Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 1. Основы цифровой электроники на ИС (1987) (1092081), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Последний метод описания функций включен в МЭК117-15А с заменой кружка на полустрелку. Глава л На рис. 2.17 показана связь между символами по спецификациям пн!зрес и МЭК, в частности, для сигналов низкого и высокого уровней, подаваемых на входы схем И, И-НЕ, ИЛИ и ИЛИ-НЕ. Рекомендации МЭК различают теоретическую логическую схему и практическую схему. Теоретическая схема является комбинацией элементарных и более сложных схем, которые Невааы Налааы ь'-атааы ыатааы Н ахааы г алааы ~ лхааы Н-алааы Рис, 2.17. Связь между символами по спецификациям ю!Ьрес и МЭК для практических схем.
взаимно-однозначно связаны между собой. Это означает, что внутреннее состояние, будь то входное или выходное, согласуется с внешним входным или выходным состоянием этой схемы. Связь внутренних и внешних состояний отражена на рис. 2.18. Здесь внутренние переменные обозначены через Х, У и Х, а внешние переменные — через А, В и С. В данном случае речь идет о взаимно-однозначном соответствии между внешними и внутренними состояниями. Внутренние состояния обозначаются с помощью 0 или 1, внешние — с помощью Ь или Н. В теоретической схеме можно работать только с логическими нулямн или единицами. Связь между этими единицами и нулями и их физической реализацией обычно никак ие выражается.
На данной стадии нас не интересует, какими конкретными логическими схемами мы располагаем. В принципе любую тео- Элементарные логические схемы 77 ретическую схему можно составить только из схем И, ИЛИ и НЕ. Состояние «истинно» будет совпадать с единицей, а «ложно» вЂ” с нулем.
Если на вход какой-то схемы поступают переменные, для которых приняты противоположные значения, т. е. «истинно»=О и «ложно»=1, их можно использовать в качестве входных сигналов, сопровождая знаками полярности (полустрелками). Практическая схема, в отличие от теоретической, составляется из схем, которые имеются в нашем распоряжении. Схемо- онеогние гтооппгооееное енино т ггоегпггоеонггн охочи и оыс урооень еысге ге ггпгГгггуиние, и омееы Пьгьоеггй опгтеетгь и и ооо ооопень ние га пггг .у- о осу е и т»-ичиспгниепйй уиоеень П Нггптгггтгг г П г"; т! пн П яогггиггнгг г Ж Рис, 2.18. Внутренние и внешние логические переменные по спецификации МЭК 1!7-1о, техник обычно располагает относительно небольшим числом элементарных схем, с помощью которых он может реализовать свою логическую схему.
Здесь приходится иметь дело с такими понятиями, как высокий и низкий уровни, которые заменяют 1 и О соответственно, используемые в теоретической схеме. В практической схеме переменная может быть истинной независимо от того, равна она единице или нулю, если мы приписываем единице высокий уровень, а нулю в низкий уровень напряжения. Поэтому в теоретических логических схемах используются исключительно 1 и О, а в практических схемах — уровни Н и г'. (рис. 2.18, б). В левой колонке на рис. 2.18, б приведены логические величины, которые относятся к теоретическим логическим схемам.
В практических схемах эти величины могут быть преобразованы в сигналы либо высокого, либо низкого уровня. Если А истинно, т. е. равно 1,мы можем перейти из теоретической в практическую схему по горизонтали к уровню Н и по диагонали вниз к уровню 7.. Огибающие стрелки показывают, Изабраженне 4Л- Иивертар П ЧЕТ НЕЧЕТ Незнание логического нненентн И е инверсным выходом (И-НЕ) ИЛИ а инверсным выходом (ИЛИ-НЕ) И с прямым и ин- версным входамн Исключающее ИЛИ (неравнозначность) Эквивалентность Логический порог а -П- Оннсанне еуннцнн Выходной сигнал равен только тогда, когда все входные сигналы равны ! Выходной сигнал равен 1 толька тогда, когда один или несколько входных сигналов равны 1 Выходной сигнал равен О только тогда, когда все входные сигналы равны 1 Выходной сигнал равен О только тогда, когда один или несколько входных сигналов равны 1 Выходной сигнал равен 1 только тогда, когда сигнал на прямом входе равен 1, а на инверсном — О Выходной сигнал равен 1 только тогда, когда входной сигнал равен О Выходной сигнал равен ! только тогда, когда только один входной сигнал равен ! Выходной сигнал равен 1 только тогда, когда входные сигналы все равны ! или все равны О Выходной сигнал равен 1 только тогда, когда два или большее число входных сигналов равны ! (два взяты в качестве примера) Выходной сигнал равен 1 только тогда, когда четное число входных сигналов ран.
но 1 (число 2рг не зависит от числа входов) Выходной сигнал равен 1 только тогда, когда нечетное число входных сигналов равно 1 (число 2й+ ! не зависит от числа входов) 80 Глава и Иаававие логического элемента Иэображение Описание функции Гальваническая (монтажная) схема Иг) (МОНТАЖНОЕ И) Гальваническая (монтажная! схема ИЛИо (МОНТАЖНОЕ ИЛИ) ') Согласно ГОСТ й.уча — Вя элементы монтажной логики иэображаютсн так же, как элементы обычной логики с побавлеинем символа с'„) после символа логической Функции (например, ж О,! О).
— прпж ред. Рис. 9.19. Логические символы по спецификации МЭК 1!7-15А. как будет обозначаться соответствующий сигнал. Для случая «А истинно» это будет сигнал А(Н) для уровня Н илн А(Ь) для уровня 7.. В последнем случае у соответствующего входа следует поместить индикатор полярности. Если истинно А, т. е.
А=1, мы можем снова перейти из теоретической схемы либо по горизонтали на уровень Е, либо по диагонали вверх иа уровень Н. Огибающие стрелки показывают, что соответствующие обозначения сигналов будут А(Н) н А('Ц. В обоих последних случаях речь идет об отрицании, по аналогии с теоретической схемой. Индикаторы полярности для А(Н) и А(Ц здесь не используются. Такое представление сигналов относится к внешним логическим переменным. В практических схемах применяются те же символы, что и в спецификации пп!зрес, за исключением того, что «отличительные формы» заменены квадратом с указателем функции внутри него, а кружокиндикатора полярности заменен на полустрелку.
В спецификации МЭК117-15А используется понятие эквивалентности, которое заключается в том, что схема И-НЕ для сигналов высокого уровня реализует функцию ИЛИ-НЕ для сигналов низкого уровня. Соответствующие эквиваленты уже приводились на рис. 2.17. Мы еще раз указываем на связь, которая существует между обозначениями спецификаций пи!зрес и МЭК117-15А и отчетливо видна на рис. 2.17. Как уже говорилось выше, обозначения МЭК117-15А применять значительно легче тому, кто привык ранее к спецификации пп1зрес. В частности, в практической схеме мы сразу же видим, Злементарнеге логические схемы какую функцию реализует определенный символ.
Это нам обеспечивает указатель функции, расположенный внутри квадрата. Если речь идет о функции для сигналов высокого нли низкого уровня, следует обратить внимание на наименование сигналов и индикаторы полярности на входах. На рнс. 2.19 приведены символы для ряда функций, а также поясняются значения некоторых других знаков. 2.10.
Обозначение зависимостей Рекомендации МЭК содержат также и систему обозначений зависимостей, которая отображает связи между задающими входами (или выходами) и зависящими от них входами (выходами). При этом все символы логических элементов или функций, которые требуются для реализации соответствующих зависимостей, не обозначаются. С помощью этой системы обозначений можно существенно упростить структуру логической схемы.
В функциональном узле логическая функция И обозначается буквой 6, а функция ИЛИ вЂ” буквой К Задающий вход или выход помечается соответствующей буквой, за которой следует опознавательный номер (идентификатор). Этот идентификатор помещается также у входа или выхода, который зави- в с о Рис. 2.20. Пример обозначения зависимостей. сит от указанного выше задающего входа или выхода.
Если зависимый вход или выход уже снабжен буквой, используемой в качестве дополнительного символа, идентификатор помещается перед этой буквой. Рассмотрим пример системы обозначений зависимостей такого типа. На рис. 2.20 приведена логическая схема, в которой элементы И и ИЛИ связаны между собой определенным образом. Приведенные три символа можно заменить одним узлом (рис. 2.20,6). Входы С и В связаны с помощью функции И, и эта связь обозначается буквой О перед входом В, за которой следует идентификатор 1. Вход С зависит от входа В, и перед входом С располагается только идентификатор 1. Выход 1 и Глава 2 входная переменная А связаны между собой с помощью функции ИЛИ и эта связь обозначается буквой 1т перед входом А, за которой следует идентификатор 2.
На выходе 1' мы также записываем идентификатор 2. Другой пример использования этой системы обозначений относится ко входу, который уже снабжен функциональной бук- Рис, 2.21. Обозначение зависимостей длн Ю-триггера, вой (рис. 2.21). Здесь рассмотрен Ю-триггер с синхронизирующим входом, являющимся управляющим и обозначаемым буквой С.
5- и )с-входы используются для ввода данных. Так как передача информации происходит по команде, подаваемой на С-вход, то 5- и г1-входы оказываются зависящими от состояния С-входа. Именно из-за этой зависимости цифровой идентификатор не помещается после 5 и )с, а ставится перед ними. Ана- с= УпраЫящаи блбп Рис. 2.22. 0- и тК-триггеры с обозначением зависимостей на входах. а — П-триггер; б — тК-триггер.
логичные обозначения мы используем и для 0- и з'К-триггеров (рис. 2.22). В подобных запоминающих элементах (к которым мы еще вернемся в т. 2, гл. 2) передача информации часто происходит на заднем фронте управляющего сигнала С. В результате появляется задержка по времени, которая отображается с помощью символа задержки, расположенного на выходе. Элементарные логические схемы Пример такого обозначения приведен на рис. 2.23.
Рассмотренный символ задержки применяется в случае «прозрачного» сх-триггера, где С-вход является разрешающим. Триггеры так называемого динамического типа воспринимают информацию, появляющуюся на входе 0 на переднем фронте импульса С. Этот метод передачи указывается с помощью стрелки перед буквой С (рис. 2.24). Зависимость ввода данных |Р 1 с! ~ аамеап задсржт Рис. 2.23. Р-триггер «прозрачного» типа с символом задержки на выходах от синхронизирующсго входного сигнала в этих триггерах обозначается идентификатором, который помещается перед дополнительным символом. Известны также типы триггеров, которые воспринимают данные на переднем фронте синхронизирующего импульса, а на заднем фронте передают информацию на выход для дальнейшей обработки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
