Основные элементы логических функции алгебры логики (или-or,и-and, не-not, и- не -and-not, и- или -не-and-or-not)
Литература
Основная
1. Цифровая и вычислительная техника под редакцией Э.В. Евреинова. 1991г.
2. Гольденберг Л.М. и др. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения. 1992г.
3. Тимченко В.И. Исследование цифровых устройств на компьютерной модели EWB 5.12; 2007г. Методические указания для проведения лабораторных работ.
Дополнительная
1. Амосов В.В. Схемотехника и средства проектирования цифровых устройств. – СПб: БХВ-Петербург, 2007г.
Введение.
Цифровая схемотехника нового поколения активно используется в различных научных и технических направлениях и широко внедряется в системы радио, радиовещание и телевидение.
Наступил перевод современного электронного оборудования на цифровые "рельсы". В 2013г планируется переход в России на цифровое ТВ. Широкое применение цифровой техники резко увеличил спрос на специалистов соответствующего спроса.
Лекция 1: Основные логические функции ЦУ.
Учебные вопросы:.
Основные термины определения
Основные элементы логических функций алгебры логики (или-or,и-and,не-not. и- не -and-not, и- или -не-and-or-not)
Задание логических функции с элементами структурных формул (СДНФ, СКНФ).
1-й учебный вопрос:
Цифровое устройство (ЦУ) - это физическое устройство, в котором изменения напряжения, силы тока, частоты и др. параметров представлены импульсными (дискретными) сигналами, которые отображаются человеком в виде чисел двоичной системы счисления.
В зависимости от наличия или отсутствия памяти цифровые устройства разделяются на 2 класса:
1. Комбинационные ЦУ (КЦУ)
2. Конечные автоматы (последовательностные ЦУ)
КЦУ - это ЦУ, в котором значения цифровых выходных сигналов в данный момент времени (на данном интервале) определяются только комбинацией цифровых входных переменных сигналов тоже в данный момент времени.
Примечание: Понятие цифрового сигнала рассмотрим позже.
Вход Выход
Yj= F(X1, X2…Xi…Xn)
ПОМНИ!!!
КЦУ не обладает памятью!
Примеры КЦУ:
Элементарные логические функции, мажоритарные ЦУ, сумматор по модулю 2, шифратор, дешифратор, мультиплексор, демультиплексор.
Конечные автоматы (ПЦУ) - это ЦУ, в котором значение цифрового выходного сигнала Yj в данный момент времени (на данном интервале) определяется не только совокупностью цифровых входных сигналов Xi в данный момент времени, но и комбинацией цифровых входных сигналов, которые действовали на предыдущем интервале. Следовательно, КА обладает памятью!!!
Yj= F {(X1, X2…Xi…Xn)(Q1,Q2…Qk)}
кцу зу
Пример КА:
Триггеры, регистры, счетчики.
Логическая функция (ЛФ)- математическое описание работы ЦУ.
Логический элемент (ЛЭ)- физическая реализация логической функции.
Понятие сигнала.Сигналом будем называть изменение физической величины, например, напряжение, частота. Сигналы являются носителем информации. Сигналы бывают аналоговые и дискретные (импульсные).
Аналоговый сигнал– несущая информацию величина (например, напряжение) меняется непрерывно по времени и значению
Дискретный сигнал– физическая величина (например, напряжение) изменяется дискретно по величине и непрерывно во времени.
 |
Непрерывные и дискретные сигналы можно наблюдать с помощью измерительных приборов (например, на осциллографе).
В цифровой схемотехнике введено понятие цифровой сигнал.
Цифрой сигнал –сигнал, который принимает значение двоичной системы счисления, а именно, U(t) ≥ Uпорог, то цифровой сигналпринимает значение1. В противном случае, если U(t) Uпорог ,то цифровой сигнал принимает значение0.
Примечание: Далее в дисциплине будем рассматривать толькоцифровые сигналы.
2-ой учебный вопрос.
Основные элементы логических функции алгебры логики (или-or,и-and, не-not, и- не -and-not, и- или -не-and-or-not).
Рассмотрим (вспомним) основные элементы логических функций алгебры логикив виде сводной таблицы.