Логические устройства. Простые логические элементы

Логический элемент НЕ

Логический элемент И

Сложные логические элементы

2-2И-2ИЛИ
y=x1x2+x3x4

Комбинационные логические устройства

Дешифратор и шифратор.
Мультиплексор и демультиплексор.
Полусумматор и сумматор.
Арифметико-логическое устройство.

Дешифраторы
Дешифраторы осуществляют преобразование входного двоичного кода в унитарный код, т.е. код,

Линейный дешифратор
Схема такого дешифратора строится на основе его таблицы состояний.

Назначение

Шифраторы
Шифраторы, в отличие от дешифраторов, осуществляют обратную функцию, т.е. преобразуют унитарный

Демультиплексоры и мультиплексоры

Демультиплексор используется в многоканальных цифровых системах для передачи цифровой

Мультиплексор используется в многоканальных цифровых системах и, в отличие от демультиплексора,

Цифровые вычислительные устройства

Полусумматоры и сумматоры цифровых кодов

УГО полусумматора

Полный одноразрядный сумматор

В отличие от полусумматора, полный одноразрядный сумматор учитывает перенос

Многоразрядные сумматоры

Многоразрядный сумматор предназначен для суммирования двух многоразрядный двоичных чисел и

Многоразрядный сумматор с последовательным переносом и cо смешанным переносом

Арифметико-логическое устройство

Таблица 3.6 - Операции АЛУ 531ИП3

Тактируемые цифровые устройства

Цифровые запоминающие устройства
Триггеры

Триггер – это одноразрядное, цифровое запоминающее устройство,

Асинхронные триггеры

RS-триггер. Этот триггер является основой для построения триггеров других типов

Синхронные триггеры

RS-триггер

Однотактный RS триггер (слева) и его временные диаграммы (справа)

УГО однотактного RS-триггера

Триггер D-типа

а)

б)

в)

Однотактный D-триггер его функциональная схема (а), УГО (б) и временные

Триггер T–типа (счётный триггер)

Условно-графическое обозначение T-триггера и временные диаграммы

Двухтактные триггеры

Двухтактный триггер D-типа

Двухтактный D-триггер (а) и его временные диаграммы (б)

Двухтактные триггеры могут работать:
по переднему фронту;
по заднему фронту.
Тактовые входы

Временные диаграммы Т-триггера:
а) срабатывание по переднему фронту импульса;
б) срабатывание по

Регистры

Регистрами называются многоразрядные цифровые запоминающие устройства, предназначенные для приёма, хранения,

Регистры делятся на:
1. параллельные;
2. последовательные;
3.параллельно-последовательные.

Параллельные регистры

Параллельный n-разрядный регистр представляет собой n триггеров, на информационные входы

Параллельные регистры

Параллельный n-разрядный регистр представляет собой n триггеров, на информационные входы

Последовательные регистры

Последовательные регистры работают с последовательным кодом, разряды которого разделены во

Последовательный регистр прямого сдвига

Регистры прямого сдвига осуществляют приём (передачу) информации, сдвигая её в регистре

Реверсивный регистр

Вход V управляет направлением сдвига информации. При V=0 к выходу

Реверсивный сдвиговый регистр позволяет осуществить сдвиг информации внутри регистра, как вправо,

Параллельно-последовательные регистры

Такие регистры служат для преобразования информации с последовательного кода в

Параллельно-последовательные регистры

Параллельно-последовательный регистр

Параллельно-последовательные регистры

При V=0 организуется режим параллельного регистра. При этом в мультиплексорах

Счётчики импульсов

Счетчиком называется устройство, предназначенное для счета входных импульсов и фиксации

К основным характеристикам счетчиков относятся модуль счета (коэффициент пересчета Ксч) и

Асинхронные счётчики импульсов

Асинхронный счетчик импульсов представляет собой последовательно соединенные триггеры Т-типа,

Суммирующие асинхронные счётчики

Коэффициент пересчета Ксч=2n=23=8, где n – число триггеров счетчика

Суммирующие асинхронные счётчики

Вычитающие асинхронные счётчики

Реверсивные счётчики

Такой счетчик является комбинацией двух предыдущих и позволяет осуществлять как

Реверсивные счётчики

Сигнал на входе V определяет вид межразрядной связи, а, следовательно,

Асинхронные счётчики с произвольным коэффициентом пересчёта

В асинхронных счётчиках произвольный коэффициент пересчёта

Счетчик с принудительным насчетом

Структурная схема асинхронного счетчика с принудительным насчетом

Счётчики с принудительным сбросом

Определитель кода (ОК) должен определять соответствующий Ксч. При

Счетчики с переносом

Такие счётчики делятся на 2 типа:
1. С параллельным

Счетчик с параллельным переносом

Счётчик с последовательным переносом

Счётчик с последовательным переносом

Счетчик с параллельным переносом

Счетчики с комбинированным переносом

Идея построения счетчиков с комбинированным переносом (рисунок 3.58)

Счётчики с произвольным коэффициентом пересчёта

Функциональная схема дешифратора (определителя) выходного кода счетчика

Счётчики с произвольным коэффициентом пересчёта

Счетчик с коэффициентом пересчета Kсч=6

Счётчики с произвольным коэффициентом пересчёта

В качестве основы для построения счётчиков с

Счётчики с произвольным коэффициентом пересчёта

Записывается значение трёх кодов: Ксч-1, Ксч и

4. Для первого варианта сохраняется формирование переноса без изменений. Для запрета,

Синхронные счётчики

Минимизация логических функций

Карта Вейча – это прямоугольная таблица, число клеток в

Карты Вейча

Алгоритм минимизации логической функции сводится к следующему:

Для логической функции составляется таблица