И В. С. Ямпольсний о основы автоматики и электронно- вычислительной техники нститутов

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ
§ 3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Логические элементы представляют собой электронные устройства, в которых обрабатываемая информация закодирована в виде двоич­ных чисел, отображаемых напряжением (сигналом) высокого и низкого уровня. Термин «логические» пришел в электронику из алгебры логики, оперирующей с переменными величинами и их функциями, которые могут принимать только два значения: 0 и 1. Эти двоичные переменные и функции от них называются логичес­кими переменными и логическими функциями. Устройства, реали­зующие логические функции, называются логическими или цифровы­ми устройствами. Условное графическое изображение цифрового устройства показано на рисунке 3.1. На входы устройства по­дают комбинации двоичных переменных XI, Х2, ..., Х_п, с выхода снимают комбинации двоичных переменных П, Y2, ..., Y_m. Выход­ные и входные переменные связаны между собой логической функ­цией X.
Если логическому 0 соответствует напряжение низкого уров­ня, а логической 1 — высокого, то такую логику называют поло­жительной, и, наоборот, если за логический 0 принимают напря­жение высокого, а за логическую 1 — низкого уровня, то такую логику называют отрицательной. В дальнейшем там, где нет спе­циальных указаний, рассматриваются устройства только с поло­жительной логикой.
В цифровых устройствах сигналы обычно изменяются только в дискретные моменты времени, интервал Т между которыми назы­вается тактом, Для дискретизации времени (отметки границ тактов) применяют специальные периодические сигналы: синхронизирующие импульсы С (рис. 3.2, а). Наибольшее распространение получили цифровые сигналы, которые сохраняют постоянный уровень (0, или

1. 
   в течение такта, а в моменты перехода сигнала от одного уровня к другому его значение неопределенно. Поэтому обычно граница такта определяется по фронту синхроимпульса, а опре­деление значения сигнала производится в момент среза синхро­импульса, когда уровень сигнала уже установился (рис. 3.2, а, б).
   

Информация в цифровых устройствах может быть представ­лена в последовательном или параллельном коде. На рисунке 3.2 показано представление одного и того же восьмиразрядного двоич­ного числа Х7, ..., ^0= 10110101 в последовательном (б) и парал-

хг-
Х2-
Хп-