hhis12 (558078), страница 2
Текст из файла (страница 2)
функлиа в*" .*Мтнязо схемы, изооражсиаые аа рис ХУ2. Взаимазаменяемость вентилей. При построении цифровых схем надо помнить, чта нз вентюы аллах.о тала можно получить вен.ужать дру» ага типа Например. если вам нужен веитнш И, а з вас есть половина стандартной ИМ С 9400 (4 И-НЕ на лва входа), зо вы можете произвести замену. как показано на рис. 8 13 Вторан вентиль используется и качестве ннвснтора, в результазе мого по тузаегся фуик- Цифровые схемы 50т ТТЛ И КМОП 506 Глава 8 ция И. Лучше понять эту идею вам помо- тут следуюшие упражнения.
Зиражнение 8 8. Покажи ~е, как спелась с кем~ пью 2-ах~ новых все~клей» Ы НЕ иа аск идск ИЛИ-НЕ, а3 ИЛИ иа вентилей ИЛИ-НЕ и в1 ИЛИ их векхкдеи И-НЕ аиражиенме 89. Покажи~с, как слелмь а) 3-вхо левую скемт И с помыпью схемы И ка лва вхолд, Ы 3-вхоловяо схем» ИЛИ с поможьк схемы ИЛИ иа лва вхола, в3 3-в»олов»ю схему ИЛИ-НЕ с помоллью схем ИЛИ-НЕ на лва мод». Н 3-вхож в»к схем« И с поменяю схемь И-НЕ ка ? амюа Путем многократного использования инвентнруемого вентиля (например, И-НЕ) одного типа можно реализовать любую комбинационную функцию Однако это не относится к неинвентирующсм» вентилю, так как с его помошью функцию НЕ никаким способом получить нельзя Именно по этой причине скорее всего вентили И-НЕ получили наибольшее распространение в логических схемах 8.07. Логические обозначения пря заданных уровнях Вентиль И будет иметь ВЫСОКИЙ уровень на выходе.
котла ВЫСОКИЙ уровень будет действовать на обоих его входах. Если ВЫСОКИЙ уровень обозначает »Я«стинув, то «истинак будет на выходе в том случае, если она присутствует на всех входах. Другвмн словамя, прн использовании положительной логики вентиль И выполняет логическую функцн»о И. То же самое касас»ся и вентили ИЛИ Что произойдет, если «истину» буде» обозначать НИЗКИЙ уровень. как .то было в предыду»цем примерео Вешяль И ласт на выходе НИЗКИЙ уровень. если на любом в.» сто входов была «иствва» (НИЗКИЙ уровень).
Ио это функпвя ИЛИ С другов стороны. вентнль ИЛИ сформнр»ет НИЗКИЙ уровень лшпь в том случае, если «ястннак буле» на обоих сто входах. Но это функпня И~ Какая путаница' Супюс гнус» два пъти лл»я разргялсяия .»той проблемы Первый заключается в том. что уяснив себе суть лавкой зшзачи пифрово»о проек»ироваввя, разработчик выбирает такой тип вентиля, когорый позволиг получить Зребуемый выход, что П »Г3хь«Вьь рю ям () Рис ь 15 и было сделано вами ранее. Напряг"',! если вам нужно определить, нмсе» один из трех входов НИЗКИЙ уро используйте 3-входовой вентиль И щ По всеи вероятности, этим методом поя«з~,, зуется большинство разработчиков пяф ровых схем. Следуя этим путем.
вы';йв« ° чертите вентиль И-НЕ, лаже если по ф:;:.' ношению к своим входам он выполя))ж). функцию ИЛИ-НЕ (при отрицательй»8)(»„ логике). Вероятно. вы при этом обпц)ье, чипе входы, как показано на рнсс 84ф~' В данном примере си~палы сбрей)Б)~; СБРОС' (С1 ЕАК'), ОС - ОБ(ДИЙ СБРЩ()„ МК' (шаыег телег) и УСТАНОВКА В нййеа (ВЕЗЕТ'), поступаюпие из разлнчиыя«(Й«ре чек схемы.
будут иметь уровни от«881)8«с тельной .но«Яки. Выходной сигнал СБЮ~,:*' прелставленный в по:южительпой лои(йф'; будет подаваться на разлнчные устрдййо) Став. КОтарЫЕ дОЛжнЫ СбраСЫВН»ЬСЯ, Соп)~"-," любой из сигналов»становки в всходвейл сосгоннис Имеет НИЗКИЙ УРовень. (481«'.,"х тннак) Другой способ решения Задачи сяи(~й' лов отрицательной логики состоят,"м( Использовании метода «заданных уз нейк. Если вентиль И выполняет фувхп3йях)е. ИЛИ. Используя на входах Отрвдате«1)(8,' вую логику. то изобразите его, хак ппп«»„к .»ано на рис 8 15 Вентиль ИЛИ Яв ВХШла С ОтРИПа»ЕЛЬНЫМИ ВХОДНЬЬМВ' «ка-'" налами атгалогвче»3 по выполвясйп~!'-„ функвсш 3-входовому ве3пнлкь И-НЕ а); " жвивалсяпюсть прсдстав31яс3 сОбОЙ ньгй пРинпнп свонство лолп»вских Пед е,': С которын называется теоремой МОР«83 с;,„ Ннже мы кратко рассмотрвм некотор ПОЛЕЗНЫЕ СООтНОШЕННЯ.
ИЛЕЯГИЧНЬЗЕ Лад' . а сеичас вам достагочно зназь 'По можете заменять И на ИЛИ и наобос ог й пронввертировав при этом выхо.. в входы. На первый впляд логика ' анен может показаться малопривой, поскольку при ее нспользо"Иачертание вентилей приобретаез й вил. Но она лучше, чем расй выше способ, так как логиункции в такой схеме ясно обо';..применяя эту схему в течение го времени, вы найдете, что она «)удобна, и не захотиге использого другого Попробуйте снова ':; пример с автомобильной дверцей щью логики заданных уровней "1.6).
Левый вентидь определяет, зи 1» имеют «исгинноек значение КИЙ уровень). и вырабатывает Пй сигнал в отрицательной логике. ;чаентяль дает на выходе ВЫСО- вень. если оба входных сигнала ';,имеюг «исзинноек значение, т е. уровень. Со» ласно теореме (через некоторое время она вам .;-'-потребуется. так как вы будете ть эти вентили как равноценные), :ьвеятиль представляет собой И, .Й.вентиль ИЛИ точно так же.
как ее изображенной схеме Следует здесь два важных момента: ,' мин «отрицательная логика', не „ что логические уровня имею» тельную полярность Он лишь гоеято «истннноек утверждение опре"я тем вз лвух состояний. которое еньшив уровень (НИЗКИЙ,1 и символячсскОИ БЗО61»ажсния щх. л»опасается. что Ои ЯСЯОльложнтельвую логику Вьп3олвяюцню ИЛИ лля с»Яналов отрвпалогикн веш нль И-НЕ. может . атьси либо как И-НЕ. либо с ' Ованясм логики зллляяых уров»ген 'ачением в форме ИЛИ с символа- 1»сии ва вхОдах (малснььис к)»уж;;Иослелвем случае эти кружки обо- Х инверсию вхолиых сигналов, ко,:поступают на вентиль ИЛИ, ра- ботаюший при положительной логике, согласно первоначальному определению.
Лриассчанис Логические ф»нкцин И и ИЛИ не след»ет путать с указанными в законах эквнвалентнымн понятиями. В увесистом томе правил, известном под названием «Слова н фразык, свыше 40 страниц посвяшается ситуациям. в которых И можно использовать как ИЛИ. Например. «ИЛИ в случае необходимости можно трак рова»ь как И, а И как ИЛИк. Однако это не имеет ничего обшего с теоремой Моргана! ТТЛ (транзнссорно-транзисторная логика) н КМОП (комплементарные МОП-структуры) представляют собой в настоящее время два наиболее распространенных семейства логических элементов Огромное количество ИМС обоих семейств.
выполняющих самые разнообразные функции„выпускаются по мень. шей мере десятью фирмами. С помощью этих семейс3.в можно удовлетворить все потребное ги. которые возникают при построенив цифровых схем н устройств. Иск:,почение может составить обласс ь схем большой степени иие3рацин (БИС) в которой преобладают МОП-структуры и сверхбыетродействуюшая логика, в ко»орой .осподствуют приборы нз арсенида гал.тня Б эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ). В да.чьнейшем в основном буду рассма»'рнваться этв семейства.
8.08. Каталог вэситичвых веитвлев В таб» 3 2 привелевы идентичные вея. тнлв. котО)зьсс сугцсс»вуюс в семействах логрчссквх элементов ТТЛ в К)»К)11 Каждть»й вентиль изображается в своей вормальнои форме (для положительной логики). я кроме того. показано. как оп выглялнт прн использовании отрицательной логик»3 В последнси шроке приведен вентиль И-ИЛИ НЕ. Неболылве пояснения цифровая ло3 Яка представлена в 10 популярных «субсеменствахк (КМОП 4000В. 74С 74НС. 34НСТ, 74АС. 74АСТ, И ТТЛ 74).З.
цттфронлте скелтм ЗОЧ т, » »" ' ' » тткк= ель й к) >»». » » т ."лй л 1 е $ «еет 3 Ф 4 е Ф Воеч ооЗ е а ш ) й м( Ц иальные схемы на ИМС но о Е е АЙ >о н й ( Чтф.~т Ф)т .о;.е.5- «, ' ~ ':злтнн ("-'м~,,""'.,' ф4Мф,' -.;: ( .;:,тте,) р„~Лт",)тл; ~ -'.'':. :;Ж",-: ' 974АЬ, 14Е), каждое из которых тает алин и те же функции и имени совмеСт'имость между сабои. тйтся они по быстродействию, мой мощности, нагрузочнон Ости и логическим уровням (см. 09 и 9.02). Наилучшим для боль,Нрименений является семеиство " Каростная КМОП-латмка», абая буквами НС пасло цифр 74, ,. 74НСОО. Там, где требуется 'масть с сушествтющими бипо- ТЛ-схемами, вы должны ис'ть НСТ (или, возможна.
ЕБ)-се',.Для простоты мы в дальнейшем "'будем опускать буквы (и префикс значая типы цифровых ИМС с м ('). например 'ОО лшя обазна'вжшового вентиля И-НЕ. Отме, тстандартные злементы ТТЛ (без ).в настоящее время почти палнппли из употребления Мы опиересную историю ших семейств (%61. тсемействах (ТТ т1 м К МОЙ) идецнтнлн, Например И, выполняют те операции, тем,ме менее нх е уроним, а также другие харак- (быстродействие, аходнай ток 'йлтовершентто различны. В общем "ельзя сметцмвагь два ыша логммейств. Для тото чтобы понять , между ними„ рассмотрим принте схемы вентилей И. ка.торые (тдетты на рис. К)7 -веьтмль построен ма полевых ' анзмсторах обоих поля)тнаст'ей„ ра(ютают н режиме усиления н т как ключи. а не как пошарите .тытьтй поленом транзистор пода,кпОмнаму тх:зистару, пОдклнтчен" ешине питанмя Лля тато чтобы последовательно включенную зисторов Тз, Те и закрыть матт)занзмсзары Тт и Тт, на Об ' до тюдать ВМСОКИЙ уровень, едет к таму, па на выходе белет ваться НИЗКИЙ уранемь.
т. е ' и -Нт ' т Иктеетлр 7) Рко 8 т. мт мм1ентмк 'Ггттнт.ееттхлт е И-НН тот кмОП-еентнкл М тат. получается вентиль И-НЕ. Транзисторы Т, и Т образутот простои КМОБ-инвертоп благодаря которому мы получаем ееттткль И Этттт пример показывает как строятся веш или И. И-НЕ. ИЛИ и ИЛИ-Н1, на лнтбае гнала ахотаг Кттаенненне К.те. Бе'кптнте;лем 3 екоджы: КМОП-вентнлк мди Бмполярттьттт 15 тмаломощная Паттки гехноло ия) ЪТЛ-вентиль И-НЕ. в основном содержит дмодно-резмсторную латику (рис 8.8), управлтношую транзнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
