Общие положения

 

При построении систем управления производственными про­цессами, аппаратуры телефонных станций, блоков вычисли­тельных и счетных машин, связной радиоэлектронной аппарату­ры (радиоприемников, телевизоров и т.д.) используются раз­личные вентильные и переключающие схемы. Эти специальные схемы выполняют логические функции в арифметических, запо­минающих и других устройствах вычислительных машин, мик­ропроцессоров, телефонных станций и других систем. Имеется ограниченное число базовых логических электронных переклю­чателей и вентилей, однако их различные комбинации позволя­ют получить многие другие схемы, на основе которых можно по­строить вычислительную машину, автоматизированную систему управления производственными процессами или спроектировать оборудование телефонных сетей.

Обработка цифровых и других данных в цифровых вычисли­тельных машинах производится при помощи схем, имеющих в процессе работы два состояния: включено или выключено. Эти два состояния можно реализовать достаточно просто и на­дежно, причем переключение из одного состояния в другое мо­жет осуществляться очень быстро. Промежуточные значения проводимости, характерные для работы усилителей низкой и высокой частоты, в логических схемах не используются, по­скольку присвоение определенных цифровых значений величи­нам проводимости транзистора практически невозможно из-за проблем, связанных с обеспечением надежности работы, стан­дартизации и совместимости схем.

Поэтому для представления единицы и нуля в соответствии с выражениями булевой алгебры используются состояния схе­мы включено и выключено, причем состояние единица- (1) со­ответствует истинному высказыванию (ИСТИНА), а состояние нуль (0) — ложному высказыванию (ЛОЖЬ). Как будет пока­зано в данной главе, эти состояния позволяют сформулировать определенные логические утверждения для различных комбина­ций схем, связанных с переключением и выполнением логичес­ких функций.

Триггер, схема которого описывается в разд. 8.2, является элементом памяти состояний нуль и единица; в процессе работы триггер переключается из одного состояния в другое, сохраняя полученное состояние неизменным до переключения. Схемы, реализующие логические функции при подаче импульсов на их входы, имеют такие необычные названия, как вентили И, ИЛИ и НЕ в соответствии с выполняемыми логическими операция­ми И, ИЛИ и НЕ. Схемы такого типа рассматриваются в дан­ной главе.