5-лаборатория иши
Proteus дастури асосида мантиқий элементларни тадқиқ этиш
Ишнинг мақсади:
Proteus дастури асосида рақамли техника асослари,
мантиқий элементларни тадқиқ этиш ва ҳақиқийлик жадваллари тузишни
ўрганиш.
Назарий қисм
Мантиқий микросхемаларни ўрганиш асосида мантиқий элементлар
(МЭ)ни мураккаблигини ортиб боришини кузатиш мумкин. ЭМАС мантиқий
элементлари ва буфер микросхемаларидан сўнг, содда мантиқий амаллар:
мантиқий кўпайтирув ва мантиқий қўшув амалларини бажарадиган МЭ
ҳақида сўз кетади. Бундай МЭлар ҲАМ (AND) ва ЁКИ (OR) дир.
Мазкур
МЭлар бир нечта киришларни бирлаштиради (2 тадан 12 тагача), чиқиш эса
ягона бўлади. Чиқишдаги сигнал мос функция бажарилган киришдаги
сигналлар комбинациясига мос келади. Қуйида ҲАМ ва ЁКИ МЭларининг
шартли график тасвири келитирилган.
5.1-расм. ҲАМ ва ЁКИ МЭларининг шартли график тасвири
ҲАМ ва ЁКИ мантиқий элементлардан ташқари, чиқишдаги
сигнални
инверслайдиган мантиқий элементлар ҳам мавжуд. Бундай элементларнинг
номига ЭМАС сўзи кўшилади, жумладан: ҲАМ-ЭМАС, ЁКИ-ЭМАС.
Қуйидаги мазкур мантиқий элементларнинг шартли график тасвири
келтирилган.
5.2-расм. ҲАМ-ЭМАС ва ЁКИ-ЭМАС МЭларининг шартли график тасвири
Юқорида айтиб ўтилганидек, мазкур элементлар бир нечта тенг ҳуқуқли
киришларга эга, шу сабали МЭларнинг
номидан олдин киришлар сони
кўрстаилади, масалан, 2ҲАМ-ЭМАС, 5ЁКИ-ЭМАС ва х.з.
Микросхемаларнинг белгиланиш тизимида (маркировкасида) турли
функцияларни бажарадиган интеграл микросхемаларнинг номланиши аниқ
қоидага бўйсунади. Бундай номланишлар суффикслари билан фарқланади:
ҲАМ мантиқий амалини бажарадиган МЭлар учун ЛИ (масалан, К155ЛИ2,
КР1533ЛИ10), ҲАМ-ЭМАС мантиқий амалини бажарадиган МЭлар учун
ЛА (масалан, К155ЛА3, К555ЛА13), ЁКИ мантиқий амалини бажарадиган
МЭлар учун ЛЛ (масалан, К155ЛЛ1, К1533ЛЛ4), ЁКИ-ЭМАС мантиқий
амалини бажарадиган МЭлар учун ЛЕ (масалан, К155ЛЕ1, К1533ЛЕ10).
Маълумки, мос функцияни бажарувчи ҳар бир МЭ учун ўзининг
ҳақиқийлик жадвали мавжуд. Қуйида иккита киришга эга ҲАМ, ҲАМ-
ЭМАС, ЁКИ, ЁКИ-ЭМАС МЭ учун ҳақиқийлик жадваллари келтирилган.
Мантиқий элементларнинг қўлланилиши
Рақамли электроника ҳамда микросхемотехника ривожининг замонавий
босқичида содда мантиқий элементлар содда мантиқий
функция бажариши
борасида борган сари кам ишлатилаяпти. Мазкур МЭлар янада мураккаб
рақамли
схемаларда
сигналларга
рухсат
бериш/рад
этиш
ёки
аралаштириш/мос келтириш амалларини бажаришда кўпроқ ишлатилаяпти.
Сигналларга рухсат бериш/рад этиш схемалари
Масалан, 2ҲАМ МЭни бошқарув функциясини қуйидаги изоҳлаш
мумкин. Киришлардан бири бошқарувчи ҳисобланади, иккинчиси эса
маълумот кириши вазифасини бажаради. У ҳолда, бошқарувчи киришга
мантиқий 1 берилса, маълумот киришига берилаётган сигнал чиқишга
узатилади, агар бошқарувчи киришга мантиқий 0 берилса,
маълумот
киришига берилаётган сигнал чиқишга узатилмайди. Кўп ҳолларда МЭлар
мультиплексияланган ёки икки томонга йўналган линияларда қўллаш учун
ишлатилади.
Худди шундай, рухсат бериш/рад этиш элементлари сифатида бошқа
элементлар ҳам ишлатилади, масалан, ҲАМ, ҲАМ-ЭМАС, ЁКИ, ЁКИ-
ЭМАС. У ёки бу элементнинг ишлатилаши бошқарувчи сигнал сатҳи,
киришдаги сигнал инверсияси билан белгиланади.
Киришдаги сигналлар
Чиқишдаги сигналлар
1
2
ҲАМ
ҲАМ-
ЭМАС
ЁКИ
ЁКИ-
ЭМАС
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
0
Қуйида сигналларнинг ўтиши учун рухсат бериш/рад этиш мақсадида
МЭларнинг қўлланилиши мумкинлиги схемалари келтирилган.
5.3-расм. МЭларда сигналларнинг ўтиши учун рухсат бериш/рад этиш
функциясини амалга ошириш
Сигналларни аралаштириш схемаси
Кўп ҳолларда МЭни ихтиёрий киришига сигнал берилганда, чиқишида
сигнал пайдо бўлиши учун сигналларни аралаштириш талаб этилади.
Масалан, ЁКИ элементидан фодаланиб
инверсламасдан туриб иккита
сигнални аралаштириш мумкин, яъни МЭнинг биринчи ва иикнчи киришига
келаётган сигналлар чиқиш сигналида акс этади. Қуйида сигналларни
аралаштириш учун МЭларнинг қўлланилиши мумкинлиги схемалари
келтирилган.
5.4-расм. Турли мантиқий сатҳлардаги сигналларни аралаштиришни
МЭларда амалга ошириш
Сигналларни мос келишини аниқлаш схемалари
ҲАМ, ҲАМ-ЭМАС, ЁКИ, ЁКИ-ЭМАС МЭларида киришдаги
сигналларни мос тушишини текширувчи схема яратиш жуда оддий.
Бунда
киришдаги сигналларнинг мантиқий сатҳлари мос келса, чиқишда сигнал
шаклланади. Қуйида мос келишни текшириш схемалариннг МЭлардан олиш
мумкинлиги схемалари келтирилган.
5.5-расм. МЭлардан фойдаланиб сигналларни мос келишини солиштирувчи
схемаларни амалга ошириш
Сигналларни иинверсиялаш схемалари
ҲАМ, ҲАМ-ЭМАС, ЁКИ, ЁКИ-ЭМАС МЭлари, янада мураккаброқ
ЭМАС ва қайтарувчи элеметлари билан солиштирилганда кўпроқ
инверторлар ҳамда буферли элементлар функциясини амалга ошириш
имокнини берадилар. Бунинг учун уларнинг киришларини бирлаштириш ёки
киришларда бириги мос сатҳга эга сигнал бериш лозим. Қуйида ҲАМ, ҲАМ-
ЭМАС, ЁКИ, ЁКИ-ЭМАС МЭларида ясалган қайтаргич ва
инвертор
схемалари келтирилган.
5.6-расм. МЭлардан фойдаланиб қайтаргич ва инвертор схемаларини
амалга оишириш
ҲАМ, ҲАМ-ЭМАС, ЁКИ, ЁКИ-ЭМАС МЭларининг қўлланилиши кўриб
ўтилган содда схемалар билан чекланиб қолмайди.
