Логические элементы

Схемы, реализующие логические функции, называются логическими элементами. Основные логические элементы имеют, как правило, один выход (Y) и несколько входов, число которых равно числу аргументов (X₁;X₂;X₃ ...X_N). На электрических схемах логические элементы обозначаются в виде прямоугольников с выводами для входных (слева) и выходных (справа) переменных. Внутри прямоугольника изображается символ, указывающий функциональное назначение элемента.

На рисунках 1.1 ¸ 1.10 представлены логические элементы, реализующие рассмотренные в п.1.2. функции. Там же представлены так называемые таблицы состояний или таблицы истинности, описывающие соответствующие логические функции в двоичном коде в виде состояний входных и выходных переменных. Таблица истинности является также табличным способом задания ФАЛ.

На рисунке 1.1 представлен элемент “НЕ”, реализующий функцию логического отрицания . Элемент “ИЛИ” (рис.1.2) и элемент “И” (рис.1.3) реализуют функции логического сложения и логического умножения соответственно.

Функции Пирса и функции Шеффера реализуются с помощью элементов “ИЛИ-НЕ” и “И-НЕ”, представленных на рисунке 1.4 и рисунке 1.5 соответственно.

Элемент Пирса можно представить в виде последовательного соединения элемента “ИЛИ” и элемента “НЕ” (рис. 1.6), а элемент Шеффера - в виде последовательного соединения элемента “И” и элемента “НЕ” (рис. 1.7).

На рисунке 1.8 и рисунке 1.9 представлены элементы “Исключающее ИЛИ” и “Исключающее ИЛИ - НЕ”, реализующие функции неравнозначности и неравнозначности с отрицанием соответственно.

Логические элементы, реализующие операции конъюнкции, дизъюнкции, функции Пирса и Шеффера, могут быть, в общем случае, n-входовые. Так, например, логический элемент с тремя входами, реализующий функцию Пирса, имеет вид, представленный на рисунке 1.10.

В таблице истинности (рис. 1.10) в отличие от таблиц в п. 1.4. имеется восемь значений выходной переменной Y. Это количество определяется числом возможных комбинаций входных переменных N, которое, в общем случае, равно: N = 2ⁿ , где n - число входных переменных.