Zespół Szkół Samochodowych im. inż. Tadeusza Tańskiego w Poznaniu |
|
Opracował: |
mgr inż. Mirosław Pietrasz |
Temat: |
Bramki logiczne |
1. Wiadomości wstępne
Bramkami nazywane są kombinacyjne układy cyfrowe, realizujące proste funkcje logiczne jednej lub wielu zmiennych logicznych. Zmienną logiczną jest sygnał elektryczny występujący na wejściach i wyjściach tych układów.
Poniżej zostanie przedstawione działanie logiczne podstawowych typów bramek logicznych.
2. BRAMKA I (AND)
Bramka ta jest układem o dwu lub większej liczbie wejść, realizującym funkcję iloczynu logicznego zmiennych wejściowych.
W przypadku ogólnym bramki mogą mieć dowolną liczbę wejść, ale typowy układ scalony zawiera zwykle cztery bramki 2 - wejściowe, trzy bramki 3 - wejściowe lub dwie bramki 4 - wejściowe. Wyjście bramki AND jest w stanie wysokim tylko wtedy, gdy oba wejścia są w stanie wysokim.
W algebrze Boole'a symbolowi AND odpowiada kropka (·). „A I B” jest zapisywane jako A · B lub po prostu AB.
b)
|
B |
F |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Rys. 2.1 Dwuwejściowa bramka I (AND): a) tablica prawdy, b) symbol graficzny.
3. BRAMKA LUB (OR)
Bramka ta jest układem o dwu lub większej liczbie wejść, realizującym funkcję sumy logicznej zmiennych wejściowych (rys. 3.1). Wyjście bramki OR (LUB) jest w stanie wysokim, jeżeli któreś z wejść (lub oba) jest w stanie wysokim. Można to wyrazić za pomocą „tablicy prawdy”.
a) b)
|
B |
F |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Rys. 3.1 Dwuwejściowa bramka LUB (OR): a) tablica prawdy, b) symbol graficzny.
W algebrze Boole'a symbolowi OR odpowiada symbol „+”. „A LUB B” jest zapisywane jako A + B.
4. BRAMKA NIE (NOT)
Często potrzebujemy zmienić stan logiczny na przeciwny, nazywa się to również negowaniem stanu logicznego. Jest to funkcja inwertora, „bramki” o jednym wejściu (rys. 4.1).
Boole'owskim odpowiednikiem symbolu NOT (negacji Nie) jest kreska pozioma stawiana nad negowanym elementem, a czasem apostrof(`). „NIE A” jest zapisywane jako 
lub jako A'.
a) b)
A |
F |
0 |
1 |
1 |
0 |
Rys. 4.1 Bramka NIE (NOT): a) tablica prawdy, b) symbol graficzny.
5. BRAMKA I - NIE (NAND)
Bramka ta jest układem realizującym funkcję negacji iloczynu, a więc zgodnie z prawem de Morgana również funkcje sumy negacji zmiennych wejściowych (rys. 5.1).
Funkcja NOT może być połączona z innymi funkcjami, tworząc NAND. Bramka I-NIE (NAND) jest bramką podstawową w kilku klasach scalonych układów cyfrowych.
a) b)
|
B |
F |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Rys. 5.1 Bramka I - NIE (NAND): a) tablica prawdy, b) symbol graficzny.
6. BRAMKA LUB - NIE (NOR)
Bramka ta jest układem realizującym funkcję negacji sumy, a więc zgodnie z prawem de Morgana również funkcję iloczynu negacji zmiennych wejściowych. Podobnie jak bramka I-NIE (NAND), również i ta bramka jest podstawową bramką w kilku klasach scalonych układów cyfrowych (rys. 6.1).
a) b)
|
B |
F |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Rys. 6.1. Bramka LUB - NIE (NOR): a) tablica prawdy, b) symbol graficzny.
7. BRAMKA ALBO (EX - OR)
Exclusive - OR (czyli WYŁĄCZNIE LUB) - wyjście bramki XOR jest w stanie wysokim, jeżeli jedno albo drugie wejście jest w stanie wysokim - jest to zawsze funkcja dwóch zmiennych (rys. 7.1). Mówiąc inaczej, wyjście jest w stanie wysokim, jeżeli stany wejść są różne. Bramka XOR realizuje dodawanie bitów modulo - 2.
a) b)
|
B |
F |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Rys. 7.1 Bramka ALBO (EX - OR): a) tablica prawdy, b) symbol graficzny.
8. BRAMKA ALBO - NIE (EX - NOR)
Bramka ALBO (Ex-OR) umożliwia bardzo prostą realizację funkcji ALBO - NIE (rys. 2.14), która ma postać:
F(A, B) = AB+
= A⊗B
Funkcja ALBO-NIE (Exclusive-NOR lub krócej funkcja Ex-NOR), może być zrealizowana bądź za pomocą bramki ALBO (Ex-OR), jeśli na jedno z jej wejść zostanie podany, zamiast sygnału prostego, sygnał zanegowany:
a) b)
|
B |
F |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Rys. 8.1 Bramka ALBO - NIE (EX -NOR): a) tablica prawdy, b) symbol graficzny.
Bibliografia:
D:\Fronter\EiEWPS\MATERIAŁY DYDAKTYCZNE\Klasa 3 TS\Dział 01 - PODSTAWOWE UKŁADY ELEKTRONICZNE \Materiały\ 09_podstawowe funkcje logiczne.doc
3
A
B
F
A
F
B
F
A
A
F
B
A
F
B
A
F
B
A
F
B
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Bramki Logiczne
EEKsem3 bramki logiczne w7
bramki logiczne, Szkoła, Systemy Operacyjnie i sieci komputerowe, utk, semestr I
Bramki logiczne
Bramki logiczne, Księgozbiór, Studia, Elektronika i Elektrotechnika
BRAMKI LOGICZNE (1) id 92815 Nieznany
Bramki logiczne
Bramki logiczne 3 id 92812 Nieznany (2)
EEPodstawowe bramki logiczne
09 Bramki logiczne
instrukcje do sprawozdań, cw5 bramki logiczne, Laboratorium
cw5 bramki logiczne id 123545 Nieznany
01 Podstawowe bramki logiczne instrukcja poprawiona
Bramki logiczne
Bramki Logiczne
więcej podobnych podstron