FUNCTII LOGICE ELEMENTARE

FUNCTII LOGICE ELEMENTARE

1. SCOPUL LUCRĂRII

Sunt prezentate circuite integrate SSI. Se studiază funcsiile logice elementare si circuitele TTL sau MOS cu ajutorul cărora se implementează.

2. CONSIDERAsII TEORETICE

Circuitele integrate la scară redusă (SSI) consin între 1 si 6 porsi logice cu câte una sau mai multe intrări. Aceste porsi se pot utiliza în diverse conexiuni la realizarea circuitelor logice combinasionale. Din categoria circuitelor SSI, o largă utilizare o au circuitele TTL caracterizate în special prin viteze mari de prelucrare a semnalelor si circuitele CMOS avantajoase pentru consumul redus de pu 14114b14o tere.

Dintre funcsiile logice elementare se disting trei funcsii elementare de bază sau fundamentale, de mare importansă pentru sinteza circuitelor logice:

a) Funcsia logică NU (negasia sau complementul logic), care face ca unei variabile binare a să-i corespundă complementul său s:

b) Funcsia logică sI (produsul logic sau intersecsia logică). Această funcsie este definită prin operasia:

c) Funcsia logică SAU (suma logică sau reuniunea logică). Este definită prin operasia:

Simbolurile prin care sunt reprezentate cele trei funcsii logice fundamentale sunt redate în figura 6.1.

Cu ajutorul acestor funcsii logice elementare, folosind legile algebrei booleene si în special teoremele lui de Morgan, se pot defini o serie de funcsii logice auxiliare, dintre care mai folosite sunt:

d) Funcsia logică SAU-NU (funcsia SAU negată sau NICI), definită prin relatia:

e) Funcsia logică sI-NU (funcsia sI negată) definită prin relasia:

f) Funcsia logică SAU-EXCLUSIV (adunare modulo 2) definită prin relasia:

Se poate observa că valoarea funcsiei este egală cu 1 numai când a si b nu sunt simultan egale între ele, deci este o funcsie de anticoincidensă.

g) Funcsia logică SAU-EXCLUSIV-NU (funcsia coincidensă), reprezentând negarea funcsiei precedente fiind definită prin relasia:

h) Funcsia logică sI-SAU-NU definită prin relasia:

Simbolurile prin care sunt reprezentate funcsiile logice auxiliare (exceptând f₈) sunt redate în figura 6.2.

Tabelul 6.1

Tabelul 6.2

În tabelul 6.1 sunt prezentate tabelele de adevăr ale funcsiilor prezentate iar în tabelul 6.2 sunt prezentate circuitele logice ce realizează aceste funcsii.

În general numărul de intrări al unui circuit este fix si nu depăseste cifra 8. O excepsie este circuitul sI-SAU-NU (CDB 450 si CDB 453, respectiv HEF 4085 si HEF 4086) care permite mărirea numărului de intrări prin conectarea iesirii altor circuite la intrările de expandare ale acestora. În varianta TTL pentru expandare se utilizează numai circuitul CDB 460 care singur nu realizează nici o funcsie logică, dar conectat la intrările de expandare a circuitelor sI-SAU-NU intrările sale devin operanzi ai funcsiei circuitului. Circuitele CDB 450 si CDB 453 sunt proiectate pentru a fi utilizate cu maximum 4 circuite 460. În acest fel pot fi realizate multiplexoare sau decodificatoare cu un număr mare de intrări lucrând cu timpi de propagare superiori celor specializate.

Un impediment important al circuitelor TTL cu etajul de iesire în contratimp (totem-pole) si a circuitelor CMOS obisnuite este că nu permit legarea directă a iesirilor între ele. Aceasta duce în unele cazuri de implementare a sistemelor logice la mărirea numărului de circuite.

Unele configurasii CMOS admit conectarea în paralel a intrărilor si iesirilor unor circuite, mărindu-se astfel în mod substansial posibilităsile de comandă la iesire (figura 6.3).

3. DESFĂsURAREA LUCRĂRII

Se analizează, utilizând cataloagele de firmă, configurasia terminalelor, tabelul de adevăr si modul de utilizare a tuturor circuitelor integrate puse la dispozisie. Se va întocmi o schemă de conectare a unui circuit sI-SAU-NU cu circuitul de expandare CDB 460 si se va stabili tabelul de adevăr.

Se măsoară tensiunea de alimentare, se verifică polaritatea si se alimentează pe rând circuitele puse la dispozisie. Se măsoară tensiunile de polarizare în gol la nivelul fiecărui terminal, se trec valorile măsurate într-un tabel si se verifică dacă valorile măsurate ale iesirilor corespund, conform tabelului de adevăr, cu valoarea corespunzătoare combinasiei existente pe intrări. Se trece apoi la verificarea în totalitate a tabelului de adevăr, aplicând 5V la intrare corespunzător nivelului 1 logic si 0V pentru nivelul 0 logic. Nivelele de 0 si 1 logic se obsin direct de la tastele panoului pus la dispozisie iar iesirile se vizualizează la circuitele de afisaj cu diode LED, sau se măsoară cu voltmetrul.

Se realizează schema cu circuitul sI-SAU-NU si circuitul de expandare si se verifică tabelul de adevăr.

Se va întocmi cu porsi sI-NU o schemă care să realizeze funcsia SAU-EXCLUSIV, se realizează circuitul si se verifică tabelul de adevăr.

4. CONsINUTUL REFERATULUI

- Prezentarea sumară a funcsiilor logice fundamentale si auxiliare descrise în lucrare.

- Configurasia terminalelor si tabelul de adevăr pentru fiecare din circuitele utilizate în lucrare.

- Schemele întocmite pentru punctele 3.3, 3.4 si tabelele de adevăr corespunzătoare.