Статья рассчитана на начинающих радиолюбителей и ставит своей целью донести до них самые, что ни на есть, азы цифровой электроники. У «продвинутых» радиоэлектронщиков может возникнуть вопрос - «кому это сейчас нужно?». Однако, даже самые простые цифровые логические интегральные микросхемы имеют довольно широкое распространение и в настоящее время. ..
На них можно легко и быстро собрать, например, звуковой или ВЧ генератор, световую «мигалку», электронный переключатель и ещё много разных полезных (и просто интересных) устройств… В статье будет дана краткая информация по часто применяемым элементам, достаточная для элементарного понимания принципа работы цифровой логики и её практического применения
Такие элементы можно встретить во многих схемах. Они имеют обозначения: «И», «ИЛИ», «НЕ» - их можно назвать «основными» (базовыми). Также, существуют их комбинации: «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ». Почему их называю «цифровыми»? Потому что в основе их работы заложена логическая цифровая, двоичная система счисления — цифры «0» и «1». Набор из нескольких таких «элементарных» логических элементов содержат, например, микросхемы серий К155, К555, К176, К561 и другие, а также - аналогичные импортные.
При этом за «ноль» принимается напряжение низкого уровня (доли вольта), а за «единицу» высокого (несколько вольт). Конкретные значения «0» и «1» определяются, как правило диапазоном рабочего напряжения питания микросхемы. Благодаря значительной разнице уровней нуля и единицы, достигается высокая помехоустойчивость и однозначность функционального состояния цифровых микросхем при работе
Принцип работы такой цифровой логики можно легко и очень доступно продемонстрировать при помощи так называемых «таблиц истинности». Например, по таблице истинности для элемента типа «И» видно, что значение «1» на выходе «Y» появится, только когда и на входе «Х1», и на входе «Х2» также будут «единицы» (то есть — значения высокого уровня). Поэтому такой элемент и называется - «И». А для элемента «ИЛИ» ситуация будет другая: «единица» на её выходе появится, если хотя бы на одном из входов будет присутствовать «единица» - или на Х1, или на Х2, или на обоих вместе. Соответственно, такой элемент будет называться «ИЛИ» .
Так что логика, как видим, присутствует не только в названии таких микросхем, но и в принципе их работы.
В качестве примера приведены элементы с двумя входными выводами, однако их может быть и больше. Но в любом случае логика работы сохраниться: - для получения уровня «1» на выходе элемента «И» нужно подать «1» на все его входы, а «единица» на выходе элемента «ИЛИ» появится при подаче «1» даже на любой один её вход.
Третий из логических элементов - «НЕ». На схемах он изображается почти так же, как «ИЛИ», но имеет всего один входной вывод. Такие элементы называют ещё «инверторами». Как следует из этого названия, они и предназначены для инвертирования сигнала, то есть при подаче на вход «1» на выходе элемента «НЕ» получим «0» и наоборот. Комбинация из таких элементов встречается очень часто и обозначается на схемах как элементы «И-НЕ» или «ИЛИ-НЕ», но с «кружком» у выходного вывода.
Кстати, «инвертор» можно получить и из любого элемента «И-НЕ» или «ИЛИ-НЕ», просто соединив все их входные выводы вместе:
Вот, в общем-то, минимально необходимая информация для понимания принципа работы элементарной цифровой логики
С помощью лайков Вы можете оценить "нужность" и полезность данной статьи, а также высказать своё мнение о представленной теме в комментариях
Также вы можете ознакомиться:
Эквиваленты (аналоги) некоторых радиоэлементов
Двуполярный стабилизатор на однополярной КРЕНке
Стабилизатор на КРЕНке с регулировкой напряжения от «0» вольт
Светодиодная шкала «бегущая точка» на дискретных элементах
Как сделать вольтметр с «растянутой» шкалой на 10 … 15 вольт
Пиковый индикатор перегрузки усилителя или АС
Как измерить «ESR» конденсатора с достаточной точностью