нал во всех случаях, когда такой сигнал имеется хотя бы на одном входе. Схемное обозначение элемента ИЛИ-НЕ приведено на рис. 4.6, а.

Ключевую модель элемента, реализующую операцию ИЛР1-НЕ, можно также рассматривать как состоящую из совмещенных в одном корпусе инверторов А и В, однако в этом случае их коммутирующие элементы Л и В будут включены последовательно один за другим в цепи меж-

ВхоЗ Л

Вход В

О

Выход и+(1]

Рис. 4.6. Элемент ИЛИ-НЕ:

а - схемное обозначение; б-д - инверторный переключатель для четырех возможных комбинаций входных сигналов

ду полюсом и+ и выходом элемента и параллельно в цепи между землей и выходом (рис. 4.6). Отметим, что, как и в предыдущем случае, переключатели являются инверторами, поэтому при поступлении нулевого сигнала на любой вход соответствующий контакт замыкается в цепи между полюсом и выходом и размыкается в цепи между землей и выходом. Именно это обстоятельство отличает работу данной модели от работы модели элемента И, в которой используется та же схема соединения ключей, однако в качестве последних используются не инверторы, а буфера.

Если сигнал поступит на входы А и В (на один из них или на оба одновременно), то выход элемента получит потенциал земли. Отсюда название операция НЕ (А ИЛИ В) , или операция ИЛИ-НЕ . Таблица истинности для операции ИЛИ-НЕ имеет следующий вид (сравните с таблицей для элемента ИЛИ);

Операций такое множество, что в них легко запутаться. Как бы все это упростить?

Это можно сделать при условии, что вы хорошо разобрались в их логических возможностях. На самом деле нет особой необходимости отводить отдельный элемент или отдельную электронную схему для выполнения каждой отдельной логической операции.

Высокая степень интеграции элементов стала возможной благодаря производству большого числа однотипных базовых компонентов, повторяющихся в нескольких конфигурациях много раз подряд на одном кристалле. Один из путей упрощения разработки электронных логических схем состоит в использовании инвертора в качестве основного строительного блока. Как было показано ранее, с помощью двух инверторов могут строиться как схемы И-НЕ, так и схемы ИЛИ-НЕ. Путем соединения элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ и инверторов враз-

Случай, аналогичный объяснению названия операции И-НЕ (см предыдущую сноску). (Прим пер.)

2 Здесь имеется в виду не собственно инвертор как элемент НЕ, а его ключевая модель или рассмотренный ранее так называемый инверторный переключатель, который действительно может служить основой для построения элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Однако отсюда не следует, что с помощью только операции НЕ можно выразить операции И-НЕ, ИЛИ-НЕ В данном случае при построении ключевых моделей И-НЕ, ИЛИ-НЕ использовались последовательные и параллельные варианты включения контактов переключателей, при aTvf последовательное соединение контактов А а В соответствует зыполнению на них операции И, а параллельное - операции ИЛИ. Поэтому при построении ключевых моделей зтеменгов И-НЕ, ИЛИ-1Е, строго говоря, использовались три операции. НЕ, И, ИЛИ. Прим ред )

личных сочетаниях можно строить схемы, реализующие любые другие логические операции.

Итак, фактически любые логические операции могут реализоваться с помощью микросхемы, построенной с применением правильного набора базовых инверторов .

На практике все логические операции и реализуются путем использования любых подходящих для этого операций логических элементов. При этом операция, выбранная в качестве базовой, должна обеспечивать возможность построения наиболее простым и дешевым способом соответствующего логического элемента и схем с его применением. На выбор базовой операции существенное влияние оказывает технология производства и тип логических структур (ДТЛ, ТТЛ, КМОП и т. п.). Например, в КМОП-структурах основным строительным блоком является базовый инвертор. Два инвертора, соединенные последовательно, взаимно нейтрализуют инвертирование сигнала и образуют буфер.

Если выход элемента PI-HE, построенного в свою очередь из инверторов, инвертирован, то в результате происходит выполнение операции И.

Если выход элемента ИЛИ-НЕ, построенного также из инверторов, инвертирован, то такая схема реализует операцию ИЛИ.

Во времена, предшествовавшие появлению высокой степени интеграции элементов и разработке микропроцессоров на одном кристалле, приходилось строить сложные логические схемы из набора небольших микросхем. Они все еще применяются иногда для комплектации цепей и схем поддержки для микропроцессоров. Каждая такая микросхема обычно содержит от четырех до шести однотипных схем. Например, микросхема, состоящая из четырех схем PI-HE, или микросхема, состоящая из четырех схем ИЛИ, или из шести буферов и т. д. К числу таких наборов микросхем принадлежат микросхемы серии 7400 (т. е. 7400, 7401, 7402 и т, д.), выполненные по ТТЛ-технологии, а также серий 4000 и 74С, выполненные по КМОП-технологии.

Для построения схемы, реализующей любую логическую операцию, вполне можно обойтись всего одним типом элементов: либо И-НЕ, либо ИЛИ-НЕ; правда, в этом случае схемы, возможно, окажутся сложнее (потребуется большее число элементов), чем при использовании двух типов элементов в сочетании с инверторами (Прим. ред.)