕ» (NAND), «ИЛИ» (OR), «ИЛИ-НЕ» (N OR), «Исключающее (отрицающее) ИЛИ» (XOR). Комбинации их образуют более сложные логические устройства, микросхемы.

Логический элемент «НЕ» (NOT)

Этот элемент (инвентор) выполняет функцию отрицания или инверсии сигнала. Графически изображается на микросхеме пустым кружком вокруг его вывода. Реже такое обозначение ставится и на входе.

У логического элемента «NOT» всегда по одному входу и выходу. В электронике он «логический нуль» на входе всегда преобразовывает в «логическую единицу» на выходе или наоборот. Среди самых известных интегральных микросхем, содержащих 6 устройств «НЕ», является ИМС К155ЛН1.

Логический элемент «И» (AND)

Функция этого устройства (конъюнктора) производить сложение. Он имеет несколько входов и всегда один выход.  У логического элемента (AND) на выходе «логическая единица» бывает только при таких же значениях на всех входах. При хотя бы одном «нуле» на входе на выходе всегда получается «нуль».

Среди элементов с двумя входами (или «2И») известна в электронике интегральная схема ИМС К155ЛИ1. Среди «3И» – ИМС К555ЛИ3.

Логический элемент «И-НЕ» (NAND)

В задаче этого устройства функция сложения с одновременным отрицанием. Логический элемент (NAND) является антиподом предыдущего – (И). В нем так же один выход и несколько входов. Но на выходе получается «логическая единица» если на входе имеется хоть один «нуль». При наличии на входах «единиц» на выходе получается «нуль».

Востребованной в электронике микросхемой, работающей с функцией «2И-НЕ», является ИМС К155ЛА3. В устройствах ИМС К176ЛА7 и ИМС К561ЛА7 логических элементов 2NAND установлено по 4 штуки.

Логический элемент «ИЛИ» (OR)

Задачей этого устройства является выполнение функции выбора. У логического элемента два входа и один выход. На последнем будет «логическая единица», если она есть хотя бы на одном входе. Если нет – выход всегда выдает «нуль».

В электронике известны микросхемы с функцией «ИЛИ» ИМС К155ЛЛ1 с 4-мя элементами «2ИЛИ» (с 2-мя входами).

Логический элемент «ИЛИ-НЕ» (NOR)

В задачах такого устройства реализовывать функцию выбора. Он антипод предыдущему логическому элементу «ИЛИ». Имеет также один выход и два входа. Но выдает «логическую единицу», если на входе все «нули». Если же на входе есть хотя бы одна «единица», выход покажет «нуль».

Среди известных микросхем, используемых в электронике, ИМС К155ЛЕ1 (выполняет функцию «2ИЛИ-НЕ»), КМОП К176ЛЕ5 и КМОП К561ЛЕ5 (по 4 шт. «2ИЛИ-НЕ»).

Логический элемент (Отрицающий ИЛИ» (XOR)

Функция этого логического элемента выдавать на выходе «логический ноль», если на входе одинаковые сигналы. Если же входят и «единицы», и «нули», то на выходе будет «единица».

В электротехнике, среди таких типов устройств известна микросхемы КМОП К176ЛП2 и КМОП К561ЛП2. Они имеют по 4 логических элемента «Исключающие ИЛИ».

графическое обозначение

Сложные типы логических элементов

Используя описанные выше логические элементы, были созданы более сложные их варианты. Один из них «Сумматор», который входит во все арифметически-логические устройства в любом процессоре. Благодаря им современные компьютеры могут производить всевозможные вычисления.

Кроме «сумматора» в современной электротехнике целый ряд определенных сложный функций выполняется динамическими и статическими логическими элементами: мультиплексорами, дешифраторами, шифраторами, счетчиками, регистрами, триггерами.


Правило правой руки – правило, использующееся для определения вектора магнитной индукции поля.

читать далее

Термин "постоянный ток" применяется к любому электрическому току, который с течением времени не изменяет своих характеристик. Т.е.

читать далее

Коэффициент мощности является безразмерной физической величиной, характеризующей электрический ток. Это отношение мощностей: активной к полной:

читать далее