Просто о логических элементах⁠⁠

Здравствуйте дорогие пикабушники и те, кто сюда залетел извне.

И как вы догадались, я должен вам простым, а главное понятным языком рассказать о так называемых логических элементах. Их еще иногда называют вентилями.

Начнем конечно же с некоего вступления, которое поможет понять работу этих самых логических элементов.

ВСТУПЛЕНИЕ:

Первое что мы должны знать, это зачем они нафиг нам сдались?

Ну начнем с того, что на базе всех этих логических элементов построены такие сложные и незаменимые для человека устройства, как: наш любимый компьютер, смартфон, стиралка, телевизор да в принципе, наверное, вся электроника — это использование логических элементов.

Почему “в неком”?

Потому что в современных устройствах редко, а то и вовсе не используют отдельно какие-либо логические вентили. Ибо в наш прогрессивный век совокупность множества логических элементов находится на одном чипе.

Теперь вы должны понять насколько вы круты, потому что будете изучать основы строения всех этих таинственных “черных плиток” находящихся на плате какого-либо устройства.

ВНИМАНИЕ!!! АХТУНГ!!!

После этого поста вы не сможете спаять компьютер из барахла на мусорке. Вы не откроете свою фирму в гараже и не будете там создавать “супер-чипы” позволяющие ускорить обработку информации в миллионы раз. Хотя если очень захотеть… :)

Вторая часть вступления:

Отвечаю на вопросы кратко и ясно без излишеств.

-Что делают эти элементы?

Они производят логические операции над цифровыми сигналами.

-Что такое цифровой сигнал?

Это нули и единицы. Вы же помните, что данные хранятся у нас в двоичном виде? А двоичная логика — это “0” и “1”. Есть также и троичная логика, но в основном все используют двоичную.

-Что такое нули и единицы в электронике?

1- это высокий уровень напряжения

0 -низкий уровень напряжения.

Последовательности этих высоких и низких напряжений и называется цифровым сигналом

Вывод:

После этой простыни текста делаем простой вывод простыми словами:

Логические элемент - это устройство, которое обрабатывает цифровой сигнал.

или можно чуток поумнее

Логические элементы выполняют логическую операцию(функцию) над входными сигналами (операндами, данными).

Гениально! 260 слов было потрачено на разжевывание простой истины.

Теперь, мой ученик, ты готов к тому чтобы понять….

что толком ты ничего еще не узнал.

Но прежде ты должен познать ИСТИНУ, а вернее таблицу истинности.

Что за таблица истинности? Где она? Как ее понять?

На все эти вопросы я дам ответ. Будь терпелив мой ученик.

Теперь начнем знакомить тебя с парочкой базовых элементов. На их примере ты поймешь принцип работы всех остальных элементов.

Первым будет элемент “И”

Он простой.

Это представление распространено на постсоветском пространстве (стандарт IEC).

Второй вид (стандарт ANSI):

Разница только во внешнем виде на схеме.

Таблица истинности "И"

Что мы видим на таблице истинности?

А и В это входы. Y - выход.

Если смотреть на таблицу то можно понять одно правило

В элементе “И” на выходе 1 только если на всех входах 1. В любых других случаях 0.

или

Элемент дает “Истину” (1),только если на входы подается “Истинна”. Во всех остальных случаях “Ложь” (0).

Вроде легко, правда?

Рассмотрим еще один легкий элемент. По сути, тяжелых элементов нет, если умеешь пользоваться таблицей истинности))

Элемент “ИЛИ”

и второй вариант изображения

Таблица истинности “ИЛИ”

Смотря на таблицу истинности можно выделить такое правило:

Если на входе элемента ИЛИ есть хотя бы одна ИСТИНА(1), то и на выходе тоже будет ИСТИНА.

Блин, а это действительно легко!

Идем дальше

Следующий элемент - это самый легкий из всех. Элемент “НЕ”

Его функция -- инверсия. То есть, если на вход приходит 1,то на выходе будет 0.

Такое же правило и для 0.

Если на вход приходит 0, то на выходе 1.

Посмотрите на его изображение и таблицу истинности и все поймете.

Таблица истинности “НЕ”

По такому принципу вы можете изучить любой логический элемент.

Главное посмотреть на его таблицу истинности.

Ниже приведу все элементы и их таблицы истинности

Удачи вам в ваших начинаниях))

P. S. Скоро будет статья про игру, которая поможет изучить основные логические элементы и другие, которые не попадают под понятие “Базовые”.))