Transcript Definícia logických obvodov Kombinačné logické

Logické obvody
Julius Horvath
Bratislava School of Law
Faculty of Informatics
AGENDA
• Definícia logických obvodov
• Kombinačné logické obvody
• Sekvenčné logické obvody
• Asynchrónne
• Synchrónne
DEFINÍCIA LOGICKÝCH OBVODOV
• Logický obvod je obvod, ktorý:
• Vykonáva určitú logickú funkciu
• Uskutočňuje transformáciu vstupných signálov na
výstupné
• Prvky logického obvodu:
• logické členy
• jednobitové pamäťové elementy
DEFINÍCIA LOGICKÝCH OBVODOV
(POKRAČ.)
• Logické obvody umožňujú:
• Výpočty (numerické aj nenumerické)
• Pamätanie dát
• Realizujú logické funkcie založené na logickej
(Booleovej) algebre
• Rozdelenie logických obvodov:
• Kombinačné
• Sekvenčné
Kombinačné logické obvody
• Charakteristika kombinačného obvodu:
• Výstupný signál/vektor závisí len od okamžitej
kombinácie vstupných signálov/vektorov - nezávisí
na ich predchádzajúcich hodnotách
• Nemá pamäť predchádzajúcich stavov
• Závislosť výstupných funkčních hodnôt na hodnotách
vstupných premenných sa zadává pravdivostnou
tabuľkou alebo pomocou logických výrazov
Sekvenčné logické obvody
• Charakteristika sekvenčného obvodu:
• Výstupný signál/vektor závisí od kombinácie
vstupov a stavu obvodu
• Vnútorné premenné spôsobujú, že rovnaké
hodnoty vstupných premenných nevyvolajú vždy
rovnaké výstupné hodnoty
• Je zložený z dvoch častí:
• Pamäťovej
• Kombinačnej
TYPY SEKVENČNÝCH LOGICKÝCH OBVODOV
• Mealyho typ
Výstup je závislý na hodnotách vstupných premenných ako aj stavu obvodu
Obr. Stavový diagram
• Moorov typ
Výstup je závislý na stave obvodu, t.j. vnútorných premenných
x, y, z – Vstup
a, b, c – Výstup
Obr. Stavový diagram:
ROZDELENIE SEKVENČNÝCH
LOGICKÝCH OBVODOV (POKRAČ.)
• Asynchrónne
• Zmena vstupu sa okamžite premietne do stavu sekvenčného
obvodu
• Synchrónne
• Zavedený riadiaci synchronizačný signál
• Zmena vstupu sa premietne do stavu obvodu až pri zmene
synchronizačnej premennej
• Rozdelenie podľa reakcie na synchronizačný signál:
• Úrovňové – obvod sleduje hodnoty vstupných premenných počas celej
doby trvania synchronizačného signálu a priebežne na ne reaguje
• Hranové – sekvenčný obvod reaguje na hodnoty vstupných premenných
iba na hranách synchronizačného signálu (nábehová alebo zostupová
hrana)
Základné logické obvody
• Pre realizáciu ľubovoľnej logickej funkcie definujeme
3 základné funkcie:
• NOT – negácia (~)
• Logický súčin AND (&)
• OR (V)
• V digitálnych systémoch:
• NAND
• NOR
Negácia - Invertor
• Rovnica funkcie:
Y=~X
• Pravdivostná tabuľka:
• Realizácia pomocou relé:
• Symbol:
kde Y je výstup a X je vstup
Logický súčin AND
• Rovnica funkcie:
Y=A&B
• Pravdivostná tabuľka:
• Realizácia pomocou relé:
• Symbol:
Logický súčet (OR)
• Rovnica funkcie:
Y=AVB
• Pravdivostná tabuľka:
• Realizácia pomocou relé:
• Symbol:
NAND
• Rovnica funkcie:
Y = ~ (A & B)
• Pravdivostná tabuľka:
• Realizácia pomocou relé:
• Symbol:
NOR
• Rovnica funkcie:
Y = ~ (A V B)
• Pravdivostná tabuľka:
• Realizácia pomocou relé:
• Symbol:
Otázky?
Ďakujem za pozornosť!