Краткое описание основ построения логических схем

Для описания алгоритма работы логических схем используется математический аппарат алгебры логики. Алгебра логики оперирует двумя понятиями: событие истинно (логическая " 1") или событие ложно (логический " 0"). События в алгебре логики могут быть связаны двумя операциями: сложения (дизъюнкции), обозначаемой знаком È или +, и умножения (конъюнкции), обозначаемой знаком & или точкой. Отношение эквивалентности обозначается знаком =, а отрицание - чертой или апострофом (') над соответствующим символом.

Логическая схема в Electronics Workbench имеет n входов, которым соответствуют n входных переменных Х₁,...Х_n и один или несколько выходов, которым соответствуют выходные переменные Y₁....Y_m. Входные и выходные переменные могут принимать два значения X_i = 1 или X_i =0.

Переключающая функция (ПФ) логической схемы связывает при помощи логических операций входные переменные и одну из выходных переменных. Число ПФ равно числу выходных переменных, при этом ПФ может принимать значения 0 или 1.

Логические операции, используемые Electronics Workbench. Наибольший практический интерес представляют следующие элементарные операции (функции).

Y₁= X1× X2 - логическое умножение (конъюнкция),

Y₂ =X1+Х2 - логическое сложение (дизъюнкция),

Y₃= * - логическое умножение с инверсией,

- логическое сложение с инверсией,

- суммирование по модулю 2 (Неравнозначность),

- равнозначность.

Логические элементы. Существуют цифровые интегральные микросхемы, входящие в состав электронных схем систем ЧПУ, соответствующие основным логическим операциям. Логическому умножению соответствует логический элемент " И". Логическому сложению соответствует логический элемент " ИЛИ". Логическому умножению с инверсией - логический элемент " И-НЕ". Логическому сложению с инверсией - логический элемент " ИЛИ-НЕ". Операции инверсии соответствует логический элемент " НЕ". Существуют микросхемы, которые реализуют и многие другие логические операции.

Таблицы истинности. Основным способом задания переключающей функции является составление таблицы истинности, в которой для каждого набора входных переменных указывается значение ПФ (0 или 1). Таблица истинности для логического элемента " НЕ" (логическая операция Y = X) имеет вид: