Що таке логічна схема "і-ні"
Маючи в розпорядженні елементи «і», «або», «не» і комбінуючи їх, можна зробити цифровий пристрій довільної складності. Електронна частина будь-якого ЕОМ складається з цих базових логічних елементів і їх різних комбінацій. Дані елементи працюють з бінарними числами 1 і 0, що реалізується в схемі у вигляді подачі напруги (1) і його відсутності (0) на входах (контактах) елементів.
Логічний елемент «і» реалізує кон`юнкцію, тобто виконує операцію логічного множення. Сам він називається кон`юнктор. Одиниця на виході пристрою буде тільки тоді, коли всі вхідні потоки є позитивними. Якщо ж хоча б на одному з входів стоїть нуль, можна відразу сказати, що на виході вийде нуль, не розглядаючи інші контакти. Тому в результуючому стовпці таблиці істинності для кон`юнктор з двома входами три нуля і одна одиниця. Причому одиниця - результат логічного множення при наявності на всіх входах одиниці (наявність напруги на контактах).
Елемент інвертор звертає вхідний значення на протилежне і подає його на вихід: нуль перетвориться в одиницю, одиниця стане нулем. Ізольований інвертор сам по собі здатний обробити тільки одну вхідну величину. Його таблиця істинності проста, і її значна частина представлена квадратною матрицею розмірності два.
У логічній схемі «і-ні» виконується спочатку множення, потім заперечення. Для правильної роботи пристрою необхідно як мінімум два вхідних потоку, але можливо і більше. Кон`юнктор позначається прямокутником зі знаком "&" всередині, інвертор - прямокутником з білим кружком в точці виходу. Комбінований пристрій «і-ні» включає обидві ці деталі. Зазвичай виходи елементів зображують на правому боці, а входи - на лівій. Таблиця істинності даної логічної схеми для двох входів інверсний кон`юнктор, тобто має три результативних одиниці і один нуль.
Щоб не витрачати час на проходження покрокового алгоритму, можна відразу зробити висновок правило про роботу схеми «і-ні». Якщо хоча б один з входів нульовий, на виході буде одиниця. І тільки при всіх позитивних контактах (наявність напруги) на виході пристрою вийде нуль.
Рада 2: Що таке логічна схема "або"
В основу комп`ютерної системи обчислень покладена двоичная логіка. Це означає, що для проведення всіх можливих математичних розрахунків використовуються лише два числа - 1 і 0. Людині така система обчислень здасться дуже незручною, але для машини вона є найбільш оптимальною, оскільки дозволяє перетворити найскладніші обчислення до операцій з нулем і одиницею. Що, в свою чергу, дозволяє домогтися високої швидкодії системи.
Відповідно до двійковій системою числення, використовують всього дві логічні змінні - 1 і 0. Базовими логічними елементами є схеми «І», «АБО», «НЕ», кожна з яких виконує одну функцію.
Базовий логічний елемент «І» реалізує кон`юнкцію (логічне множення) і працює наступним чином. Логічний елемент мікросхеми має три висновки: два на вході і один на виході. Логічна одиниця (тобто напруга) з`являється на виході тільки в тому випадку, якщо напруга буде подано відразу на обидва входи - на перший і на другий. Тобто якщо на обох входах 1, то і на виході 1. Якщо на входах 0, на виході 0. Якщо на одному (будь-якому) вході 0, на іншому 1, на виході буде 0. Таким чином, логічна одиниця з`являється на виході тільки в одному випадку з чотирьох.
Логічний елемент «АБО» реалізує диз`юнкцію (логічне додавання) і відрізняється від попереднього тільки логікою. Логічна одиниця з`являється на виході в тому випадку, якщо логічна 1 буде подана на один з двох входів. Тобто на один або на інший. У всіх інших варіантах на виході буде логічний нуль, тобто відсутність вихідної напруги на відповідному виводі мікросхеми.
Дуже важливим є логічний елемент «НЕ», який реалізує інверсію (заперечення). У ньому всього два висновки - один на вході і один на виході. Логіка роботи дуже проста: якщо на вході 0, на виході 1. Якщо на вхід подається 1, на виході з`являється 0.
Три описаних вище основних логічних елемента можуть утворювати більш складні комбінації - наприклад, «АБО-НЕ», коли сигнал на виході інвертується, «І-НЕ» - тут теж присутній інвертування сигналу. Наявність різноманітних логічних елементів дозволило розробникам комп`ютерів «навчити» їх виконувати необхідні математичні обчислення.
