IR, ARBA, NE, IR-NE, AR-NE loginiai vartai ir jų tiesos lentelės

Elektros grandinė, skirta atlikti bet kokias logines operacijas su įvesties duomenimis, vadinama loginiu elementu. Įvesties duomenys čia pateikiami skirtingų lygių įtampų pavidalu, o loginės operacijos rezultatas išėjime taip pat gaunamas tam tikro lygio įtampos pavidalu.

Šiuo atveju operandai perduodami dvejetainiu žymėjimu — loginio elemento įvestis priima aukštos arba žemos įtampos signalus, kurie iš esmės naudojami kaip įvesties duomenys. Taigi, aukšto lygio įtampa – tai yra loginė 1 – reiškia tikrąją operando reikšmę, o žemo lygio įtampa 0 – klaidingą reikšmę. 1 – TEISINGA, 0 – NETIESA.

Loginis elementas – elementas, įgyvendinantis tam tikrą loginį ryšį tarp įvesties ir išvesties signalų. Loginiai elementai dažniausiai naudojami kuriant kompiuterio logines grandines, atskiras automatinio valdymo ir valdymo grandines.Visų tipų loginiams elementams, nepaisant jų fizinio pobūdžio, būdingos atskiros įvesties ir išvesties signalų reikšmės.

Loginiai vartai turi vieną ar daugiau įėjimų ir vieną arba du (dažniausiai atvirkštinius) išėjimus. Loginių elementų išėjimo signalų „nulių“ ir „vienetų“ reikšmes lemia elemento atliekama loginė funkcija, o grojamų įvesties signalų „nulių“ ir „vienetų“ reikšmės. nepriklausomų kintamųjų vaidmuo. Yra elementarios loginės funkcijos, kurias galima naudoti kuriant bet kokią sudėtingą logikos funkciją.

Priklausomai nuo elemento grandinės išdėstymo, nuo jo elektrinių parametrų, loginiai lygiai (aukštos ir žemos įtampos lygiai) įėjime ir išėjime turi tas pačias reikšmes aukštoms ir žemoms (teisingoms ir klaidingoms) būsenoms.

Tradiciškai loginiai elementai gaminami specialių radijo komponentų – integrinių grandynų – pavidalu. Loginės operacijos, tokios kaip prisijungimas, atsijungimas, neigimas ir pridėjimas modulo (IR, ARBA, NE, išskirtinis ARBA) yra pagrindinės operacijos, atliekamos su pagrindinių tipų loginiais elementais. Pažvelkime atidžiau į kiekvieną iš šių loginių vartų tipų.

Loginis elementas "IR" — ryšys, loginis dauginimas ir IR

„AND“ yra loginis elementas, atliekantis įvesties duomenų sujungimą arba loginį dauginimą. Šis elementas gali turėti nuo 2 iki 8 (dažniausiai gamyboje paplitę "AND" elementai su 2, 3, 4 ir 8 įėjimais) įvestis ir vieną išėjimą.

Loginių elementų simboliai «AND» su skirtingu įėjimų skaičiumi parodyti paveikslėlyje. Tekste loginis elementas „Ir“ su vienu ar kitu įėjimų skaičiumi žymimas „2I“, „4I“ ir kt. — elementas "AND" su dviem įėjimais, su keturiais įėjimais ir kt.

Elemento 2I tiesos lentelė rodo, kad elemento išvestis bus loginė tik tuo atveju, jei loginiai yra tiek pirmajame, tiek antrajame įėjime. Kitais trimis galimais atvejais išvestis bus lygi nuliui.

Vakarų diagramose „Ir“ elemento piktograma turi tiesią liniją prie įėjimo ir apvalintą išėjime. Vidinėse diagramose – stačiakampis su „&“ simboliu.

ARBA loginis elementas — disjunkcija, loginis papildymas, ARBA

„ARBA“ yra loginis elementas, atliekantis įvesties duomenų disjunktavimo arba loginio sudėjimo operaciją. Jis, kaip ir elementas „AND“, sukuriamas naudojant du, tris, keturis ir kt. įvestis ir vienas išėjimas. Loginių elementų simboliai «OR» su skirtingu įėjimų skaičiumi parodyti paveikslėlyje. Šie elementai žymimi taip: 2OR, 3OR, 4OR ir kt.

Elemento «2OR» tiesos lentelė rodo, kad loginiam vienetui atsirasti išėjime pakanka, kad loginis vienetas būtų pirmame įėjime ARBA antrajame įėjime. Jei logika bus ant dviejų įėjimų tuo pačiu metu, išėjimas taip pat bus vienas.

Vakarų diagramose OR elementas turi suapvalintą įėjimo tašką ir suapvalintą išėjimo tašką. Vidinėse diagramose - stačiakampis su simboliu "1".

Loginiai vartai «NE» — neigimas, inverteris, NE

«NE» yra loginis elementas, atliekantis įvesties duomenų loginio neigimo operaciją. Šis elementas, turintis vieną išėjimą ir tik vieną įėjimą, dar vadinamas inverteriu, nes jis iš tikrųjų invertuoja (invertuoja) įvesties signalą. Paveikslėlyje parodytas įprastas loginio elemento „NE“ žymėjimas.

Inverterio tiesos lentelė rodo, kad didelis potencialas įėjime suteikia mažą potencialą išėjime ir atvirkščiai.

Vakarų diagramose elemento „NO“ piktograma yra trikampio formos su apskritimu prie išėjimo. Ant bitų grandinių - stačiakampis su simboliu «1», kurio išvestyje yra apskritimas.

Loginis elementas «AND-NOT» — ryšys (loginis dauginimas) su neigimu, NAND

«AND-NOT» — loginis elementas, kuris atlieka loginio įvesties duomenų pridėjimo operaciją, o po to loginio neigimo operaciją, rezultatas įvedamas į išvestį. Kitaip tariant, tai iš esmės yra AND elementas, papildytas elementu NOT. Paveikslėlyje parodytas įprastinis loginio elemento „2I-NOT“ žymėjimas.

NAND elemento tiesos lentelė yra priešinga elemento AND tiesos lentelei. Vietoj trijų nulių ir vieno yra trys vienetai ir nulis. NAND elementas taip pat vadinamas Schaeferio elementu matematiko Henry Morriso Schaeferio garbei, kuris pirmasis pastebėjo šio elemento svarbą. loginis veikimas 1913 m. Jis žymimas "Ir", tik su apskritimu prie išėjimo.

Loginis elementas «ARBA-NE» — disjunkcija (loginis pridėjimas) su neigimu, NOR

«ARBA -NE» — loginis elementas, atliekantis įvesties duomenų loginio papildymo operaciją, o po to loginio neigimo operaciją, rezultatas įvedamas į išvestį. Kitaip tariant, tai yra "OR" elementas, papildytas elementu "NOT" - inverteris. Paveikslėlyje parodytas įprastinis loginio elemento „2OR-NOT“ žymėjimas.

Elemento OR-NOT tiesos lentelė yra priešinga elemento OR tiesos lentelei. Didelis potencialas išėjime gaunamas tik vienu atveju – maži potencialai taikomi vienu metu abiem įėjimams. Nurodoma kaip „ARBA“, tik su išvesties apskritimu, rodančiu inversiją.

Loginiai vartai „išskirtinis ARBA“ – 2 modulio papildymas, XOR

„Išskirtinis ARBA“ – loginis elementas, atliekantis loginę įvesties duomenų pridėjimo operaciją modulo 2, turi du įėjimus ir vieną išvestį. Šie elementai dažnai naudojami valdymo schemose. Paveikslėlyje parodytas šio elemento simbolis.

Vaizdas vakarietiškose schemose - kaip "ARBA" su papildoma lenkta juosta įėjimo šone, buitinėse - kaip "ARBA", tik vietoj "1" bus parašytas "= 1".

Šis loginis elementas dar vadinamas „nelygybe“. Aukštos įtampos lygis išėjime bus tik tada, kai įvesties signalai nebus lygūs (vienas, kitas nulis arba vienas nulis ir kitas), net jei įėjime vienu metu yra du, išėjimas bus būti nuliui – tai skirtumas nuo „ARBA“. Šie loginiai elementai plačiai naudojami sumatoriuose.