В основе всех микропроцессорных систем лежат логические элементы, которые выполняют те или иные операции с двоичными числами. Самые простые и наиболее часто используемы их этих операций - это логическое И (логическое умножение), логическое ИЛИ (логическое сложение) и логическое НЕ (отрицание).
Это основа основ всей цифровой электроники и любой инженер-автоматизатор, а тем более электронщик, должен это знать. Причём желательно знать не только таблицы истинности, не только виды логических микросхем, но и понимать, как это устроено изнутри. Так что сегодня предлагаю познакомиться с простейшим логическим элементом без всяких микросхем, в котором используется всего два диода и резистор, но, который, тем не менее, способен выполнять операцию логического умножения.
Логическое умножение (оно же логическое И, оно же конъюнкция) - это операция, которая получает на входе двоичные сигналы (логические нули и единицы), а на выходе выдаёт сигнал, сформированный по закону конъюнкции. В простейшем случае у нас два входных сигнала (числа) и один выходной. Таблица истинности для логического И будет такой:
То есть С = А И В. На выходе С будет единица только в одном случае - если на обоих входах А и В будут единицы. Ну а умножение любого числа на ноль даёт ноль, как и в математике. Так что эту таблицу истинности легко запомнить.
Ну а теперь обещанная схема такого логического элемента на диодах:
Эта схема, несмотря на свою простоту, выполняет операцию логического сложения. Когда на обоих входах А и В напряжение питания (логическая 1), то и на выходе С будет логическая 1, потому что ток через диоды не течёт, и на выходе С будет напряжение, близкое к напряжению источника питания (зависит от нагрузки, подключенной к выходу, и от сопротивления резистора). В остальных же случаях ток будет течь хотя бы через один диод, и на выходе будет 0. Точнее, какое-то небольшое напряжение будет (которое падает на диоде), но с логической точки зрения это будет 0. Ну и для наглядности на рисунке ниже показаны все четыре возможных состояния:
А в конце добавлю, что входных сигналов может быть сколько угодно - схема будет работать точно также - если хотя бы на одном входе будет 0, то и на выходе будет 0. А логическая единица на выходе будет только в одном случае - если на всех входах будет 1.
На этом всё. Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить…
