Классификация и основные параметры логических элементов

Логическими элементами (ЛЭ) называются функци­ональные устройства, с помощью которых реализуются элемен­тарные логические функции. Они обычно используются для построения сложных преобразователей цифровых сигналов комбинационного типа.

Любую логически слож­ную функцию, отража­ющую сложное высказы­вание, можно реализовать используя три типа ло­гических элементов: И, ИЛИ. НЕ.

Логический элемент И реализует операцию ло­гического умножения (ко­нъюнкции), смысл которого заключается в том, что сложное высказывание ис­тинно только в том случае, если истинны все состав­ляющие его простые выска­зывания. Этот элемент вы­полняют в виде устройства, имеющего несколько входов и один выход. Сигнал ло­гической единицы появляется на выходе такой схемы только в том случае, если на все входы поданы сигналы, соответ­ствующие единице. Поэтому логический элемент И часто называют схемой совпадений или конъюнктором.

Функцию логического умножения математически записыва­ют в виде

F=X ˄ Y ˄ Z или F = XYZ, где X, Y, Z — логические переменные, которые могут иметь только два значения: 1 или 0.

На структурных схемах логический элемент, выполняющий функцию И, обозначают в виде прямоугольника, внутри которого имеется символ & (энд) (рис.1а).

Логический элемент ИЛИ реализует функцию логического сложения. При логическом сложении сложное высказывание истинно, если истинно хотя бы одно из составляющих его простых высказываний. Элемент, выполняющий функцию ИЛИ, имеет несколько входов и один выход. Сигнал логической единицы появляется на выходе такого устройства в том случае, если хотя бы на один из входов подана логическая единица.

Функцию логического сложения математически записывают в виде

F=X+Y+Z или F= X ˅ Y ˅ Z.

Схему ИЛИ обозначают прямоугольником с символом 1 внутри него (рис.1б).

Логический элемент НЕ реализует функцию логического отрицания. Смысл отрицания заключается в том, что сложное высказывание истинно, когда определенное высказывание лож­но, и соответственно ложно, если это высказывание истинно. Сигнал, соответствующий единице на выходе устройства, появляется тогда, когда на вход подан сигнал логического нуля.

Логическое отрицание обычно обозначают сплошной линией над соответствующими логическими переменными, например F = .

Инверсия по выходу (входу) обозначается кружком (О) в контуре прямоугольника, изображающем схему (рис.1в).