Компьютеры состоят из компонентов с двумя устойчивыми состояниями. Одно состояние обозначается нулем, другое — единицей. На такие компоненты воздействуют двоичные сигналы. Под воздействием сигналов компоненты изменяют свои состояния, то есть состояние компонентов или значения их выходных сигналов зависят от значений воздействующих сигналов. Очевидно, что функционирование компонентов ЭВМ следует описывать логическими функциями. Реализацией логических функций являются логические вентили.
Логические функции характеризуются (задаются) таблицами истинности, или соответствия.
Таблица истинности — это таблица, устанавливающая соответствие между возможными наборами значений логических переменных и значениями функций.
Представим логический вентиль — И (and, логическое умножение, конъюнкция, &, ?).
Таблица истинности логического вентиля И
A |
B |
A and B |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
В Electronics Workbench вентиль И (and) обознается и находится на панели
.
Для исследования логического вентиля И можно составить следующую схему.
Представим логический вентиль — ИЛИ (OR, логическое сложение, дизъюнкция, ?).
Таблица истинности логического вентиля ИЛИ
A |
B |
A or B |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
В Electronics Workbench вентиль ИЛИ (OR) обознается .
Представим логический вентиль — НЕ (NOT, логическое отрицание, инверсия, ?).
Таблица истинности логического вентиля НЕ
A |
?A |
0 |
1 |
1 |
0 |
В Electronics Workbench вентиль НЕ (NOT) обознается .
Представим логический вентиль ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (XOR, ?) .
Таблица истинности логического вентиля XOR
A |
B |
A xor B |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
В Electronics Workbench вентиль XOR обознается.
Сумматор
На основе логического вентиля XORможно построить сумматор.
Таблица истинности сумматора
A |
B |
A ? B |
P (перенос) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Из таблицы истинности полусумматора видно, что для задания переноса можно воспользоваться логическим вентилем И.
Рис. Схема исследования сумматора