Signaalit esitetään yleensä erillisillä analogisen tason kaistoilla digitaalisissa elektronisissa piireissä tai digitaalinen elektroniikka analogisten elektroniikkojen edustamien jatkuvien alueiden sijasta. Boolen logiikkatoimintojen yksinkertaisia sähköisiä esityksiä, suuria logiikkaporttikokoonpanoja käytetään tyypillisesti digitaalisten elektronisten piirien tekemiseen. Digitaalisessa piiriteoriassa näin logiikkaporteista muodostettuja piirejä käytetään tuottamaan tulosignaaliin perustuvia ulostuloja. Siksi näitä piirejä kutsutaan logiikkapiireiksi ja ne luokitellaan kahteen tyyppiin, kuten peräkkäisiin logiikka- ja yhdistelmälogiikkapiireihin.
Logiikkapiirit
logiikkaportit voidaan määritellä yksinkertaisiksi fyysisiksi laitteiksi, joita käytetään Boolen-toiminnon toteuttamiseen. Loogisia portteja käytetään loogisen operaation suorittamiseen yhdellä tai useammalla tulolla ja ne muodostavat loogisen ulostulon. Nämä logiikkapiirit muodostetaan yhdistämällä yksi tai useampi logiikkaportti yhteen. Nämä logiikkapiirit luokitellaan kahteen tyyppiin: peräkkäiset logiikkapiirit ja yhdistelmälogiikkapiirit.
Yhdistetyt logiikkapiirit
Tässä artikkelissa keskustellaan loogisten piirien esittelystä, yhdistelmälogiikkapiireistä, yhdistelmälogiikkapiirien määrittelystä, yhdistelmälogiikkapiirien suunnittelusta, yhdistelmälogiikan toiminnoista.
Yhdistelmälogiikkapiirin määritelmä
Yhdistelmälogiikkapiirit tai ajasta riippumattomat logiikkapiirit digitaalisessa piiriteoriassa voidaan määritellä digitaalisiksi logiikkapiireiksi, jotka toteutetaan Boolen piirejä käyttäen, jossa logiikkapiirin lähtö on puhdas vain nykyisten tulojen funktio. Yhdistelmälogiikkapiiritoiminta on välitöntä, eikä näissä piireissä ole muistia tai takaisinkytkentäsilmukoita.
Tämä yhdistelmälogiikka on päinvastoin verrattuna peräkkäiseen logiikkapiiriin, jossa lähtö riippuu sekä läsnä olevista tuloista että edellisistä tuloista. Siten voimme sanoa, että yhdistelmälogiikalla ei ole muistia, kun taas peräkkäinen logiikka tallentaa edellisen syötteen muistiinsa. Jos siis yhdistelmälogiikkapiirin tulo muuttuu, myös lähtö muuttuu.
Yhdistelmälogiikkapiirien suunnittelu
Yhdistelmä logiikkapiiri
Nämä yhdistävät logiikkapiirit on suunniteltu tuottamaan tiettyjä lähtöjä tietyistä tuloista. Yhdistelmälogiikan suunnittelu voidaan tehdä kahdella menetelmällä, kuten tuotteiden summa ja summien tulo. Yhdistelmälogiikkapiirit suunnitellaan yleensä yhdistämällä tai yhdistämällä logiikan perusportit, kuten NAND, NOR ja NOT. Siksi näitä logiikkaportteja kutsutaan rakennuspalikoiksi. Nämä logiikkapiirit voivat olla hyvin yksinkertainen piiri tai hyvin monimutkainen piiri tai valtava yhdistelmäpiiri voidaan suunnitella käyttämällä vain universaaleja logiikkaportteja, kuten NAND- ja NOR-portteja.
Yhdistelmälogiikkapiirin toiminnot
Yhdistelmälogiikkapiirien toiminta voidaan määrittää kolmella päätavalla, kuten:
- Totuus taulukko
- Boolen algebra
- Logiikkakaavio
Totuus taulukko
Yhdistelmälogiikkatoimintojen totuustaulukko
Loogisen portin toiminto voidaan määrittää käyttämällä sen totuustaulukkoa, joka koostuu lähdöistä kaikille mahdollisille loogisen portin tulojen yhdistelmille. Esimerkki yhdistelmälogiikkatoimintojen totuustaulukosta on esitetty yllä olevassa kuvassa.
Boolen algebra
Yhdistelmälogiikka Toiminto Boolen lauseke
Yhdistelmälogiikkatoiminnon tulos voidaan ilmaista muotolausekkeella käyttäen Boolen algebra ja esimerkki, Boolen lauseke yllä olevalle totuustaulukolle on esitetty yllä olevassa kuvassa.
Logiikkakaavio
Yhdistetty logiikkapiiri käyttäen logiikkaportteja
Yhdistelmälogiikkatoimintojen graafista esitystä logiikkaportteja käyttämällä kutsutaan logiikkakaaviona. Edellä käsiteltyjen logiikkatoimintojen totetaulukon ja Boolen lausekkeen logiikkakaavio voidaan toteuttaa yllä olevan kuvan mukaisesti.
Yhdistelmälogiikkapiirejä voidaan kutsua myös päätöksentekopiireiksi, koska ne on suunniteltu käyttämällä yksittäisiä logiikkaportteja. Yhdistelmälogiikka on prosessi, jossa logiikkaportit yhdistetään kahden tai useamman annetun tulon käsittelemiseksi siten, että muodostetaan ainakin yksi lähtösignaali kunkin logiikkaportin logiikkatoiminnon perusteella.
Yhdistelmälogiikan luokitus
Yhdistelmälogiikan luokitus
Yhdistelmälogiikkapiirit voidaan luokitella erityyppisiin käyttötarkoituksen perusteella, kuten aritmeettiset ja loogiset toiminnot, tiedonsiirto ja koodimuuntimet. Aritmeettisten ja loogisten funktioiden ratkaisemiseksi käytämme yleensä summaimia, vähennyslaskijoita ja vertailijat jotka toteutetaan yleensä yhdistämällä erilaisia logiikkaportteja, joita kutsutaan yhdistelmälogiikkapiireiksi. Samoin tiedonsiirrossa käytämme multipleksereitä, demultipleksereitä, koodereita ja dekoodereita, jotka toteutetaan myös yhdistelmälogiikalla. Koodimuuntimet, kuten binääri-, BCD- ja 7-segmenttiset, on suunniteltu käyttämällä erilaisia logiikkapiirejä.
Itse asiassa yhdistelmälogiikkaa käytetään useimmiten multiplekseri- ja demultiplekserityyppisissä piireissä. Jos yhteiseen signaalilinjaan on kytketty useita tuloja tai lähtöjä, logiikkaportteja käytetään osoitteen dekoodaamiseen yksittäisen tiedon syöttö- tai lähtökytkimen valitsemiseksi.
Haluatko tietää yksityiskohtaisesti yhdistelmälogiikkapiireistä?
Jos olet kiinnostunut suunnittelusta elektroniikkaprojektit , sitten voit käyttää ilmaista e-kirjaamme suunnittelemaan itse tai tehdä itse itse projekteja. Lähetä teknistä apua lähettämällä kommenttisi, ehdotuksesi, ideoitasi ja kyselysi alla olevaan kommenttiosioon.
