Свойства сигналов логических элементов

14.1. Цель работы.

14.1.1. Изучить принцип действия и назначение основных логических элементов.

14.1.2. Основные теоретические сведения.

При автоматизации технологических процессов чтобы операции выполнялись в определенной логической последовательности. Для описания логических операций используется математический аппарат, получивший название алгебры логики. Основным понятием алгебры логики является высказывание, или логическая переменная, которая может принимать только два значения - истинное или ложное. Логическая переменная имеет двойственный характер, поэтому ее можно назвать двоичной переменной и изобразить двоичными цифрами (1 и 0). Функциональную логическую связь можно представить в виде формулы, таблиц истинности или временной диаграммы. Над логическими переменными можно выполнять формальные математические операции: логическое сложение, логическое умножение, логическое отрицание.

Логическое сложение (ИЛИ)- это такая операция, когда результат ложный, если все аргументы ложны; во всех остальных случаях результат истинный. В табл. 14.1. дана запись операции логического сложения в виде таблицы истинности для двух аргументов.

Таблица 14.1.

Х1	Х2	У

Таблица 14.2.

Х1	Х2	У

Логическое умножение (И) это такая логическая операция, когда результат истинный, если все аргументы истинны; во всех остальных случаях результат ложный (табл. 14.2.).

Логическое отрицание (НЕ) это такая логическая операция, когда У истинно, если Х ложно, и наоборот (табл.14.3).

Таблица 14.3.

Х	У

Логическая операция "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" (= 1) это такая логическая операция, в которой У истинно, когда один из Х истинно, а другой Х ложно, и ложно когда оба Х истинны или ложны (табл.14.4.)

Таблица 14.4.

Х1	Х2	У

14.3. План работы.

14.3.1. Составить экспериментальные таблицы состояний элементов, используемых в стенде И-НЕ, И, ИЛИ, "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", НЕ.

15. Лабораторная работа N15

СХЕМЫ БЛОКА СРАВНЕНИЯ

15.1. Цель работы.

15.1.1. Изучить принцип действия схем блоков сравнения.

15.2. Основные теоретические сведения.

Сравнение кодов двух чисел осуществляют с помощью сравнивающих компараторов. На выходе компаратора появляется логическая единица, если сравниваемые двоичные числа А и В равны. Если А не равно В, то на выходе компаратора будет логический нуль. Для определения равенства двух переменных Х1 и Х2 используется логический элемент, состояние которого определяется в табл. 15.1. В соответствии с табл. 15.1.

Таблица 15.1.

Х1	Х2	У

Такой логический элемент называется ИСКЛЮЧАЮЩИМ ИЛИ - НЕ.

Его реализация на логических элементах НЕ, И, ИЛИ показана на

рис. 15.1.

Рис. 15.1.

Если сравниваемые переменные имеют несколько разрядов, то

подобным образом осуществляется поразрядное сравнение и схема

компаратора примет вид, приведенный на рис. 15.2.

Рис. 15.2.

В лабораторной работе исследуется схема сравнения, представленная на рис. 15.3.

Рис. 15.3.

15.3. План работы.

15.3.1. Используя элементы ИСКЛЮЧАЮЩИМ ИЛИ, НЕ, И синтезируйте схему сравнения двух четырехразрядных двоичных чисел, на

выходе которой при совпадении кодов устанавливается 1, в противоположном случае 0. Сравниваемые коды подавайте с шифраторов D10.

16. Лабораторная работа N16