Cтраница 2
Функционально полной системой является система из трех схем, выполняющих элементарные логические функции - И, ИЛИ, НЕ. Любое сложное логическое устройство может быть также реализовано с помощью только одной схемы, обладающей функциональной полнотой и выполняющей более сложную логическую функцию И-НЕ либо ИЛИ-НЕ. В основу большинства систем интегральных схем входят именно эти схемы. Обычно в состав системы входят несколько разновидностей схем такого типа, имеющих разное число входов. [16]
Логические элементы, как правило, реализуют одну или несколько из перечисленных выше функций: НЕ, И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Условные графические обозначения ЛЭ, выполняющих эти функции, представлены на рис. 7.1. Соединяя соответствующим образом эти ЛЭ, можно получить микросхему, выполняющую любую более сложную логическую функцию. В принципе для этого достаточно использовать только элементы И-НЕ или ИЛИ-НЕ, поэтому они получили наибольшее распространение в микросхемах. Выше были приведены логические функции двух переменных. При увеличении числа логических переменных соответственно возрастает и число входов; их может быть три, четыре и более. Логический элемент, выполняющий операцию НЕ ( рис. 7.1, а), называется инвертором. Он имеет один вход и один или несколько выходов. [17]
Для построения типовых логических ( цифровых) узлов с учетом расширения их функциональных возможностей используют большое число трштерных устройств, представляющих собой соединение по определенным правилам нескольких стандартных логических элементов ( см. § 6.4) и выполняющих более сложные логические функции. Такие триггеры обычно состоят из двух - четырех простых логических элементов, составляющих одну микросхему. В последнее время промышленность выпускает сложные микросхемы, содержащие десятки и даже сотни триггеров. [18]
![]() |
Условные обозначения элементов И в схемах.| Техническая реализация логической функции НЕ.| Условные графические обозначения базовых элементов микроэлектроники. [19] |
Транзисторные схемы не только инвертируют входной сигнал, но и могут его усиливать. Обычно эти функции совмещаются, и логические схемы НЕ кроме инвертирования используются для восстановления уровня сигнала до заданного значения. В интегральных схемах логические элементы помещены в одном корпусе и даже на одном полупроводниковом кристалле со схемами усиления, которые одновременно производят инвертирование. В результате интегральные микросхемы реализуют не элементарные, а более сложные логические функции И-НЕ либо ИЛИ-НЕ в зависимости от типа использованной логики. [20]