Úvod do kombinačních logických obvodů

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Signály jsou obvykle reprezentovány diskrétními pásmy analogových úrovní v digitálních elektronických obvodech nebo digitální elektronika namísto spojitých rozsahů v analogové elektronice. Jednoduché elektronické reprezentace logických funkcí Boolean, velké sestavy logických bran se obvykle používají k výrobě digitálních elektronických obvodů. V teorii digitálních obvodů se obvody vytvořené z logických bran používají ke generování výstupů na základě vstupní logiky. Proto se tyto obvody nazývají logické obvody a jsou klasifikovány do dvou typů, jako jsou sekvenční logické a kombinované logické obvody.

Logické obvody

Logické obvody



The logické brány lze definovat jako jednoduchá fyzická zařízení používaná k implementaci booleovské funkce. Logická hradla se používají k provedení logické operace s jedním nebo více vstupy a generují logický výstup. Tyto logické obvody jsou tvořeny spojením jedné nebo více logických bran dohromady. Tyto logické obvody jsou rozděleny do dvou typů: sekvenční logické obvody a kombinační logické obvody.


Kombinované logické obvody

V tomto článku pojďme diskutovat o úvodu do logických obvodů, kombinačních logických obvodů, definici kombinačních logických obvodů, návrhu kombinačních logických obvodů, funkcích kombinační logiky.



Definice kombinačního logického obvodu

Kombinační logické obvody nebo časově nezávislé logické obvody v teorii digitálních obvodů lze definovat jako typ digitálního logického obvodu implementovaného pomocí booleovských obvodů, kde výstup logického obvodu je čistou funkcí pouze přítomných vstupů. Provoz kombinačního logického obvodu je okamžitý a tyto obvody nemají paměťové ani zpětnovazební smyčky.

Tato kombinační logika je na rozdíl od sekvenčního logického obvodu, ve kterém výstup závisí jak na současných vstupech, tak na předchozích vstupech. Můžeme tedy říci, že kombinační logika nemá paměť, zatímco sekvenční logika ukládá předchozí vstup do své paměti. Pokud se tedy změní vstup kombinačního logického obvodu, změní se také výstup.

Návrh kombinovaného logického obvodu

Kombinovaný logický obvod

Kombinovaný logický obvod

Tyto kombinační logické obvody jsou určeny k produkci konkrétních výstupů z určitých vstupů. Návrh kombinační logiky lze provést pomocí dvou metod, jako je součet součinů a součin součtů. Kombinované logické obvody jsou obecně navrženy spojením nebo kombinací základních logických bran, jako jsou NAND, NOR a NOT. Proto se tyto logické brány nazývají stavební kameny. Tyto logické obvody mohou být velmi jednoduchým obvodem nebo velmi složitým obvodem nebo mohou být navrženy obrovské kombinační obvody pouze s použitím univerzálních logických bran, jako jsou brány NAND a NOR.


Funkce kombinačního logického obvodu

Funkci kombinačních logických obvodů lze specifikovat třemi hlavními způsoby, například:

  • Tabulka pravdy
  • Booleova algebra
  • Logický diagram

Tabulka pravdy

Tabulka pravdy kombinačních logických funkcí

Tabulka pravdy kombinačních logických funkcí

Funkci logické brány lze definovat pomocí její pravdivostní tabulky, která obsahuje výstupy všech možných kombinací vstupů logické brány. Příklad tabulky pravdy kombinační logické funkce je uveden na obrázku výše.

Booleova algebra

Booleovský výraz kombinované logické funkce

Booleovský výraz kombinované logické funkce

Výstup kombinační logické funkce lze vyjádřit pomocí výrazu formuláře pomocí Booleova algebra a příklad, booleovský výraz pro výše uvedenou tabulku pravdivosti je uveden na obrázku výše.

Logický diagram

Kombinovaný logický obvod využívající logické brány

Kombinovaný logický obvod využívající logické brány

Grafické znázornění kombinačních logických funkcí pomocí logických bran se nazývá logický diagram. Logický diagram pro výše diskutovanou tabulku pravdy logické funkce a booleovský výraz lze realizovat, jak je znázorněno na výše uvedeném obrázku.

Kombinační logické obvody lze také nazvat jako rozhodovací obvody, protože jsou navrženy pomocí jednotlivých logických bran. Kombinační logika je proces kombinování logických bran ke zpracování daných dvou nebo více vstupů tak, že ke generování alespoň jednoho výstupního signálu na základě logické funkce každé logické brány.

Klasifikace kombinované logiky

Klasifikace kombinované logiky

Klasifikace kombinované logiky

Kombinované logické obvody lze rozdělit do různých typů podle účelu použití, jako jsou aritmetické a logické funkce, přenos dat a převaděče kódu. K řešení aritmetických a logických funkcí obvykle používáme sčítání, odčítání a komparátory které se obecně realizují kombinací různých logických bran nazývaných kombinační logické obvody. Podobně pro přenos dat používáme multiplexory, demultiplexory, kodéry a dekodéry, které jsou také realizovány pomocí kombinační logiky. Převaděče kódu, jako jsou binární, BCD a 7segmentové, jsou navrženy pomocí různých logických obvodů.

Ve skutečnosti se kombinační logika nejčastěji používá v obvodech typu multiplexer a demultiplexer. Pokud je ke společnému signálnímu vedení připojeno více vstupů nebo výstupů, pak se pro dekódování adresy použijí logická hradla, aby se vybral jeden datový vstupní nebo výstupní přepínač.

Chcete vědět podrobně o kombinačních logických obvodech?

Pokud máte zájem o návrh projekty elektroniky , pak můžete použít naši bezplatnou e-knihu k navrhování kutilství nebo si můžete své projekty sami. Pokud potřebujete další technickou pomoc, pošlete své komentáře, návrhy, nápady a dotazy v sekci komentáře níže.