Цифровые устройства. Логические устройства

Логические функции оперируют логическими переменными, т.е. ИСТИНА и ЛОЖЬ (0 и 1).

Для представления логических функций используют аппарат логических уравнений и таблиц истинности.

Функция ЛОГИЧЕСКОЕ И Логическое уравнение: Y=x1*x2

Функция ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ Логическое уравнение: Y=x1+x2

Функция ЛОГИЧЕСКОЕ НЕ Логическое уравнение: Y= -x1

Будучи построенными из перечисленных ранее элементов, реализующих основные логические функции, функциональные устройства делятся на:

- комбинационные, состояние выходов которых в данном такте определяется состоянием входов в этом же такте;

- последовательностные (автоматы с памятью), состояние выходов которых в данном такте определяется как состоянием входов в этом же такте, так и состоянием выходов в предыдущем такте.

Функциональные устройства комбинационного типа.

Дешифратор – преобразует двоичный параллельный код в код «1из N», вырабатывая «1» на выходе, номер которого соответствует входному коду

Мультиплексоры – передают под действием управляющего кода данные с одного из входов на выход, а демультиплексоры наоборот с одного входа на один из выходов.

Компараторы – устройства сравнения, определяют отношения (<, =, >) между входными кодами (словами).

Сумматоры – производят арифметическое сложение и вычитание входных чисел.

Схемы контроля – производят контроль входных кодов по заданному правилу, например, контроль по модулю 2.

Арифметико-логические устройства – выполнены на основе сумматора с дополнительной логикой, обеспечивающей перестройку АЛУ с одной операции на другую.

Матричные умножители – имеют различные структуры, в частном случае состоят из набора сумматоров, реализующего поразрядное умножение «в столбик».

Функциональные устройства последовательностного типа.

Триггеры – элементарные автоматы, содержащие фиксатор (элемент памяти с двумя устойчивыми состояниями) и схему управления. В зависимости от вида схемы управления триггеры обладают различными свойствами.

Счетчики – комбинация триггерных элементов, предназначенная для подсчета входных импульсов и формирования выходного кода по заданному правилу – двоичные и двоично-десятичные счетчики.

Регистры – комбинация триггерных элементов, предназначенная для работы с многоразрядными кодами. Параллельные регистры служат для хранения информации, последовательные (сдвигающие) – для преобразования параллельного кода в последовательный и наоборот.