FUNCTII LOGICE ELEMENTARE

FUNCTII LOGICE ELEMENTARE

1. SCOPUL LUCRÃRII

Sunt prezentate circuite integrate SSI. Se studiazã funcsiile logice elementare si circuitele TTL sau MOS cu ajutorul cãrora se implementeazã.

2. CONSIDERAsII TEORETICE

Circuitele integrate la scarã redusã (SSI) consin între 1 si 6 porsi logice cu câte una sau mai multe intrãri. Aceste porsi se pot utiliza în diverse conexiuni la realizarea circuitelor logice combinasionale. Din categoria circuitelor SSI, o largã 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 bazã sau fundamentale, de mare importansã pentru sinteza circuitelor logice:

a) Funcsia logicã NU (negasia sau complementul logic), care face ca unei variabile binare a sã-i corespundã complementul sãu s:

b) Funcsia logicã sI (produsul logic sau intersecsia logicã). Aceastã funcsie este definitã prin operasia:

c) Funcsia logicã SAU (suma logicã sau reuniunea logicã). Este definitã 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 logicã SAU-NU (funcsia SAU negatã sau NICI), definitã prin relatia:

e) Funcsia logicã sI-NU (funcsia sI negatã) definitã prin relasia:

f) Funcsia logicã SAU-EXCLUSIV (adunare modulo 2) definitã prin relasia:

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

g) Funcsia logicã SAU-EXCLUSIV-NU (funcsia coincidensã), reprezentând negarea funcsiei precedente fiind definitã prin relasia:

h) Funcsia logicã sI-SAU-NU definitã 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 adevãr ale funcsiilor prezentate iar în tabelul 6.2 sunt prezentate circuitele logice ce realizeazã aceste funcsii.

În general numãrul de intrãri al unui circuit este fix si nu depãseste cifra 8. O excepsie este circuitul sI-SAU-NU (CDB 450 si CDB 453, respectiv HEF 4085 si HEF 4086) care permite mãrirea numãrului de intrãri prin conectarea iesirii altor circuite la intrãrile de expandare ale acestora. În varianta TTL pentru expandare se utilizeazã numai circuitul CDB 460 care singur nu realizeazã nici o funcsie logicã, dar conectat la intrãrile de expandare a circuitelor sI-SAU-NU intrãrile 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 numãr mare de intrãri 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 cã nu permit legarea directã a iesirilor între ele. Aceasta duce în unele cazuri de implementare a sistemelor logice la mãrirea numãrului de circuite.

Unele configurasii CMOS admit conectarea în paralel a intrãrilor si iesirilor unor circuite, mãrindu-se astfel în mod substansial posibilitãsile de comandã la iesire (figura 6.3).

3. DESFÃsURAREA LUCRÃRII

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

Se mãsoarã tensiunea de alimentare, se verificã polaritatea si se alimenteazã pe rând circuitele puse la dispozisie. Se mãsoarã tensiunile de polarizare în gol la nivelul fiecãrui terminal, se trec valorile mãsurate într-un tabel si se verificã dacã valorile mãsurate ale iesirilor corespund, conform tabelului de adevãr, cu valoarea corespunzãtoare combinasiei existente pe intrãri. Se trece apoi la verificarea în totalitate a tabelului de adevãr, aplicând 5V la intrare corespunzãtor 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 vizualizeazã la circuitele de afisaj cu diode LED, sau se mãsoarã cu voltmetrul.

Se realizeazã schema cu circuitul sI-SAU-NU si circuitul de expandare si se verificã tabelul de adevãr.

Se va întocmi cu porsi sI-NU o schemã care sã realizeze funcsia SAU-EXCLUSIV, se realizeazã circuitul si se verificã tabelul de adevãr.

4. CONsINUTUL REFERATULUI

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

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

- Schemele întocmite pentru punctele 3.3, 3.4 si tabelele de adevãr corespunzãtoare.