तर्क के बीजगणित की बुनियादी अवधारणाएँ, लॉग.स्कीम। तर्क तत्व और उनका सर्किट कार्यान्वयन तर्क तत्व और 4 इनपुट

इस लेख में हम आपको बताएंगे कि तार्किक तत्व क्या हैं, सबसे सरल तार्किक तत्वों पर विचार करें।

कोई भी डिजिटल उपकरण - एक पर्सनल कंप्यूटर, या एक आधुनिक स्वचालन प्रणाली में डिजिटल एकीकृत सर्किट (आईसी) होते हैं जो कुछ जटिल कार्य करते हैं। लेकिन एक जटिल कार्य को करने के लिए कई सरल कार्यों को करना आवश्यक होता है। उदाहरण के लिए, एक बाइट आकार की दो बाइनरी संख्याओं का जोड़ एक डिजिटल माइक्रोक्रिकिट के अंदर होता है जिसे "प्रोसेसर" कहा जाता है और यह कई चरणों में बड़ी संख्या में किया जाता है। तार्किक तत्वप्रोसेसर के अंदर स्थित है। बाइनरी नंबरों को पहले प्रोसेसर की बफर मेमोरी में संग्रहीत किया जाता है, फिर विशेष "मुख्य" प्रोसेसर रजिस्टरों में फिर से लिखा जाता है, फिर उन्हें जोड़ा जाता है, परिणाम दूसरे रजिस्टर में संग्रहीत किया जाता है, और जोड़ने के बाद ही परिणाम प्रोसेसर से बफर मेमोरी के माध्यम से आउटपुट होता है अन्य कंप्यूटर उपकरण.

प्रोसेसर में कार्यात्मक इकाइयाँ होती हैं: इनपुट-आउटपुट इंटरफ़ेस, मेमोरी सेल - बफ़र रजिस्टर और "संचायक", योजक, शिफ्ट रजिस्टर, आदि। इन कार्यात्मक नोड्स में सबसे सरल तर्क तत्व शामिल होते हैं, जो बदले में अर्धचालक ट्रांजिस्टर, डायोड और प्रतिरोधक होते हैं। सरल ट्रिगर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक पल्स सर्किट को डिजाइन करते समय, जटिल प्रोसेसर का उपयोग नहीं किया जा सकता है, लेकिन ट्रांजिस्टर कैस्केड का उपयोग किया जाता है - "पिछली शताब्दी"। यहाँ वे बचाव के लिए आते हैं - तार्किक तत्व.

तर्क तत्व, ये सबसे सरल "क्यूब्स" हैं, एक डिजिटल माइक्रोक्रिकिट के घटक जो कुछ तार्किक कार्य करते हैं। एक ही समय में, एक डिजिटल माइक्रोक्रिकिट में एकीकरण की डिग्री के आधार पर एक से कई इकाइयों, दसियों, ... और कई सौ हजार तक तार्किक तत्व हो सकते हैं। इसका पता लगाने के लिए तार्किक तत्व क्या हैं, हम उनमें से सबसे सरल पर विचार करेंगे। और फिर, ज्ञान का निर्माण करते हुए, हम अधिक जटिल डिजिटल तत्वों से निपटेंगे।

आइए इस तथ्य से शुरू करें कि डिजिटल जानकारी की इकाई "एक बिट" है। यह दो तार्किक अवस्थाएँ ले सकता है - एक तार्किक शून्य "0" जब वोल्टेज शून्य (निम्न स्तर) होता है, और एक तार्किक एक स्थिति "1" जब वोल्टेज माइक्रोक्रिकिट (उच्च स्तर) की आपूर्ति वोल्टेज के बराबर होता है।

चूँकि सबसे सरल तर्क तत्व एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है, इसका मतलब है कि इसमें इनपुट (इनपुट पिन) और आउटपुट (आउटपुट पिन) हैं। और एक इनपुट और आउटपुट हो सकता है, और शायद अधिक भी।

सरलतम तर्क तत्वों के संचालन के सिद्धांतों को समझने के लिए, हम इसका उपयोग करते हैं "ट्रुथ टेबल". इसके अलावा, तार्किक तत्वों के संचालन के सिद्धांतों को समझने के लिए, इनपुट, उनकी संख्या के आधार पर, निर्दिष्ट हैं: X1, X2, ... XN, और आउटपुट: Y1, Y2, ... YN।

सरलतम तार्किक तत्वों द्वारा किए गए कार्यों के नाम होते हैं। एक नियम के रूप में, इनपुट की संख्या को इंगित करने वाली एक संख्या फ़ंक्शन के सामने रखी जाती है। सबसे सरल तर्क तत्वों का हमेशा एक ही आउटपुट होता है।

सबसे सरल तार्किक तत्वों पर विचार करें

तत्व "NOT" को तत्व "2I" में जोड़ने पर, हमें तत्व "2I-NOT" प्राप्त हुआ। यदि हमें "2I-NOT" तत्व की आवश्यकता है, और हमारे पास केवल "2I" और "NOT" तत्व हैं, तो आप इस प्रकार सर्किट को असेंबल कर सकते हैं।

तत्व "NOT" को "2I-NOT" में जोड़ने पर, हमें तत्व "2I" प्राप्त हुआ। यदि हमें "2I" तत्व की आवश्यकता है, तो आप इस प्रकार एक सर्किट को असेंबल कर सकते हैं, और हमारे पास केवल "2I-NOT" और "NOT" तत्व हैं।

इसी प्रकार, "2AND-NOT" तत्व के इनपुट को जोड़कर, हम "NOT" तत्व प्राप्त कर सकते हैं:

कृपया ध्यान दें कि तत्वों के पदनाम में एक नया तत्व पेश किया गया था - "2I-NOT" नाम में दाएं और बाएं भागों को अलग करने वाला एक हाइफ़न। आउटपुट ("नहीं" फ़ंक्शन) को उलटते समय यह हाइफ़न एक अनिवार्य विशेषता है।

"2AND-NOT" तत्व के अनुरूप, "2OR-NOT" तत्व के इनपुट को जोड़कर, हम "NOT" तत्व प्राप्त कर सकते हैं:

उपरोक्त तार्किक तत्व स्थिर कार्य करते हैं, और उनके आधार पर अधिक जटिल स्थिर और गतिशील तत्व (उपकरण) बनाए जाते हैं: फ्लिप-फ्लॉप, रजिस्टर, काउंटर, एनकोडर, डिकोडर, योजक, मल्टीप्लेक्सर्स।

बूलियन बीजगणित में, जिस पर सभी डिजिटल तकनीक आधारित है, इलेक्ट्रॉनिक तत्वों को कई विशिष्ट क्रियाएं करनी होंगी। यह तथाकथित तार्किक आधार है. यहां तीन मुख्य चरण हैं:

या - तार्किक जोड़ ( अलगाव) - या;

और - तार्किक गुणन ( संयोजक) - और;

नहीं - तार्किक निषेध ( उलट देना) - नहीं.

आइए सकारात्मक तर्क को आधार के रूप में लें, जहां उच्च स्तर "1" होगा, और निम्न स्तर "0" के रूप में लिया जाएगा। तार्किक संचालन के निष्पादन पर अधिक स्पष्ट रूप से विचार करने में सक्षम होने के लिए, प्रत्येक तार्किक फ़ंक्शन के लिए सत्य तालिकाएँ हैं। यह समझना तुरंत आसान है कि तार्किक कार्यों "और" और "या" का निष्पादन कम से कम दो इनपुट संकेतों की संख्या का तात्पर्य करता है, लेकिन अधिक भी हो सकता है।

तर्क तत्व I

यह आंकड़ा तत्व की सत्य तालिका दिखाता है " और"दो इनपुट के साथ। यह स्पष्ट रूप से देखा गया है कि एक तार्किक इकाई तत्व के आउटपुट पर तभी दिखाई देती है जब पहले इनपुट पर एक इकाई होती है औरदूसरे पर। अन्य तीन मामलों में, आउटपुट शून्य होगा।

सर्किट आरेखों पर, तार्किक तत्व "AND" को निम्नानुसार दर्शाया गया है।

विदेशी योजनाओं पर, "AND" तत्व के पदनाम की एक अलग शैली होती है। इसे संक्षेप में कहा जाता है और.

तार्किक तत्व या.

तत्व " या"दो इनपुट के साथ थोड़ा अलग तरीके से काम करता है। पहले इनपुट पर एक तार्किक पर्याप्त है यादूसरे पर आउटपुट एक तार्किक इकाई होगी। दो इकाइयाँ भी आउटपुट में एक इकाई देंगी।

आरेखों में, "OR" तत्व को निम्नानुसार दर्शाया गया है।

विदेशी आरेखों पर इसे थोड़ा अलग तरीके से दर्शाया जाता है और इसे तत्व कहा जाता है या.

तार्किक तत्व नहीं है.

एक तत्व जो उलटने का कार्य करता है" नहींएक इनपुट और एक आउटपुट है। यह सिग्नल स्तर को उलट देता है। इनपुट पर कम क्षमता आउटपुट पर उच्च क्षमता देती है और इसके विपरीत।

इस प्रकार इसे आरेखों पर दिखाया गया है।

विदेशी दस्तावेज़ में, "नहीं" तत्व को निम्नानुसार दर्शाया गया है। वे इसे संक्षेप में कहते हैं नहीं.

एकीकृत सर्किट में इन सभी तत्वों को विभिन्न संयोजनों में जोड़ा जा सकता है। ये तत्व हैं: AND-NOT, OR-NOT, और अधिक जटिल विन्यास। अब उनके बारे में बात करने का समय आ गया है।

तर्क तत्व 2I-NOT.

आइए निम्न स्तर के एकीकरण के साथ ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक (टीटीएल) K155 की श्रृंखला के उदाहरण पर कई वास्तविक तार्किक तत्वों पर विचार करें। यह आंकड़ा एक समय बहुत लोकप्रिय K155LA3 चिप को दर्शाता है, जिसमें चार स्वतंत्र तत्व शामिल हैं 2मैं - नहीं. वैसे, इसकी मदद से आप माइक्रोक्रिकिट पर सबसे सरल बीकन को असेंबल कर सकते हैं।

संख्या हमेशा गेट इनपुट की संख्या को दर्शाती है। इस मामले में, यह एक दो-इनपुट तत्व "AND" है जिसका आउटपुट सिग्नल उलटा है। उलटा, जिसका अर्थ है कि "0" "1" बन जाता है और "1" "0" बन जाता है। आइए ध्यान दें निकास पर वृत्त व्युत्क्रम प्रतीक है. एक ही श्रृंखला में, तत्व 3I-NOT, 4I-NOT हैं, जिसका अर्थ है "और" अलग-अलग संख्या में इनपुट (3, 4, आदि) वाले तत्व।

जैसा कि आप पहले ही समझ चुके हैं, 2I-NOT का एक तत्व इस प्रकार दर्शाया गया है।

वास्तव में, यह दो संयुक्त तत्वों की एक सरलीकृत छवि है: आउटपुट पर 2I तत्व और NOT तत्व।

AND-NOT तत्व का विदेशी पदनाम (इस मामले में, 2I-NOT)। बुलाया नन्द.

तत्व 2I-NOT के लिए सत्य तालिका।

तत्व 2I - NOT की सत्य तालिका में, हम देखते हैं कि इन्वर्टर के लिए धन्यवाद, एक तस्वीर प्राप्त होती है जो "AND" तत्व के विपरीत है। तीन शून्य और एक के विपरीत, हमारे पास तीन एक और एक शून्य है। AND-NOT तत्व को अक्सर शेफ़र तत्व के रूप में जाना जाता है।

तर्क तत्व 2OR-NOT.

तर्क तत्व 2या - नहीं K155 श्रृंखला में 155LE1 चिप द्वारा दर्शाया गया है। इसमें एक आवास में चार स्वतंत्र तत्व शामिल हैं। आउटपुट सिग्नल को उल्टा करके सत्य तालिका भी "OR" सर्किट से भिन्न होती है।

तार्किक तत्व 2OR-NOT के लिए सत्य तालिका।

आरेख पर छवि.

विदेशी ढंग से इसे इस प्रकार चित्रित किया जाता है। जैसे बुलाया गया और न.

एक ही समय में दोनों इनपुटों को कम क्षमता की आपूर्ति के कारण, आउटपुट पर हमारे पास केवल एक उच्च क्षमता है। यहां, किसी भी अन्य सर्किट आरेख की तरह, आउटपुट पर सर्कल सिग्नल के व्युत्क्रम को दर्शाता है। चूंकि AND - NOT और OR - NOT योजनाएं बहुत आम हैं, इसलिए प्रत्येक फ़ंक्शन का अपना प्रतीक होता है। AND फ़ंक्शन आइकन द्वारा इंगित नहीं किया गया है " & ", और OR फ़ंक्शन आइकन के साथ नहीं है" 1 ".

एकल इन्वर्टर के लिए, सत्य तालिका पहले ही ऊपर दी जा चुकी है। यह जोड़ा जा सकता है कि एक आवास में इनवर्टर की संख्या छह तक हो सकती है।

तार्किक तत्व "अनन्य OR"।

यह मूल तार्किक तत्वों की संख्या को संदर्भित करने के लिए प्रथागत है जो एक तत्व है जो "अनन्य OR" फ़ंक्शन को कार्यान्वित करता है। अन्यथा, इस फ़ंक्शन को "गैर-समतुल्यता" कहा जाता है।

उच्च आउटपुट क्षमता तभी उत्पन्न होती है जब इनपुट सिग्नल समान नहीं होते हैं। यानी एक इनपुट एक होना चाहिए और दूसरा शून्य। यदि तर्क तत्व के आउटपुट पर एक इन्वर्टर है, तो विपरीत कार्य किया जाता है - "समतुल्यता"। आउटपुट पर एक उच्च क्षमता दोनों इनपुट पर समान संकेतों के साथ दिखाई देगी।

ट्रुथ टेबल।

ये तर्क तत्व योजकों में अपना अनुप्रयोग पाते हैं। "एक्सक्लूसिव OR" को इकाई "के पहले बराबर चिह्न के साथ आरेखों पर दर्शाया गया है" =1 ".

विदेशी तरीके से "एक्सक्लूसिव OR" कहा जाता है एक्सओआरऔर वे रेखाचित्र इस प्रकार बनाते हैं।

उपरोक्त तार्किक तत्वों के अलावा, जो अक्सर बुनियादी तार्किक कार्य करते हैं, विभिन्न संयोजनों में संयुक्त तत्वों का उपयोग किया जाता है। यहाँ, उदाहरण के लिए, K555LR4. इसे बहुत गंभीरता से 2-4I-2OR-NOT कहा जाता है।

इसकी सत्य तालिका नहीं दी गई है, क्योंकि माइक्रोसर्किट एक बुनियादी तर्क तत्व नहीं है। ऐसे माइक्रो-सर्किट विशेष कार्य करते हैं और उपरोक्त उदाहरण की तुलना में बहुत अधिक जटिल होते हैं। तार्किक आधार में सरल तत्व "AND" और "OR" भी शामिल हैं। लेकिन इनका प्रयोग बहुत कम किया जाता है. प्रश्न उठ सकता है कि इस तर्क को ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर क्यों कहा जाता है।

यदि आप सन्दर्भ साहित्य में किसी तत्व 2आई के आरेख को देखते हैं - जो कि K155LA3 माइक्रोक्रिकिट से नहीं है, तो आप वहां कई ट्रांजिस्टर और प्रतिरोधक देख सकते हैं। वास्तव में, इन माइक्रो-सर्किट में कोई प्रतिरोधक या डायोड नहीं होते हैं। केवल ट्रांजिस्टर को एक स्टैंसिल के माध्यम से सिलिकॉन क्रिस्टल पर जमा किया जाता है, और प्रतिरोधक और डायोड के कार्य ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक जंक्शनों द्वारा किए जाते हैं। इसके अलावा, टीटीएल लॉजिक में मल्टी-एमिटर ट्रांजिस्टर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, तत्व 4I के इनपुट पर एक चार-उत्सर्जक है

तार्किक संचालन करने और इलेक्ट्रॉनिक्स की सहायता से तार्किक समस्याओं को हल करने के लिए तार्किक तत्वों का आविष्कार किया गया। वे डायोड, ट्रांजिस्टर और संयुक्त तत्वों (डायोड-ट्रांजिस्टर) का उपयोग करके बनाए जाते हैं। ऐसे तर्क को डायोड लॉजिक (डीएल), ट्रांजिस्टर (टीएल) और डायोड-ट्रांजिस्टर (डीटीएल) कहा जाता है। फ़ील्ड और द्विध्रुवी दोनों ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है। बाद के मामले में, एन-पी-एन प्रकार के उपकरणों को प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि उनकी गति उच्च होती है।

तर्क तत्व "या"

तार्किक तत्व "OR" की योजना चित्र 1 ए में दिखाई गई है। प्रत्येक इनपुट कुछ वोल्टेज (एक) या इसकी अनुपस्थिति (शून्य) के रूप में एक संकेत प्राप्त कर सकता है। प्रतिरोधक R पर एक वोल्टेज दिखाई देगा, भले ही वह किसी भी डायोड पर दिखाई दे।

तत्वों में एकाधिक तार्किक इनपुट हो सकते हैं। यदि सभी इनपुट का उपयोग नहीं किया जाता है, तो उन इनपुट का उपयोग नहीं किया जाता है जिन्हें बाहरी संकेतों की उपस्थिति से बचने के लिए जमीन (जमीन) से जोड़ा जाना चाहिए।

चित्र 1बी तत्व के विद्युत सर्किट पर पदनाम दिखाता है, और 1सी सत्य तालिका दिखाता है।

तर्क तत्व "और"

तत्व आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2. यदि कम से कम एक इनपुट को शून्य के बराबर सिग्नल प्राप्त होता है, तो डायोड के माध्यम से करंट प्रवाहित होगा। डायोड पर वोल्टेज ड्रॉप क्रमशः शून्य हो जाता है, आउटपुट भी शून्य होगा। आउटपुट पर एक सिग्नल तभी दिखाई दे सकता है जब सभी डायोड बंद हों, यानी सभी इनपुट पर एक सिग्नल होगा। डिवाइस के आउटपुट पर सिग्नल स्तर की गणना करें:

अंजीर में. 2 बी - आरेख पर पदनाम, सी - सत्य तालिका।

तर्क तत्व "नहीं"

तार्किक तत्व "NOT" में एक ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है (चित्र 3 ए)। इनपुट x \u003d 1 पर एक सकारात्मक वोल्टेज की उपस्थिति में, ट्रांजिस्टर खुलता है और इसके कलेक्टर का वोल्टेज शून्य हो जाता है। यदि x \u003d 0, तो आधार पर कोई सकारात्मक संकेत नहीं है, ट्रांजिस्टर बंद है, वर्तमान कलेक्टर के माध्यम से नहीं गुजरता है और प्रतिरोधी आर पर कोई वोल्टेज ड्रॉप नहीं है, सिग्नल ई कलेक्टर पर दिखाई देगा .प्रतीक और सत्य तालिका चित्र में दिखायी गयी है। 3 बी, सी.

तार्किक तत्व "या-नहीं"

तार्किक तत्वों पर विभिन्न सर्किट बनाते समय, संयुक्त तत्वों का अक्सर उपयोग किया जाता है। ये तत्व कई कार्यों को जोड़ते हैं। योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 4 ए.

यहां, डायोड D1 और D2 एक "OR" तत्व के रूप में कार्य करते हैं, और ट्रांजिस्टर एक इन्वर्टर की भूमिका निभाता है। आरेख पर तत्व का पदनाम और उसकी सत्य तालिका अंजीर। क्रमशः 4बी और सी।

तर्क तत्व "और-नहीं"

चित्र अंजीर में दिखाया गया है। 5 ए. यहां, सिग्नल विरूपण से बचने के लिए, डायोड डी3 एक फिल्टर के रूप में कार्य करता है। यदि इनपुट x1 या x2 (x1=0 या x2=0) पर कोई सिग्नल लागू नहीं किया जाता है, तो डायोड D1 या D2 के माध्यम से करंट प्रवाहित होगा। इस पर गिरावट शून्य के बराबर नहीं है और ट्रांजिस्टर को खोलने के लिए पर्याप्त हो सकती है। जिसका परिणाम गलत सकारात्मक हो सकता है और आउटपुट पर हमें एक के बजाय शून्य मिलेगा। और यदि डी 3 को सर्किट में शामिल किया गया है, तो इनपुट पर खुले डायोड के वोल्टेज का एक महत्वपूर्ण हिस्सा उस पर गिर जाएगा, और व्यावहारिक रूप से ट्रांजिस्टर के आधार पर कुछ भी नहीं आएगा। इसलिए, यह बंद हो जाएगा, और आउटपुट एक होगा, जो किसी भी इनपुट पर शून्य होने पर आवश्यक है। अंजीर पर. 5बी और सी इस उपकरण की सत्यता तालिका और सर्किट पदनाम दिखाते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकी में तर्क तत्वों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों का उपयोग करके कई नियंत्रण प्रणालियाँ बनाई जाती हैं।

डिजिटल लॉजिक सर्किट को डिजाइन और अनुकरण करने के लिए सॉफ्टवेयर।

लॉजिसिम में एक सरल ग्राफिकल इंटरफ़ेस है और इसका उपयोग मुख्य रूप से एक शैक्षिक उपकरण के रूप में किया जाता है। एप्लिकेशन में शामिल हैं: एक टूलबार, एक मेनू बार, एक एक्सप्लोरर पैनल (लोडेड लाइब्रेरी की योजनाओं और टूल की सूची के साथ), एक चयनित घटक या टूल की विशेषताओं की एक तालिका, और सर्किट घटकों के साथ एक कार्य विंडो।

लॉजिसिम कार्यक्रम में एक व्यापक पुस्तकालय है। मुख्य तत्वों में से, कोई नोट कर सकता है: तर्क तत्वों का एक ब्लॉक (नियंत्रित इन्वर्टर और बफर, नहीं, या, और, सम और विषम, आदि), वायरिंग तत्व (स्प्लिटर, सेंसर, संपर्क, समाप्ति अवरोधक, स्थानांतरण वाल्व, सुरंग) , आदि।) आदि), इनपुट/आउटपुट तत्व (बटन, कीबोर्ड, जॉयस्टिक, एलईडी, सात-खंड संकेतक, टर्मिनल, एलईडी मैट्रिक्स, आदि), मल्टीप्लेक्सर सेट, अंकगणितीय इकाई (योजक, गुणक, घटाव, विभाजक, तुलनित्र, नकारात्मक और आदि), मेमोरी तत्व (फ्लिप-फ्लॉप, रजिस्टर, रैम और रोम, काउंटर, यादृच्छिक संख्या जनरेटर, आदि)। एप्लिकेशन आपको ऊर्ध्वाधर/क्षैतिज कंडक्टर खींचने की भी अनुमति देता है और स्वचालित रूप से उन्हें सर्किट तत्वों से जोड़ता है।

लॉजिसिम प्रोग्राम न केवल डिजिटल सर्किट बनाना संभव बनाता है, बल्कि उनके व्यवहार का अनुकरण करना भी संभव बनाता है। उसी समय, सर्किट के संपादन के दौरान प्रक्रियाओं की गणना की जाती है - इनपुट / आउटपुट पर मान बदलते हैं, आउटपुट तत्व संबंधित जानकारी प्रदर्शित करते हैं, मेमोरी उपकरणों की स्थिति अपडेट की जाती है, और तार मूल्यों के आधार पर अपना रंग बदलें। घड़ी जनरेटर वाले सर्किट के लिए, सिमुलेशन या तो चक्र द्वारा या अधिकतम घड़ी आवृत्ति सेट करके किया जा सकता है।

लॉजिसिम प्रोग्राम की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक पहले से डिज़ाइन किए गए हिस्सों का पुन: उपयोग करने के साथ-साथ डिबगिंग प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए उपसर्किट का निर्माण है। एप्लिकेशन में एक छोटा वेक्टर ग्राफिक्स संपादक शामिल है जो अन्य सर्किट में जोड़े जाने पर सबसर्किट पिन के रूप और लेआउट को बदलने में सक्षम है। एक अन्य मॉड्यूल - "संयोजन विश्लेषण" - आपको तार्किक अभिव्यक्तियों, तर्क सर्किट और सत्य तालिकाओं के बीच डेटा परिवर्तित करने की अनुमति देता है, जिससे सभी दिशाओं में जानकारी परिवर्तित करना संभव हो जाता है। लॉजिसिम सॉफ़्टवेयर के सभी तारों में सात रंगों में से एक होता है जो उनके उद्देश्य के बारे में जानकारी देता है। तारों को बंडल में प्रवेश के क्रम के असाइनमेंट के साथ बंडलों में इकट्ठा किया जा सकता है। इसके अलावा, यह समर्थित है: जावा में कस्टम घटक लाइब्रेरी बनाना, किसी भी उपकरण को एक विशिष्ट कुंजी संयोजन से बांधना, सर्किट में निहित घटकों की संख्या और प्रकार पर संपूर्ण आंकड़े प्रदर्शित करना। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लॉजिसिम प्रोग्राम आपको एनालॉग तत्वों के साथ काम करने की अनुमति नहीं देता है।

लॉजिसिम कार्यक्रम हेंड्रिक्स कॉलेज के शिक्षक, प्रोफेसर कार्ल बिर्च (यूएसए, अर्कांसस, कॉनवे शहर) द्वारा विकसित किया गया था। रूसी में अनुवाद इल्या लिलोव द्वारा किया गया था। यह तर्क सिमुलेशन उपकरण पहली बार 2001 में सामने आया, और तब से इसे नियमित रूप से अद्यतन और पूरक किया गया है।

लॉजिसिम एप्लिकेशन मुफ्त सॉफ्टवेयर (जीएनयू जीपीएल लाइसेंस) है। सॉफ़्टवेयर में शामिल हैं: लाइब्रेरी के तत्वों पर सहायता, एक संपूर्ण उपयोगकर्ता मैनुअल और शुरुआती लोगों के लिए एक संक्षिप्त मार्गदर्शिका।

लॉजिसिम कार्यक्रम रूसी (पूर्ण दस्तावेज़ीकरण सहित), अंग्रेजी, जर्मन, स्पेनिश, पुर्तगाली और ग्रीक में उपलब्ध है।

इस योजनाबद्ध बिल्डर को काम करने के लिए जावा रनटाइम एनवायरनमेंट (संस्करण 5 या बाद का) की आवश्यकता होती है। लॉजिसिम प्रोग्राम क्रॉस-प्लेटफॉर्म सॉफ्टवेयर है और ऑपरेटिंग सिस्टम पर काम करता है: माइक्रोसॉफ्ट विंडोज (सभी नवीनतम संस्करण समर्थित हैं), मैकओएस, लिनक्स और सोलारिस। एप्लिकेशन वितरण में एक निष्पादन योग्य फ़ाइल होती है जिसे इंस्टॉलेशन की आवश्यकता नहीं होती है।

कार्यक्रम का वितरण:मुक्त।

लॉजिसिम फ़ाइल प्रारूप:सीआईआरसी

तर्क

तर्क

भौतिक. उपकरण जो गणित के कार्यों को कार्यान्वित करते हैं। तर्क। एल. एस. 2 वर्गों में विभाजित: संयोजन सर्किट (मेमोरी के बिना एल.एस.) और अनुक्रमिक सर्किट (मेमोरी के साथ एल.एस.)। एल. एस. अलग-अलग जानकारी के प्रसंस्करण के लिए किसी भी सिस्टम (विभिन्न उद्देश्यों और भौतिक प्रकृति के लिए) का आधार हैं। एल. एस. इसे मल्टीपोल (चित्र 1) के रूप में दर्शाया जा सकता है, जो प्राप्त करता है पीइनपुट सिग्नल और जिससे हटा दिया जाता है टीआउटपुट सिग्नल. साथ ही, स्वतंत्र (तार्किक) चर के रूप में X 1 ,......, X एन, और फ़ंक्शन Y 1 ,..., Y एन, यह भी कहा जाता है तार्किक, k.-l ले सकते हैं। केवल मानों के समान परिमित सेट से मान।

नायब. आम तथाकथित. बाइनरी एल.एस., जिसके लिए सभी सिग्नल दो मानों तक सीमित हैं, प्रतीकों 1 और 0 के साथ चिह्नित हैं और शर्त के अधीन हैं: ए=1 यदि और ए=0 यदि द्विआधारी चर 0 और 1 का उपयोग करके संख्याओं का प्रतिनिधित्व करना, तथाकथित। स्थितीय बाइनरी कोड, जिसमें बाइनरी संख्या के अंकों को संख्या 2 की शक्तियों में व्यवस्थित किया जाता है:

उदाहरण के लिए, द्विआधारी संख्या 1101 2 = 1 * 8 + 1 * 4 + 0 * 2 + 1 * 1 = 13। इसलिए, एल. एस. के कार्य का वर्णन करते समय। यह अंतर करना आवश्यक है कि दिया गया एक संख्या के रूप में कार्य करता है या तार्किक के रूप में। चर।

एल.एस. के कार्य का वर्णन करने के लिए। सारणीबद्ध या विश्लेषणात्मक का उपयोग करें। तौर तरीकों। पहले मामले में, वे तथाकथित का निर्माण करते हैं। एक सत्य तालिका जिसमें इनपुट सिग्नल (तर्क) के सभी संभावित संयोजन और आउटपुट सिग्नल (तार्किक फ़ंक्शन) के संबंधित मान दिए गए हैं। बाइनरी लॉजिक में, संख्या भिन्न होती है। के संयोजन पीतर्क 2 है एन, और तार्किक कार्यों की संख्या तर्क। एक और दो स्वतंत्र तर्कों के कार्य, तथाकथित। प्राथमिक तर्क. एफ-टियन, तालिका में दिए गए हैं। 1.

सभी कार्यों के लिए, सत्य तालिकाएँ दी गई हैं (स्तंभ 2)। जब विश्लेषणात्मक एल.एस. के कार्य का विवरण। विशेष का प्रयोग करें. कुछ तार्किक को दर्शाने वाले प्रतीक। संचालन (कॉलम 1)। तो, एक वेरिएबल पर एक बार का मतलब तार्किक है। ऑपरेशन नहीं (तार्किक निषेध या व्युत्क्रम), प्रतीक - तार्किक। या ऑपरेशन (तार्किक जोड़ या विच्छेदन), गुणन चिह्न (बिंदु) - तार्किक। संचालन और (तार्किक गुणन या संयोजन)। तीन सूचीबद्ध कार्यों को अक्सर बुलाया जाता है। मुख्य हैं, क्योंकि वे मिलकर एक कार्यात्मक रूप से पूर्ण प्रणाली बनाते हैं, जिसकी सहायता से आप किसी अन्य तार्किक को व्यक्त कर सकते हैं। एफ-टियन, जैसा कि तालिका के कॉलम 3 में दिखाया गया है। सामान्य तौर पर, कई में कार्यात्मक पूर्णता होती है। कार्यों की प्रणालियाँ, विशेष रूप से, प्रत्येक कार्य AND-NOT या OR-NOT।

तालिका में। 1 एक और दो तर्कों के सभी कार्यों को दिखाता है; इनमें से कुछ कार्यों को उन मामलों तक बढ़ाया जा सकता है जहां चर की संख्या दो से अधिक है। उदाहरण के लिए, समानताएँ

पहेली ।एल.एस., प्राथमिक तार्किक में से एक का प्रदर्शन कर रहा है। संचालन, कहा जाता है तार्किक तत्व (एलई)। LE के पास एक या अनेक हैं। इनपुट, जिससे X संकेत मिलता है मैं, और एक निकास। इस स्थिति में, तत्व के आउटपुट सिग्नल Y का इनपुट सिग्नल (LE यूनिडायरेक्शनलिटी) पर विपरीत प्रभाव नहीं होना चाहिए। LE को एक आयत के रूप में दर्शाया गया है, जिसके ऊपरी भाग में ऑपरेशन का प्रतीक दर्शाया गया है। इनपुट आयत के बाईं ओर दिखाए गए हैं, आउटपुट दाईं ओर। उलटा ऑपरेशन को संबंधित आउटपुट पर एक सर्कल के साथ चिह्नित किया गया है (चित्र 2)। एल. एस. कुछ तत्वों के आउटपुट को दूसरों के इनपुट के साथ जोड़कर एलई के किसी भी कार्यात्मक रूप से पूर्ण सेट से किसी भी जटिलता का निर्माण किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, तार्किक के कार्यान्वयन के लिए. परिचालन

योग मॉड्यूल दो(तालिका 1 में पंक्ति Y 6) आप 5 तत्वों से युक्त एक सर्किट को इकट्ठा कर सकते हैं जो NOT, OR और AND (चित्र 3) संचालन करते हैं। उदाहरण के लिए, LE आवश्यकताओं के एक समूह के अधीन है, जो अक्सर परस्पर अनन्य होते हैं। उच्च गति और कम बिजली की खपत, उच्च विश्वसनीयता और कम लागत, छोटे आकार और उत्पादन की उच्च विनिर्माण क्षमता। एलई (इलेक्ट्रोमैकेनिकल, वायवीय, इलेक्ट्रॉनिक, ऑप्टिकल, आदि) की सभी संभावित किस्मों में से, सभी आवश्यकताओं की समग्रता तथाकथित अर्धचालक तत्वों द्वारा सर्वोत्तम रूप से संतुष्ट होती है। तार्किक (डिजिटल) सेमीकंडक्टर इंटीग्रल। माइक्रो सर्किट, आईसी (देखें डिजिटल उपकरण,). सबसे सरल एलई एक इन्वर्टर है, जिसे एकल-ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर पर लागू किया जा सकता है। कैस्केड इलेक्ट्रॉनिक कुंजी मोड में काम कर रहा है (चित्र 4, ए)।यदि इस एम्पलीफायर का इनपुट पर्याप्त उच्च है, तो यह सकारात्मक होगा। (तार्किक संकेत 1), यह खुल जाएगा और इसके आउटपुट पर वोल्टेज कम हो जाएगा (तार्किक संकेत 0)। इसके विपरीत, जब इनपुट सिग्नल कम होता है, तो ट्रांजिस्टर बंद हो जाएगा और इसके आउटपुट पर वोल्टेज अधिकतम होगा (तार्किक सिग्नल 1)। AND-NOT प्रकार का सबसे सरल तत्व (चित्र 4, बी) ट्रांजिस्टर इनपुट लॉजिकल पर इन्वर्टर को जोड़कर प्राप्त किया गया। सर्किट और एक मल्टी-एमिटर ट्रांजिस्टर पर टी 1 . (सेमी। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर)।यदि ट्रांजिस्टर के सभी इनपुट टी 1 . उच्च-स्तरीय सिग्नल लागू किए जाते हैं, फिर संबंधित आधार संक्रमण टी 1 . बंद रहेगा। फिर, अवरोधक के माध्यम से प्रवाहित होता है आर 1 और दो ट्रांजिस्टर जंक्शन श्रृंखला में जुड़े हुए हैं टी 1 . (आधार - कई गुना) और टी 2 (बेस-एमिटर), आउटपुट ट्रांजिस्टर को चालू करता है टी 2 .यदि एक या अधिक इनपुट X मैंकम वोल्टेज लागू किया जाता है (तार्किक 0), फिर ट्रांजिस्टर के संबंधित एमिटर-बेस संक्रमण खुल जाते हैं टी 1 . इस मामले में, लगभग सभी धाराएँ प्रवाहित होती हैं आर 1 एक खुले उत्सर्जक जंक्शन से होकर गुजरेगा, क्योंकि इसका प्रतिरोध श्रृंखला में जुड़े दो जंक्शनों और ट्रांजिस्टर के प्रतिरोध से बहुत कम है टी 2 लॉक हो जायेगा. अन्य प्रकार के IC का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि सर्किट और तकनीकी। सुविधाएँ कम से कम 2 सबसे महत्वपूर्ण तार्किक मापदंडों को परिभाषित करती हैं। माइक्रो सर्किट: गति और बिजली की खपत (एक से दूसरे में स्विच करने के एकीकृत संस्करण में आधुनिक एलई के लिए, यानी, एलई की गति 0.001 से 40 मेगावाट की बिजली खपत के साथ 50 से 0.2 एनएस तक है)। ये पैरामीटर विरोधाभासी हैं, और एक तकनीक के ढांचे के भीतर, जब एक में सुधार होता है, तो दूसरा अनिवार्य रूप से खराब हो जाता है, और इसलिए आईसी के प्रकारों की कुल संख्या भिन्न होती है। बुनियादी का संयोजन विभिन्न प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके बनाए गए मापदंडों का लगातार विस्तार हो रहा है।

एलई दिसंबर से. प्रकार अधिक जटिल कार्यात्मक रूप से पूर्ण डिवाइस (ऑपरेटिंग तत्व, ओई) एकत्र करते हैं जो कुछ निश्चित (प्राथमिक नहीं) तार्किक प्रदर्शन करते हैं। इनपुट सिग्नलों पर परिचालन और संयोजन और अनुक्रमिक सर्किट के अनुसार निर्मित।

संयोजन योजनाएँ- एल. एस. चर संग्रहीत किए बिना - ऐसी योजनाएं जिनमें किसी भी समय आउटपुट सिग्नल के मान इनपुट सिग्नल के मानों द्वारा विशिष्ट रूप से निर्धारित होते हैं मैं. नायब. सामान्य प्रकार के संयोजन. योजनाएं LE (सबसे सरल संयोजन योजनाएं) और OE हैं। प्रकार: कोड (एनकोडर और डिकोडर), स्विच (मल्टीप्लेक्सर्स और डीमल्टीप्लेक्सर्स), एरिमेटिक। उपकरण (तुलनित्र, योजक, आदि)।

एनकोडर (एनकोडर) - OE जो किसी एक सिग्नल को किसी एक में परिवर्तित करता है पीके प्रवेश द्वार एम- बिट आउटपुट कोड। उदाहरण के लिए, सूचना इनपुट पैनल पर 10 नंबर कुंजियाँ हैं मैं=0, 1, ..., 9. दबाने पर मैंवें कुंजी, एक एकल सिग्नल एक्स एनकोडर के इनपुट पर भेजा जाता है मैं. एनकोडर के आउटपुट पर, सिग्नल दिखाई देने चाहिए जो इनपुट सिग्नल X/ का बाइनरी कोड (Y 3,..., Y 0) प्रदर्शित करें। जैसा कि एनकोडर की सत्यता तालिका (तालिका 2) से देखा जा सकता है, इस मामले में, एक संयोजन की आवश्यकता है। दस इनपुट और चार आउटपुट वाला सर्किट। आउटपुट Y 0 पर, किसी भी विषम कुंजी को दबाने पर इकाई प्रकट होती है, अर्थात Y 0 = शेष आउटपुट के लिए, तार्किक। कार्यों का स्वरूप होता है

इसलिए, एनकोडर को लागू करने के लिए, चार OR तत्वों की आवश्यकता होती है: एक पांच-इनपुट, दो चार-इनपुट और दो-इनपुट। एनकोडर की योजना और इसकी सशर्त ग्राफिक। पदनाम अंजीर में दिखाया गया है। 5, ए, बी।

डिकोडर (डिकोडर) - OE जो परिवर्तित करता है एनइसके केवल एक पर सिग्नल में -बिट इनपुट कोड एमबाहर निकलता है. बाइनरी डिकोडर एन-बिट कोड में 2 हैं एनबाहर निकलता है. डिकोडर की सत्य तालिका जो बाइनरी कोड को दशमलव संख्या (कोड "10 में से 1") में अनुवाद करती है, तालिका से प्राप्त की जा सकती है। 2, इसमें इनपुट और आउटपुट वेरिएबल्स को पारस्परिक रूप से स्वैप करना। सत्य तालिका के अनुसार तार्किक संकलित किये जाते हैं। फ़ंक्शन और डिकोडर सर्किट। सशर्त रूप से ग्राफिक। "8 में से 1" कोड में तीन-बिट बाइनरी कोड के डिकोडर के पदनाम अंजीर में देखें। 6.

मल्टीप्लेक्सर - OE, एक आउटपुट में दी गई संख्या में इनपुट सिग्नल का एड्रेस स्विचिंग करता है। मल्टीप्लेक्सर में दो प्रकार के इनपुट होते हैं: सूचनात्मक (Х 0 , ..., Х एन) और पता (ए 0 , ..., ए एम). सूचना चयन लाइन एड्रेस इनपुट पर आने वाले कोड द्वारा निर्मित होती है। इसलिए, उस जानकारी से सिग्नल डिवाइस के आउटपुट तक प्रेषित होते हैं। इनपुट एक्स मैं, जिसकी संख्या पता इनपुट पर बाइनरी कोड से मेल खाती है और टी,...., अ0 . योजनाबद्ध और सशर्त ग्राफिक। चार इनपुट के लिए मल्टीप्लेक्सर का पदनाम, चित्र देखें। 7. योजना से यह निष्कर्ष निकलता है कि

सूचनाओं की संख्या बढ़ाने के लिए इनपुट, चूंकि, एड्रेस इनपुट की संख्या बढ़ाना आवश्यक है एन=2 टी.

डेमल्टीप्लेक्सर - OE, कई आउटपुट Y 0 में से एक के लिए एक इनपुट सिग्नल X का एड्रेस कनेक्शन ले जाता है। . ., वाई एन. सूचना पर एक्स सिग्नल आ रहा है। इनपुट, उस आउटपुट Y को पास कर दिया गया मैं, जिसकी संख्या एड्रेस सिग्नल ए द्वारा दी गई है एम, . . ., ए 0 . डीमल्टीप्लेक्सर में पता चयन तर्क मल्टीप्लेक्सर के समान ही है। योजनाबद्ध और सशर्त ग्राफिक। 4 आउटपुट के लिए डीमल्टीप्लेक्सर का पदनाम, अंजीर देखें। 8.

तुलनित्र - OE जो दो संख्याओं A और B की तुलना करता है। तुलना का परिणाम एकल तार्किक द्वारा प्रदर्शित होता है। तुलनित्र के तीन आउटपुट में से एक पर स्तर Y A=B, Y Y एकल-बिट तुलनित्र की सत्य तालिका बहुत सरल है (तालिका 3)। इस पर तार्किक बात बनाना आसान है. कार्य

और इस उपकरण का आरेख (चित्र 9)।

योजक - OE जो कई जोड़ने का कार्य करता है। नंबर. बाइनरी योजक एक काफी बहुमुखी तत्व है और इसका उपयोग घटाव, गुणा और भाग संचालन करते समय भी किया जाता है। प्रत्येक में दो बहु-अंकीय बाइनरी संख्याएँ जोड़ते समय मैंवां अंक तीन संख्याओं मॉड्यूलो दो का योग है (ए मैं, में मैं) और , सबसे कम महत्वपूर्ण अंक से प्राप्त - पी मैं- 1 ), और उच्च क्रम में एक स्थानांतरण संकेत बनता है - पी मैं. एकल-बिट योजक (तालिका 4) की सत्यता तालिका के अनुसार, वे एक तार्किक बनाते हैं। आउटपुट मानों के लिए कार्य:

इन कार्यों के आधार पर, दो तत्वों SUM मॉड्यूलर 2, तीन AND तत्वों और एक OR तत्व पर एक योजक सर्किट बनाया जाता है (चित्र 10)। मल्टी-बिट संख्याओं को जोड़ने के लिए, मल्टी-बिट ऐडर्स का उपयोग किया जाता है, जो सरलतम स्थिति में एक अनुक्रम प्राप्त करते हैं। एकल-अंकीय योजकों का कनेक्शन (चित्र 11)।

टैब एल. 2

डीकॉम्प कार्यान्वयन की सुविचारित विधि। गठबंधन. एलई पर आधारित योजनाएं ही एकमात्र संभव नहीं है।

रीड-ओनली मेमोरी डिवाइस (ROM) का उपयोग भी उन्हीं उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, जिसमें आवश्यक सत्य तालिकाएँ संग्रहीत की जाती हैं। इस मामले में, ROM शब्द से चुने गए पते की भूमिका इनपुट सिग्नल (तर्क) और कार्यान्वित तार्किक की भूमिका निभाएगी। एफ-टियन - इस पते पर ROM में दर्ज एक शब्द।

अनुक्रम आरेख- एल. एस. चर के भंडारण के साथ - सर्किट, जिनमें से आउटपुट सिग्नल न केवल किसी दिए गए समय में इनपुट सिग्नल के मूल्य पर निर्भर करते हैं, बल्कि पिछले समय में इनपुट सिग्नल के मूल्यों के अनुक्रम पर भी निर्भर करते हैं। अनुक्रमिक सर्किट को कॉम्बिनेशन सर्किट से फीडबैक देकर इकट्ठा किया जाता है। सबसे सरल सीरियल डिवाइस आरएस फ्लिप-फ्लॉप है, जिसे कहा जाता है। अनुक्रमिक तर्क का एक मूल तत्व भी। मूल तत्व अन्य सभी अनुक्रमिक तर्क उपकरणों का आधार हैं: बहुक्रियाशील ट्रिगर्स dec। प्रकार, रजिस्टर, काउंटर, कई प्रकार के भंडारण उपकरण।

अनुक्रमिक सर्किट का काम आमतौर पर अलग-अलग समय में माना जाता है, जिसमें सितंबर शामिल होता है। अंतराल - चक्र. की अवधि चक्र महत्वपूर्ण नहीं हैं, जबकि वे या तो बराबर या भिन्न हो सकते हैं। अनुक्रमिक डिवाइस के आउटपुट सिग्नल को बदलना केवल एक नए चक्र की शुरुआत (या अंत) में हो सकता है। इनपुट और आउटपुट सिग्नल के पदनाम में, उनकी संख्या के अलावा, माप संख्या का पदनाम भी शामिल हो सकता है; तो और इसका मतलब आउटपुट सिग्नल Y है मैंवी पी- mtact और अगले में, ( एन+1)-मी, चातुर्य। अनुक्रमिक सर्किट का वर्णन आमतौर पर स्विचिंग टेबल या स्विच का उपयोग करके किया जाता है। f-tions, जो सत्य सारणी और तार्किक हैं। कार्यों को माप की संख्या को ध्यान में रखते हुए संकलित किया गया है। ऐसी योजनाओं का वर्णन करते समय समय आरेखों का भी उपयोग किया जाता है।

ट्रिगर - दो स्थिर आउटपुट स्थितियों (0 या 1) के साथ अनुक्रमिक तत्व। इनपुट सिग्नल की कार्रवाई के तहत, यह विपरीत आउटपुट सिग्नल के साथ दूसरे राज्य में स्विच करने में सक्षम है। मुख्य उद्देश्य - बाइनरी जानकारी संग्रहीत करना, जिसमें स्विचिंग सिग्नल की समाप्ति के बाद ट्रिगर द्वारा दी गई स्थिति को सहेजना शामिल है। सबसे सरल आरएस फ्लिप-फ्लॉप OR-NOT (या NAND) प्रकार के दो LEs D1 और D2 का एक उपकरण है, जो एक क्रॉस पॉजिटिव द्वारा कवर किया गया है प्रतिक्रिया(चित्र 12)। इसमें दो मुफ्त (नियंत्रण) इनपुट हैं, जिन्हें आमतौर पर आर (अंग्रेजी रीसेट - रिटर्न से) और एस (अंग्रेजी सेट - इंस्टॉलेशन) अक्षरों द्वारा दर्शाया जाता है, और दो आउटपुट: प्रत्यक्ष (क्यू) और उलटा ट्रिगर स्थिति संकेतों द्वारा निर्धारित की जाती है इसके प्रत्यक्ष आउटपुट पर, यानी, वे मानते हैं कि यह इकाई अवस्था में है यदि 0 = 1 और शून्य अवस्था में यदि Q=0 और जैसा कि चित्र में आरेख से देखा जा सकता है। 12, ट्रिगर की स्थिति तार्किक से निर्धारित की जा सकती है। f-tsy तत्व OR-NOT: Q (for डी 1) और = (के लिए डी2). प्रत्येक में ट्रिगर स्थिति का विश्लेषण पीउपाय उस तत्व से शुरू होने चाहिए ( डी 1या डी 2), 1 जिसके नियंत्रण इनपुट पर दिखाई दिया। इस मामले में, इस तत्व के दूसरे इनपुट पर सिग्नल की परवाह किए बिना - पिछले एक के अंत में किसी अन्य तत्व का आउटपुट सिग्नल, ( पी- 1)वां चक्र, - 0 इसके आउटपुट पर दिखाई देगा। संकेत तार्किक है। O को फीडबैक सर्किट के माध्यम से दूसरे तत्व को खिलाया जाता है और, दूसरे नियंत्रण सिग्नल के साथ, इसकी आउटपुट स्थिति निर्धारित करता है। कुल मिलाकर, नियंत्रण संकेतों के चार संयोजन संभव हैं:

आर = एल और एस = 0, फिर और यानी, ट्रिगर को शून्य स्थिर स्थिति (Q "=0) पर सेट किया गया है और पिछले एक में ट्रिगर की स्थिति की परवाह किए बिना, ( पी- 1)-वाँ चातुर्य;

आर=0 और एस=1, फिर क्यू एन=00=1, यानी ट्रिगर पिछली स्थिति की परवाह किए बिना एकल स्थिर स्थिति पर सेट है;

आर = एस=0, फिर यानी ट्रिगर स्थिति में एन-वाँ माप पिछले वाले के समान ही रहता है, ( पी- 1) मी, चातुर्य;

आर=एस = 1, फिर क्यू एन=और यानी, दोनों आउटपुट 0 हैं, जिससे सिस्टम की स्थिति को स्पष्ट रूप से निर्धारित करना असंभव हो जाता है।

नियंत्रण संकेतों के संयोजन ट्रिगर के संचालन के संबंधित मोड भी निर्धारित करते हैं: राइट मोड 0 (रिटर्न मोड), यूनिटी राइट मोड (सेट मोड), सूचना भंडारण मोड क्यू एन= प्र एन-1 और निषिद्ध (अस्पष्ट) मोड संक्रमण रुपये-एक मोड से दूसरे मोड में ट्रिगर को अंजीर में दिखाया गया है। 13. जब ओ और 1 रिकॉर्डिंग मोड में एस- और आर-इनपुट पर एकल सिग्नल लागू होते हैं, तो तीर ट्रिगर आउटपुट सिग्नल की उपस्थिति के अनुक्रम को इंगित करते हैं, और बिंदीदार रेखाएं अपरिभाषित (यादृच्छिक) मान दिखाती हैं (या तो 0) या 1) निषिद्ध मोड (7वां माप) से भंडारण मोड (8वां...10वां माप) में ट्रिगर संक्रमण के बाद संग्रहीत जानकारी का।

संक्रमण क्षमता रुपये-ऑपरेशन के निषिद्ध मोड से बाहर निकलने पर यादृच्छिक स्थिति में ट्रिगर होना इसका प्रमुख दोष है। इसलिए, अनुक्रमिक एल.एस. में। एक नियम के रूप में, जटिल ट्रिगर्स का उपयोग किया जाता है, जिनमें संचालन के निषिद्ध तरीके नहीं होते हैं। किसी भी प्रकार के जटिल ट्रिगर में एक मूल मेमोरी सेल होता है रुपये-ट्रिगर) और एक नियंत्रण उपकरण, जो एक एल. एस. है, जो इनपुट जानकारी को आर- और एस-सिग्नलों में परिवर्तित करता है।

सबसे सरल नियंत्रण योजना में एक स्थैतिक है। डी-ट्रिगर (चित्र 14, ए)।इसका नियंत्रण उपकरण एक कॉम्बिनेटर है। एक सर्किट जिसमें एक इन्वर्टर और दो LE I शामिल हैं। रिकॉर्डिंग के लिए इच्छित सिग्नल इनपुट D को दिए जाते हैं। क्लॉक पल्स (सिंक पल्स) को सिंक्रोनाइज़ेशन इनपुट C में फीड किया जाता है, जो रिकॉर्डिंग के क्षण को निर्धारित करता है। जैसे कि चित्र से देखा जा सकता है। 14, ए, S=D*C, a R = इसलिए, С=0 पर, D के मान की परवाह किए बिना, हमारे पास S=R=0 है, यानी। रुपये- ट्रिगर सूचना भंडारण मोड में है। जब C=1, या तो S- या R-सिग्नल 1 होता है और ट्रिगर एक (D = l पर) या शून्य (D=0 पर) के रिकॉर्डिंग मोड में होता है। उत्पादन में संकेत क्यूप्रत्येक चक्र के केवल पहले भाग में परिवर्तन हो सकता है, जबकि इनपुट C पर एकल स्तर का सिग्नल होता है (चित्र 14, बी). चक्र के दूसरे भाग में (C=0 पर), ट्रिगर सूचना भंडारण मोड में है, और इसलिए आउटपुट सिग्नल उस चक्र के अंत तक विलंबित रहता है जिसमें इसे रिकॉर्ड किया गया था। तो, इनपुट डी पर एक सिग्नल 0वें और तीसरे चक्र के अंत से बहुत पहले समाप्त हो जाता है, और ट्रिगर के आउटपुट पर यह पहले और चौथे चक्र की शुरुआत तक विलंबित हो जाता है। स्थैतिक का नुकसान डी-फ्लिप-फ्लॉप क्लॉक पल्स के संचालन के दौरान डी-इनपुट से आउटपुट तक सूचना का स्थानांतरण है, जिसके परिणामस्वरूप ट्रिगर के आउटपुट पर सिग्नल कई बार बदल सकता है। एक माप के भीतर कई बार (उदाहरण के लिए दूसरा माप, चित्र 14, बी)।

गतिशील में डी-ट्रिगर, स्थैतिक के नुकसान से मुक्त। डी-फ्लिप-फ्लॉप, इनपुट सी पर केवल एक वोल्टेज ड्रॉप (या तो 0 से 1, या 1 से 0 तक) के दौरान जानकारी दर्ज की जाती है, और इसलिए आउटपुट सिग्नल एक चक्र के भीतर केवल एक बार बदल सकता है। सशर्त रूप से ग्राफिक। गतिशील में से एक का पदनाम। डी-फ्लिप-फ्लॉप, चित्र देखें। 15.

एक गतिशील में जुड़कर डी-जानकारी के साथ व्युत्क्रम आउटपुट ट्रिगर करें। इनपुट डी (चित्र 16, ए), एक गिनती प्राप्त करें टी-ट्रिगर, जिसमें केवल एक नियंत्रण इनपुट टी है (चित्र 16, बी)।प्रारंभ में, इस ट्रिगर का आउटपुट Q एक शून्य सिग्नल है (चित्र 16, वी), और इनपुट D==1 पर। पहली घड़ी पल्स के सामने, डी-इनपुट से एक एकल स्थिति को आउटपुट क्यू पर फिर से लिखा जाएगा और तदनुसार, आउटपुट और इनपुट डी पर शून्य दिखाई देगा। अगले। घड़ी चक्र, डी-इनपुट से शून्य सिग्नल को डी-आउटपुट पर फिर से लिखा जाएगा। तो, बाहर निकलने पर टी-प्रत्येक गिनती सिंक पल्स के आगमन पर ट्रिगर विपरीत में बदल जाएगा, और इनपुट पल्स की संख्या की तुलना में आउटपुट पल्स की संख्या आधी हो जाएगी।

रजिस्टर एक अनुक्रमिक OE है जिसे मल्टी-बिट बाइनरी संख्याओं को संग्रहीत करने और (या) परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रजिस्टर में फ्लिप-फ्लॉप का एक सेट होता है, जिसकी संख्या अधिकतम के बराबर होती है। संग्रहीत संख्याओं की बिट गहराई।

सबसे सरल रजिस्टर सूचना के समानांतर इनपुट वाला एक रजिस्टर है। योजनाबद्ध और सशर्त ग्राफिक। डी-फ्लिप-फ्लॉप पर 4-बिट रजिस्टर का पदनाम, अंजीर देखें। 17.

समानांतर बाइनरी 4-बिट कोड जानकारी में फीड किया जाता है। इनपुट D1, . . ., सभी फ्लिप-फ्लॉप का D4 और क्लॉक पल्स C के आने पर रजिस्टर में लिखा जाता है। क्लॉक पल्स के बीच के अंतराल में, नई इनपुट जानकारी तैयार की जाती है, और रजिस्टर में इसका परिवर्तन अगली क्लॉक पल्स द्वारा किया जाता है। ऐसे रजिस्टर मुख्य रूप से रैम सिस्टम में उपयोग किए जाते हैं (देखें)। उपकरण की स्मृति)।अनुक्रम सहित रजिस्टर की योजना. जानकारी का इनपुट, गतिशील रूप से डी-फ्लिप-फ्लॉप पर किया जाता है। नियंत्रण करें, और अंजीर में इसके समय आरेख देखें। 18. क्लॉक पल्स C के आने पर, पहले ट्रिगर पर एक कोड (O या 1) लिखा जाता है, जो उस समय इसके D-इनपुट पर होता है। उसी घड़ी पल्स पर प्रत्येक अगला ट्रिगर उस स्थिति में स्विच हो जाता है जिसमें पिछला ट्रिगर उस समय था। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि ट्रिगर की आउटपुट स्थिति ट्रिगर प्रतिक्रिया समय के बराबर, घड़ी पल्स के सामने एक निश्चित देरी के साथ बदलती है (चित्र 18)। बी)।इसलिए, जब पालन किया गया. कनेक्टिंग ट्रिगर्स, प्रत्येक क्लॉक पल्स रजिस्टर में संख्या के कोड को एक बिट से बदल देता है, और इसलिए रिकॉर्डिंग के लिए एन-बिट कोड आवश्यक है पीसिंक दालें. उदाहरण के लिए, एक बाइनरी 4-बिट कोड 1011 रजिस्टर में दर्ज किया गया है (चित्र 18, बी)।पहले सिंक पल्स पर, सबसे महत्वपूर्ण अंक की इकाई को पहले ट्रिगर पर लिखा जाता है। दूसरे क्लॉक पल्स पर, इस इकाई को पहले ट्रिगर के आउटपुट से दूसरे ट्रिगर के आउटपुट तक फिर से लिखा जाएगा, और शून्य को पहले ट्रिगर (कोड का अगला बिट) पर लिखा जाएगा। इसी तरह चौथी घड़ी आने के बाद रजिस्टर में नंबर Q 4 -1 दर्ज किया जाएगा. क्यू 3 -0, क्यू 2 -1. प्रश्न 1-1. अगले के आने से पहले. पल्स क्रमिक रूप से दर्ज 4-बिट कोड को समानांतर कोड के रूप में रजिस्टर में संग्रहीत किया जाएगा, जिसे आउटपुट Q 4 से पढ़ा जा सकता है। . ., प्रश्न 1 .

सार्वभौमिक रजिस्टर व्यापक हो गए हैं, जो क्रमबद्ध और समानांतर कोड दोनों में संख्याओं को लिखने और पढ़ने में सक्षम हैं। इसलिए, उनका उपयोग क्रमिक रूप से परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है। समानांतर में कोड और इसके विपरीत, कुछ अंकगणित का प्रदर्शन। और तार्किक. परिचालन. अपनी बहुमुखी प्रतिभा के कारण, रजिस्टर स्वचालन और कंप्यूटिंग प्रणालियों में सबसे आम ओई में से एक बन गए हैं। तकनीकी।

काउंटर एक अनुक्रमिक OE है जिसे इसके इनपुट पर प्राप्त दालों की गणना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। काउंटर में ट्रिगर्स की एक श्रृंखला होती है, जिसकी संख्या इसकी क्षमता निर्धारित करती है, और इसलिए डीकंप की संख्या निर्धारित करती है। काउंटर की स्थिति, जिसे कहा जाता है। गुणक (मॉड्यूल) खाता - को।यदि इनपुट पल्स की संख्या गिनती मॉड्यूल से अधिक है, तो प्रत्येक कोपल्स, काउंटर अपनी मूल स्थिति में लौट आता है और गिनती का चक्र फिर से शुरू हो जाता है।

सबसे सरल एक अंकीय काउंटर के=2एकान्तवासी है टीएक फ्लिप-फ्लॉप जो प्रत्येक इनपुट पल्स की कार्रवाई के तहत अपनी स्थिति को विपरीत में बदलता है। यदि शुरुआत के लिए यदि ट्रिगर स्थिति को Q=0 पर सेट किया गया है, तो पहली पल्स के आगमन पर यह Q = l के साथ एक नई स्थिति में चली जाएगी, और दूसरी पल्स की प्राप्ति पर यह Q=0 के साथ फिर से अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाएगी। दोबारा शुरू हो सकती है गिनती की श्रृंखला टीट्रिगर्स की गिनती एक क्रम बनाती है। एम-बिट बाइनरी काउंटर। गणना का परिणाम सभी फ्लिप-फ्लॉप Q के आउटपुट पर प्रदर्शित होता है एम,....,Q 1 गिनती की गई दालों की संख्या के समानांतर बाइनरी कोड के रूप में, जो 0 से मान ले सकता है। . ., 0 से 1, . . ., 1. चूँकि अंकों की संख्या है टी,और प्रत्येक चर केवल दो मान (0 या 1) ले सकता है, फिर संभावित राज्यों की संख्या के = 2 मीटर।अधिकतम. दालों की संख्या, जिस पर काउंटर पूरी तरह से इकाइयों से भरा होता है, (2) के बराबर है एम-1), क्योंकि 2 के आगमन के साथ एमवें पल्स, काउंटर फिर से शून्य अवस्था में चला जाता है।

अंजीर पर. 19, ए 4-बिट बाइनरी काउंटर का एक आरेख दिखाता है टी- फ्लिप-फ्लॉप जो इनपुट सिग्नल 1 से 0 में बदलने पर अनुगामी किनारे पर काम करते हैं। सशर्त रूप से ग्राफिक। अंजीर में मीटर पदनाम और समय आरेख देखें। 19, बी।आरेख उस क्षण से शुरू होते हैं जब काउंटर भरा होता है, यानी, इसके सभी आउटपुट पर एक ही स्तर के सिग्नल होते हैं - 1111. इस समय तक काउंटर द्वारा गिने गए दालों की संख्या 1111 2 \u003d 1 * 2 3 + 1 है * 2 2 + 1 * 2 1 +1*2 0 =15, जो इसकी अंतिम (2 4 -1) स्थिति से मेल खाता है। अगले (16वें) पल्स के अनुगामी किनारे पर, सभी ट्रिगर क्रमिक रूप से स्विच किए जाते हैं (आरेख में तीर) और काउंटर प्रारंभिक (शून्य) स्थिति में चला जाता है। प्रत्येक निशान के आगमन के साथ. पल्स, काउंटर के आउटपुट पर समानांतर बाइनरी कोड एक से बढ़ जाएगा जब तक कि काउंटर फिर से ओवरफ्लो न हो जाए।

सुविचारित योग काउंटर को घटाने वाले काउंटर में परिवर्तित किया जा सकता है, जिसके लिए प्रत्येक गिनती पल्स के आगमन के साथ आउटपुट कोड एक से कम हो जाएगा। ऐसा करने के लिए, दूसरे और बाद के ट्रिगर्स के सिंक्रोनाइज़ेशन इनपुट को डायरेक्ट से नहीं, बल्कि पिछले ट्रिगर्स के व्युत्क्रम आउटपुट से कनेक्ट करना पर्याप्त है।

नायब. गुणांक वाले काउंटर अक्सर उपयोग किए जाते हैं। गिनती 2 के बराबर नहीं है एम. उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक घड़ियों को मॉड्यूल वाले काउंटरों की आवश्यकता होती है क= 6(दसियों मिनट), क= 10 (इकाई मिनट), क= 7(सप्ताह के दिन). एक काउंटर बनाने के लिए, आप एक श्रृंखला का उपयोग कर सकते हैं टीट्रिगर्स जिनके लिए शर्त संतुष्ट है जाहिर है, ऐसे काउंटर में अनावश्यक स्थिर स्थिति होती है (2 एम- -को)।ऑपरेशन के उस चक्र में, जब काउंटर संख्या तक गिनती करता है, तो काउंटर को शून्य स्थिति में रीसेट करने के लिए सर्किट में फीडबैक शुरू करके उन्हें बाहर रखा जाता है। को।उदाहरण के लिए, एक काउंटर के लिए क=5 तीन ट्रिगर्स की आवश्यकता है, क्योंकि काउंटर में पाँच स्थिर अवस्थाएँ होनी चाहिए एन=0, 1, 2, 3, 4. चक्र में जब इसे स्थिर अवस्था में जाना चाहिए एन=5, इसे आरंभिक शून्य अवस्था पर सेट किया जाना चाहिए। ऐसे काउंटर (चित्र 20, ए) के सर्किट में, तीन ट्रिगर्स के अलावा, उनमें तार्किक भी शामिल है। AND तत्व, जिसे काउंटर के आउटपुट सिग्नल की आपूर्ति की जाती है, जो पहले निषिद्ध स्थिति के अनुरूप है, यानी, संख्या 5। AND तत्व के आउटपुट से, रीसेट सिग्नल को ट्रिगर्स को 0 पर सेट करने के इनपुट में फीड किया जाता है। आर इनपुट्स). जैसा कि आरेख (चित्र 20, बी) से देखा जा सकता है, 6वीं अवस्था (संख्या 5) की शुरुआत में, AND तत्व के दोनों इनपुट पर तार्किक दिखाई देते हैं। 1, सिग्नल आर = एल की उपस्थिति का कारण बनता है, काउंटर को उसकी मूल स्थिति में रीसेट करता है। ट्रिगर को शून्य पर रीसेट करने के बाद, फीडबैक लूप में एकल आर-सिग्नल भी गायब हो जाता है और काउंटर फिर से एक नए चक्र में काम करने के लिए तैयार हो जाता है।

काउंटर फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर के कार्य कर सकते हैं, यानी ऐसे उपकरण जो आवृत्ति के साथ पल्स अनुक्रम से बनते हैं एफमें, पल्स ट्रेन एफएक आवृत्ति के साथ अंतिम ट्रिगर के आउटपुट पर बाहर

सबसे सरल प्रकार के मीटरों के अलावा, बड़ी संख्या में अधिक उन्नत, लेकिन बहुत अधिक जटिल डिज़ाइन भी हैं जिनके पैरामीटर बेहतर हैं और पूरक होंगे। कार्यक्षमता.

मुख्य एल.एस. के प्रकार विभिन्न प्रकार के डिजिटल उपकरणों के निर्माण का आधार हैं ( प्रोसेसर, डिवाइस मेमोरीआदि), जिनमें से वे आधुनिक शामिल हैं। और स्वचालित प्रणाली. वस्तुओं और प्रक्रियाओं का प्रबंधन।

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बफर एम्पलीफाइंग तत्वों के साथ लॉजिक सर्किट- - [एल.जी. सुमेंको। सूचना प्रौद्योगिकी का अंग्रेजी रूसी शब्दकोश। एम.: जीपी टीएसएनआईआईएस, 2003।] विषय सूचना प्रौद्योगिकी सामान्य तौर पर एन बफर्ड लॉजिक... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका

आंतरिक क्लॉकिंग के साथ लॉजिक सर्किट- - [एल.जी. सुमेंको। सूचना प्रौद्योगिकी का अंग्रेजी रूसी शब्दकोश। एम.: जीपी टीएसएनआईआईएस, 2003।] सामान्य रूप से विषय सूचना प्रौद्योगिकी एन सेल्फ चेकिंग लॉजिक... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका, तर्क आरेख 'आर्थिक संस्थाओं की आर्थिक सुरक्षा' पाठ्यक्रम के पाठ्यक्रम के अनुसार विकसित किए गए हैं। मैनुअल का उद्देश्य छात्रों को पद्धतिगत सहायता प्रदान करना है...,