2 (ЦИФРОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ)

2.ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

К комбинационной логике относятся ИС, элементы которых не обладают памятью, т.е. выходной сигнал определяется только комбинацией входных переменных в данный момент времени.

2.1. Логические элементы НЕ

Логические элементы НЕ реализуют переключательную функцию вида Y=D. Отличие элементов в сериях ИС заключается в основном в конструкции выхода, что может обеспечивать повышенную нагрузочную способность, повышенное выходное напряжение, перевод в третье состояние (отключение от выходных шин), соединение ЛЭ по схеме "Монтажное ИЛИ". Условные графические изображения ИС приведены на рис.2 ... рис.9.

Следует отметить, что подключение логических элементов по схеме "Монтажное ИЛИ" позволяет получить переключательную функцию вида

Схема включения приведена на рис.10.

Основные электрические параметры ИС приведены в таблице 5.

Таблица 5

2.2.Буферные элементы

Буферные элементы повторяют входной сигнал, т.е. реализуют переключательную функцию вида Н=В. Отличие элементов в сериях ИС в основном заключается обеспечиваемой нагрузочной способностью, выходным напряжением, возможностью отключения от выходных шин. Условные графические обозначения ИС приведены ниже на рис.11 ... рис.17, а основные электрические параметры - в таблице 6

Таблица 6

2.3.Логические элементы И-НЕ

Логические элементы ИС данного типа реализуют переключательную функцию вида Y=D1*D2*...*Dn. Различие логических элементов заключается не только в параметрах выхода, но прежде всего в количестве входов. Количество логических элементов в одном корпусе ИС также различно. Условные графические обозначения ИС приведены на рис.18 ... рис.41, а основные электрические параметры - в таблице 7. Расширение функциональных возможностей ИС возможно путем соединения логических элементов с открытым коллектором по схеме "Монтажного ИЛИ". Пример такого включения ИС приведен на рис.42.

Таблица 7

2.4. Логические элементы И

Логические элементы ИС данного типа реализуют переключательную функцию вида Y=D1*D2*...*DN. Различие логических элементов заключается в параметрах выхода и количестве входов. Условные графические обозначения ИС приведены на рис.43 ...рис.51, а основные электрические параметры - в таблице 8.

Расширение функциональных возможностей ИС возможно путем соединения логических элементов с открытым коллектором на общий нагрузочный резистор. Пример такого включения ИС и формируемая переключательная функция приведены на рисунке 52.

2.5. Логические элементы типа ИЛИ-НЕ

Логические элементы ИС данного типа реализуют переключательную функцию вида Y=D1+D2+...+Dn. Различие логических элементов заключается в параметрах выхода и колличестве входов. Условные графические обозначения ИС приведены на рис.53 ...рис.62, а основные электрические параметры - в таблице 9.

Расширение функциональных возможностей ИС возможно путем соединения логических элементов с открытым коллектором на единый нагрузочный резистор. Пример такого включения ИС и формируемая переключательная функция приведены на рис.64. Кроме того, ИС 155ЛЕ2 имеет возможность подключения расширителя. На рис.63 приведен пример подключения двух элементов 4И.

2.6.Логические элементы типа ИЛИ

Логические элементы данного типа реализуют переключательную функцию вида Y=D1+D2+...+Dn. Особо следует выделить ИС К155ЛЛ2, нагрузочная способность которой очень высока, так, при U⁰_вых= 0.7В выходной ток I⁰_вых = 300 мА. Условные графические обозначения ИС приведены на рис.65 ...рис.68, а основные электрические параметры в таблице 10.

ИС типа 155ЛЛ2 с открытым коллектором позволяют подключать выход к одному нагрузочному резистору, при этом переключательная функция имеет вид Y=(X1+X2)*(X3+X4).

Таблица 10

2.7.Логические элементы типа И - ИЛИ -НЕ

Логические элементы ИС данного типа реализуют переключательную функцию вида Y = D1*D2*...*DN+D1*D2*...*DM+...+D1*D2*...*DK. Различие логических элементов заключается в параметрах выхода и количестве входов N и групп входов N, объединяемых операцией
ИЛИ -НЕ. Условные графические обозначения ИС приведены на рис. 69 ... рис. 78, а основные электрические параметры - в таблице 11.

Расширение функциональных возможностей ИС 530 - 531ЛР10 возможно путем соединения логических элементов с открытым коллектором на единый нагрузочный резистор. Кроме того, ИС ЛР1, ЛР3, ЛР4 имеют возможность подключения расширителей ЛД1 или ЛД3. На рис. 79 приведен пример подключения двух элементов 4И к логическому элементу ЛР1.

2.8.Расширители по ИЛИ

Расширители ЛД1 и ЛД3 самостоятельно не используются и предназначены для расширения переключательных функций логических элементов ЛЕ2, ЛР1, ЛР3, ЛР4. Примеры использования приведены на рис.64 и рис. 79.

2.9. Прочие логические элементы

Мажоритарная булева функция, реализуемая ИС 533ЛП3 и 1533ЛП3, принимает значение логической единицы в том случае, если большая часть ее переменных равна единице. ИС 533ЛП3 имеет инверсный выход. Ее условное графическое обозначение приведено на рис.82, а эквивалентная схема - на рис.84. Отличие ИС 1533ЛП3 от 533ЛП3 состоит в наличии инверсного входа стробирования Е (для перевода ИС в рабочее состояние Е = 0) и отсутствии выходной инверсии рис.83

Условные графические изображения элементов «Исключающее ИЛИ» приведены на рис. 85 , рис. 86. Данные логические элементы реализуют операцию суммирования по модулю 2 двух переменных. Переключательная функция имеет вид Y = D1 + D2. Таблица истинности приведена в таблице 14. Пример построения четырехвходового элемента, реализующего операцию суммирования по модулю 2, приведена на рис.88. Анализируя таблицу истинности двухвходового элемента «Исключающее ИЛИ», легко заметить, что при D1 = 0 Y = D2, а при D1 = 1 Y = D2, т.е. управляя одним из входов, по второму можно получить либо инвертированный выходной сигнал, либо неинвертированный , что иллюстрируется рисунком 89

Рис.89. Управление элементом «Исключающее ИЛИ» для реализации:

а) инвертора, б)повторителя

Вернуться к содержанию