Приветствую всех.
Продолжаю написание статей про простейшие логические цепи.
В этом посте – правила соединения логических элементов и цепей между собой, а также два простых метода анализа логических схем.
По многочисленным просьбам хабралюдей, а также для упрощения восприятия написанного, буду кроме западного названия определённого элемента приводить и русское.
В прошлой статье мы познакомились с такими логическими модулями, как Not-1 (логическое отрицание, !A), Or-2 (логическая сумма, AvB) и And-2 (логическое умножение, A^B), но ни слова не было сказано о том, как соединять между собой эти простейшие комбинационные логические цепи (КЛЦ, они же – комбинационные схемы).
Вот несколько правил, которые помогут избежать ошибок при соединении проводников и логических модулей:
1. Не соединяйте два выхода напрямую. Это может привести к конфликту сигналов.
2. Если у логического модудя два входа, они оба должны иметь значение. Если неизвестен сигнал на одном из входов, то скорее всего не получится узнать значение исходящего сигнала.
3. Не должно быть циклов. Эффект может быть любым – от нестабильности работы цепи до её неспособности функционировать.
Для упрощения анализа цепей мы будем использовать некоторые условные обозначения. Например:
Как видите, определённый набор элементов изображается с помощью одного-единственного модуля.
Возьмём любую сделанную по правилам комбинационную схему. Например вот эту:
Суть анализа цепи заключается в выявлении исходящих сигналов в зависимости от значений входов.
Существует два метода этого самого анализа – горизонтальный (по строкам) и вертикальный (по столбцам).
Этот тип исследования цепей заключается в следующем: мы поочерёдно выставляем разные значения на входах цепи, и смотрим, как изменяется сигнал во время его прохождения дальше по цепи. Вот наглядный пример:
Таким способом удобно анализировать небольшие схемы с одним-двумя входами, потому что не обязательно строить таблицу истинности.
Для таких цепей, как выбранная нами ранее, лучше всё-таки нарисовать эту самую таблицу и вписывать туда найденные значения. Вот так, например:
Суть этого метода – поочерёдно, с помощью логических выражений, найти значения для всех частей цепи, и только потом вычислить результат для выходов цепи.
Как видно на картинке, мы вычисляем значения сигнала для каждого элемента цепи, постепенно приближаясь к выходу. Для нашей цепи это будет выглядеть так:
Теперь можно сравнить результаты, полученные с помощью двух методов. Если они совпадают, то это значит, что либо всё сделано правильно, либо мы допустили больше одной ошибки ( :-D ).
В следующей статье мы начнём создавать свои логические схемы по заданным параметрам.
Продолжение будет очень скоро.
Спасибо за внимание, и хороших всем выходных!
Продолжаю написание статей про простейшие логические цепи.
В этом посте – правила соединения логических элементов и цепей между собой, а также два простых метода анализа логических схем.
По многочисленным просьбам хабралюдей, а также для упрощения восприятия написанного, буду кроме западного названия определённого элемента приводить и русское.
Правила соединения цепей и их компонентов
В прошлой статье мы познакомились с такими логическими модулями, как Not-1 (логическое отрицание, !A), Or-2 (логическая сумма, AvB) и And-2 (логическое умножение, A^B), но ни слова не было сказано о том, как соединять между собой эти простейшие комбинационные логические цепи (КЛЦ, они же – комбинационные схемы).
Вот несколько правил, которые помогут избежать ошибок при соединении проводников и логических модулей:
1. Не соединяйте два выхода напрямую. Это может привести к конфликту сигналов.
2. Если у логического модудя два входа, они оба должны иметь значение. Если неизвестен сигнал на одном из входов, то скорее всего не получится узнать значение исходящего сигнала.
3. Не должно быть циклов. Эффект может быть любым – от нестабильности работы цепи до её неспособности функционировать.
Анализ логических схем
Для упрощения анализа цепей мы будем использовать некоторые условные обозначения. Например:
Как видите, определённый набор элементов изображается с помощью одного-единственного модуля.
Анализ цепи из 6-8 элементов
Возьмём любую сделанную по правилам комбинационную схему. Например вот эту:
Если вам по каким-то причинам не нравится моя схема, нарисуйте свою :-)
Суть анализа цепи заключается в выявлении исходящих сигналов в зависимости от значений входов.
Существует два метода этого самого анализа – горизонтальный (по строкам) и вертикальный (по столбцам).
Анализ по строкам
Этот тип исследования цепей заключается в следующем: мы поочерёдно выставляем разные значения на входах цепи, и смотрим, как изменяется сигнал во время его прохождения дальше по цепи. Вот наглядный пример:
Таким способом удобно анализировать небольшие схемы с одним-двумя входами, потому что не обязательно строить таблицу истинности.
Для таких цепей, как выбранная нами ранее, лучше всё-таки нарисовать эту самую таблицу и вписывать туда найденные значения. Вот так, например:
Анализ по столбцам
Суть этого метода – поочерёдно, с помощью логических выражений, найти значения для всех частей цепи, и только потом вычислить результат для выходов цепи.
Как видно на картинке, мы вычисляем значения сигнала для каждого элемента цепи, постепенно приближаясь к выходу. Для нашей цепи это будет выглядеть так:
Теперь можно сравнить результаты, полученные с помощью двух методов. Если они совпадают, то это значит, что либо всё сделано правильно, либо мы допустили больше одной ошибки ( :-D ).
На данный момент всё.
В следующей статье мы начнём создавать свои логические схемы по заданным параметрам.
Продолжение будет очень скоро.
Спасибо за внимание, и хороших всем выходных!
