Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 1. Основы цифровой электроники на ИС (1987) (1092081), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Схемы И-НЕ н ИЛИ-НЕ можно обозначать так, как показано на рнс. 1.14. Мы внднм, что схема И-НЕ реализует функцию И-НЕ для единиц на входе. Как показано на этом рисунке, если А н В равны 1, на выходе схемы появляется О. Точка внутри соответствующего символа показывает, что эта схема реализует функцню И.
Схему И-НЕ можно также использовать для реалнзацнн функции ИЛИ-НЕ для нулей. Эта схема приведена в левой нижней части рнс, 2.14. На выходе схемы появится 1, если А=О нлн В=О нлн А=В=О. Такие условия выполняются для крайнего левого символа. Знак «+» внутри символа говорят, что мы имеем дело с функцией ИЛИ. Символ, расположенный правее, изображает ту же функцию, так как ! появляется здесь тогда, когда на вход поступают нулн. Рнс. 2.14. Символы функций И-НЕ н ИЛИ-НЕ !для нулей н единиц на входе), полученных с помощью схем И-НЕ н ИЛИ-НЕ в рамках положительной логякн. ОВ г г Эти нули сначала инвертнруются и образующиеся единицы затем обрабатываются с помощью обычной схемы ИЛИ.
В верхней правой части рисунка приведен символ для схемы ИЛИ-НЕ. Эта схема реализует функцию ИЛИ-НЕ для единиц (справа в центре рисунка). Находящийся внутри символа знак «+» указывает, что схема реализует функцию ИЛИ, т. е. если А или В илн обе переменные одновременно равны 1, то на выходе схемы появляется О. Эта функция ИЛИ-НЕ действует аналогично функции И-НЕ для нулей (правая нижняя часть рисунка).
Если на входы А и В подаются нули, то на выходе появляется 1, Функцию И лля схемы ИЛИНЕ мы обозначаем с помощью знака «.» внутри соответствующего символа. Второй символ показывает, что схему ИЛИ-НЕ можно использовать для реализации функции И для нулей, Оба нуля инвертируются, как показано кружками, а полученные единицы подаются на вход схемы И.
Если обе входные переменные для функции И равны после кружков 1, то иа выходе также получится 1, т, е. то же самое, что и в случае схемы ИЛИ-НЕ для нулей. 2.7. Сигналы высокого и низкого уровней в символах по спецификации пп(зрес. Индикатор полярности Как мы установили выше, схема И-НЕ в положительной логике реализует функцию И-НЕ для единиц на входе и функцию ИЛИ-НЕ для нулей на входе.
Уровень напряжения, соответствующий 1, считается высоким (Н1, а уровень напряжения, соответствующий О, низким ((.). Мы видели, что логическую функцию можно представить в виде символа со знаками «» или «+», расположенными внутри. Другой вариант обозначений содержит символы для функций И и ИЛИ, на входе которых помещается индикатор полярности в форме кружка (рис, 2.14). В случае функций И и ИЛИ для единиц входные переменные имеют высо.
кнй уровень (Н), а для нулей — низкий уровень (В). При этом говорят о сигналах с высоким или низким активным уровнем. Очевидно, что при этом можно также говорить о положительной и отрицательной логике. Некоторые разработчики цифровых схем используют эти понятия для того, чтобы сделать более наглядными функции основных логических схем и разрабатывают для этого целые учебные системы. Однако проще исходить из определенной формы логики (положительной нли отрицательной), т. е. работать с сигналами высокого н низкого уровней и индикаторами полярности (кружками), о которых мы говорили выше. Как показано ниже, международные комиссии по стандартизации, а также рабочие группы МЭК отдают предпочтение последнему из рассмотренных методов обозначений.
На рис. 2 15 показано различие между сигналами низкого и высокого уровней. С помощью индикатора полярности, т. е. кружка, указывается, что соответствующая функция будет управляться сигналом низкого уровня. Здесь таким сигналом является произвольно выбранный сигнал СЕ (сигнал готовно. сти чипа СЫр ЕпаЫе), т.
е. для «корректного» управления функцией нам нужно использовать сигнал СЕ, так как СЕ истинно, если СЕ является сигналом низкого уровня. Тот факт, что на вход правой схемы подается сигнал низкого уровня, означает, что где-то в другом месте этот сигнал возник в результате инверсии. Поэтому в рассматриваемой сигнальной линии должно быть два индикатора полярности (рнс.
2.15,а). Ниже мы еще вернемся к этому вопросу. Если на рис. 2.!5, б соответствующий вход управляется сигналом высокого уровня, это означает, что можно использовать обычный СЕ-сигнал без черты отрицания, получаемый без помощи инверсии. На рнс. 2.16 показано, как 69' Элгментирныг логические схемы понятия сигналов низкого и высокого уровней применяются в логических снм= волах для обозначения схем И, ИЛИ, И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Из рис 2.16,и видно, что схема И обеспечивает функцию И для сигналов высокого уровня и функцию ИЛИ для сигналов низкого уровня. Этот факт мы можем представить с помощью соответствующих символов.
То, что функция выполняется для сигналов низкого уровня, следует из наличия индикаторов полярности, расположенных рядом с соответствующими символами. В случае схем И и ИЛИ эти индикаторы необходимо использовать как на входах, так и на выходах для того, чтобы не инвертировать полярность этих схем. В случае схем И-НЕ и ИЛИ-НЕ, показанных на рис. 2.16, г и г, можно обойтись только индикаторами полярности на входах.
Эти индикаторы всегда ука- гтн, лент налеты нас наиненаланиен Рис, 2.16. Обозначения для сигналов низ- сигнала кого 1и) и высокого гб) уровней. зывают, что функция, заданная соответствующим символом, выполняется для сигналов низкого уровня. Если индикаторы полярности отсутствуют, мы имеем дело с логической функцией для сигналов высокого уровня. В некоторых логвческих разработках сигналы высокого и низкого уровней используются совместно, причем предпочтение отдается схемам И-НЕ, ИЛИ-НЕ и НЕ, Сигналы низкого уровня имеют еще одну специфическую область применения, а именно в тех случаях, когда для передачи сигналов с одной платы на другую используется разъем. Прн удалении платы из стойки входные сигналы на оставшихся платах будут иметь высокий уровень, что приведет к нежелательным последствиям. Особенно пагубными эти последствия могут быть в том случае, когда из-за удаления платы происходит неожиданное включение электромотора.
Сигналы низкого уровня, передаваемые через разъемы, также целесообразно использовать и для тестирования логических схем. При этом можно проверять отдельные части логической схемы, не вставляя в стойку все платы, 2.8. Кружок как символ отрицания В работе логических схем часто возникает ситуация, когда на вопрос о какой-то величине получаем инвертированный, т. е. отрицательный ответ. Такую ситуацию мы уже наблюдали в первой главе па примере с прогулкой, которая может произойти только тогда, когда не идет дождь. В этом примере входная переменная ДОЖДЬ (НЕТ-ДОЖДЯ) приводила к ответу ДА.
Функция Ске//а И Функция ) гег Синйпп Иапя сигнопог / Икр+В /иЯ'В Я Скеиа ИВИ Функция Синди Я=Я"В Я=Я+В В 4%/уппя сиг нагое ниякого урппня Спенс ИЯВ Функция И//Ваня сигнопоб ниякого Я=Яви В Сгони ИЯИЯВ Рис, 2Л6. Понятия сигналов низкого и высокого уровней, выраженные в ло- гической символике с помощью схем И, ИЛИ, И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Синйаг / — ) ьяв Синапп ВнрзВ Я В Я ИЯИ Вгн сигноппа— Я+В ниякого уропня Я и апя сигнаппб Высокого урпаня ниякого урогня ИЯИ Ппя сигнопоб Оисакогоурогня Я вЂ” И ЯВппя сиг- Р=ЯВ напоггисакпгп уропня уропня ИЯИЯВ Впя сигноппа Вггсакпга урппня Элементарные логические схемы 71 Если соответствующий индикатор дождя выдает сигнал ДОЖДЬ, то сигнал НЕТ-ДОЖДЯ реализуется логической схемой с помощью отрицания сигнала ДОЖДЬ.
Мы обозначаем такую операцию (инверсию) с помощью кружка у соответствующего входа схемы. Этот кружок используется в дальнейшем как индикатор отрицания. В данном случае мы на самом деле говорили о некоторой теоретической схеме. На практике же, как только мы конкретизируем функцию соответствующей схемы, сразу же возныкнут понятия сигналов низкого и высокого уровней. Первый сигнал свидетельствует о том, что истинным является напряжение низкого уровня, второй — о том, что истинным является высокий уровень. Кроме того, в одном случае бывает выгодно использовать сигналы низкого уровня, а в другом — сигналы высокого уровня.
Об этом мы уже говорили выше. И во всех рассмотренных случаях индикатором полярности будет кружок. В спецификации пп!зрес кружок используется для индикации как отрицания, так и низкого уровня входных сигналов рассматриваемой схемы, т. е. он используется для различных по смыслу задач. В спецификации МЭК это смысловое различие учитывается с помощью особого символа в виде полустрелки, т. е. указателя полярности для сигналов низкого уровня. Знак отрицания, т. е. кружок, встречается только в теоретических логических схемах, а индикатор полярности, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
