Что такое логические схемы. Какие бывают типы логических элементов. Как работают базовые логические операции. Для чего используются логические схемы в электронике.
Что такое логические схемы и зачем они нужны
Логические схемы — это основа цифровой электроники и вычислительной техники. Они представляют собой электронные устройства, которые выполняют логические операции над двоичными сигналами.
Основные функции логических схем:
- Обработка двоичной информации (0 и 1)
- Реализация базовых логических операций (И, ИЛИ, НЕ и др.)
- Построение более сложных цифровых устройств
- Основа для создания процессоров, памяти и других компонентов компьютеров
Логические схемы позволяют выполнять вычисления и обрабатывать информацию в цифровом виде, что лежит в основе работы всех современных электронных устройств.
Основные типы логических элементов
Существует несколько базовых типов логических элементов, из которых строятся более сложные схемы:
Элемент И (AND)
Выполняет операцию логического умножения. Выход равен 1 только если все входы равны 1.
Элемент ИЛИ (OR)
Реализует операцию логического сложения. Выход равен 1, если хотя бы один из входов равен 1.
Элемент НЕ (NOT)
Инвертирует входной сигнал. Если на входе 0, то на выходе 1 и наоборот.
Элемент И-НЕ (NAND)
Комбинация элементов И и НЕ. Выход равен 0 только если все входы равны 1.
Элемент ИЛИ-НЕ (NOR)
Комбинация ИЛИ и НЕ. Выход равен 0, если хотя бы один из входов равен 1.
Из этих базовых элементов можно построить схемы любой сложности для выполнения различных логических функций.
Принцип работы логических схем
Работа логических схем основана на обработке двоичных сигналов — 0 и 1. Каждый логический элемент выполняет определенную операцию над входными сигналами и выдает результат на выходе.
Основные принципы работы:
- Входные и выходные сигналы представлены в виде уровней напряжения (например, 0В — логический 0, 5В — логическая 1)
- Элементы преобразуют входные сигналы по заданным правилам
- Выходной сигнал зависит только от комбинации входных сигналов
- Результат операции формируется практически мгновенно
- Элементы могут объединяться в более сложные схемы
Такой принцип позволяет выполнять вычисления и обработку информации на физическом уровне, что обеспечивает высокое быстродействие цифровых устройств.
Таблицы истинности логических элементов
Работа любого логического элемента может быть описана с помощью таблицы истинности. Она показывает, какой выходной сигнал будет получен при всех возможных комбинациях входных сигналов.
Например, таблица истинности для элемента И (AND):
| Вход A | Вход B | Выход |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Таблицы истинности позволяют полностью описать поведение логического элемента и проверить правильность его работы.
Применение логических схем в цифровой электронике
Логические схемы находят широкое применение в различных областях цифровой электроники:
- Процессоры и микроконтроллеры
- Оперативная и постоянная память
- Устройства ввода-вывода
- Цифровые схемы управления
- Системы автоматики и робототехники
- Телекоммуникационное оборудование
- Бытовая электроника
По сути, логические схемы являются фундаментом, на котором построена вся современная цифровая техника. Без них было бы невозможно создание компьютеров, смартфонов и других электронных устройств.
Проектирование логических схем
Процесс создания логических схем включает несколько этапов:
- Определение требуемой функциональности
- Составление логических выражений
- Минимизация логических функций
- Выбор элементной базы
- Построение принципиальной схемы
- Моделирование и проверка работоспособности
- Изготовление и тестирование
Для проектирования используются специальные системы автоматизированного проектирования (САПР), позволяющие моделировать работу схем и оптимизировать их.
Перспективы развития логических схем
Основные направления развития логических схем:
- Увеличение степени интеграции (уменьшение размеров элементов)
- Снижение энергопотребления
- Повышение быстродействия
- Использование новых материалов (графен, углеродные нанотрубки)
- Развитие квантовых вычислений
Несмотря на появление новых технологий, классические логические схемы еще долго будут оставаться основой цифровой электроники. Их простота и надежность обеспечивают широкие возможности применения.
5. Логические схемы — Информатика
Логические схемы нужны для того чтобы в наглядной графической форме отобразить последовательность выполнения операций при вычислении логических формул. Логические схемы базовых логических операций Схема «И» — это схема, реализующая конъюнкцию двух или более логических значений.
Единица на выходе схемы «И» будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут единицы. Когда хотя бы на одном входе будет ноль, на выходе также будет ноль. Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = x&y. Схема «ИЛИ» — это схема, реализующая дизъюнкцию двух или более логических значений.
Когда хотя бы на одном входе схемы «ИЛИ» будет единица, на её выходе также будет единица. Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = x v y. Схема «НЕ» (инвентор) — схема, реализующая операцию отрицания. Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1, на выходе 0. Построение логических схем Правило построения логических схем: 1) Определить число логических переменных.  4) Соединить вентили в порядке выполнения логических операций. Пример 1. Составить логическую схему для логического выражения: F=A v B & A. Пример 2. Постройте логическую схему, соответствующую логическому выражению F=А&Вv (ВvА). Вычислить значения выражения для А=1,В=0. Источники: http://doma10.ucoz.ru/index/logicheskie_skhemy/0-35 http://logikas.ucoz.ru/index/logicheskie_skhemy/0-39 http://ivanovff.21419s01.edusite.ru/logika/p4aa1.html
|
Схемы логические — Энциклопедия по экономике
Как мы видим, одно и то же содержание, одни и те же мысли могут быть изложены различно.
Выбор способа изложения, логической структуры документа зависит от того, какие мысли стремятся логически выделить, подчеркнуть в документе. В первой схеме подчеркивается задача увеличения плана поголовья, в силу чего и испрашиваются средства. Во второй схеме акцент делается на том, что план увеличения утвержден, что ч служит основанием просьбы об отпуске средств. По третьей схеме логический центр переносится на доказательства, обосновывающие необходимость финансирования строительства помещений для скота. В четвертой схеме логическое ударение сделано на просьбе о финансировании строительства и лишь затем приводятся мотивы просьбы. Наконец, в пятой схеме внимание окон-
[c.200] 
При поиске вариантов по И—ИЛИ дереву программным путем будут составляться описания вариантов объекта в соответствии с алгоритмом, изложенным в п. 4.4. Используя программы графического отображения, описание можно представить в виде компоновки из включенных в него элементов на экране видеотерминала или на графопостроителе. При использовании семантического моделирования конструктору необходимо по концептуальному описанию, включающему цели проектирования и признаки объекта, составить описание функциональное, а по нему схему логических связок в соответствии с рекомендациями п. 4.4. По логической схеме связок будет выбрана из БД структурная схема, которая и составит вариант объекта проектирования. Здесь, как и в первом случае, описание варианта может быть представлено в виде графического отображения с указанием наименований составных элементов.
[c.241] В итоге видно, что большинство схем логической редакции еще недостаточно разработаны, чтобы быть успешно примененными при решении комплексных проблем.
Высокая доля автоматизации и потенциальные возможности логической редакции, побуждают дальнейшие поиски решения проблемы, т. е. возможности принципа остаются открытыми и требуют дальнейшего изучения.
[c.158]| Рис. 3.3. Схема логических взаимосвязей отчетных форм СП |
| Рис. 30.2. Схема логической последовательности управления предприятием |
Арсенид-галлиевые приборы работают при нормальном температурном режиме и не нуждаются в охлаждении. Но нх скорости значительно выше, чем скорости устройств па контактах Джозефсона. Интегральные схемы на основе арсенида галлия уже применяются в ряде устройств и представляют собой кратчайший путь к созданию эффективных высокоскоростных логических элементов. [c.252]
Место инвестиционного проектирования в жизненном цикле инвестиционных проектов.
Расчетно-экспериментальный и объектно-ориентированный подходы в инвестиционном проектировании. Проектирование схем формирования внешних и внутренних эффектов инвестиционной деятельности. Принцип логической основы (ПЛО). Формы представления и анализ требований к инвестиционным проектам.
[c.75]
Микроэкономика структурно-логические схемы. Учебное поса-бие. М., 1996. [c.185]
Функциональная схема участка трубопровода и схема его логической модели [c.34]
На рис. 16 представлена логическая схема последовательности стадий проекта. [c.90]
| Рис. 16. Логическая схема последовательности стадий проекта |
В настоящее время в отрасли проводится огромная работа по реализации мероприятий по усовершенствованию схемы управления нефтяной промышленностью.
Этот трудоемкий, сложный и творческий процесс требует участия всего руководящего и инженерно-технического персонала производственных объединений, министерства, научных работников институтов. Реализуемая схема управления нефтяной промышленностью является логическим развитием работ по совершенствованию организации произведет-
[c.27]Первым этапом предварительного рассмотрения оферты является составление логической и информационной (документальной) схем сделки (рис. 1.1 и 1.2). [c.5]
Рис.1.1. Пример составления логической схемы сделки. [c.5]
Данное учебное пособие создано в виде дополнительного источника, позволяющего студенту освоить учебную дисциплину Прогнозирование национальной экономики при наличии минимального числа используемых источников научной литературы. Весь курс разбит на определенное количество тем, которые, в свою очередь, раскрываются конкретными вопросами. При изучении учебных тем студенту рекомендуется производить построение пройденного материала в виде логических структурных схем.
[c.4]
Имитационная модель в отличие от аналитической представляет собой не законченную систему уравнений, а развернутую схему с детально описанной структурой и поведением изучаемого объекта. Для имитационного моделирования характерно воспроизведение явлений, описываемых моделью, с сохранением их логической структуры, последовательности чередования во времени, взаимосвязей между параметрами и переменными исследуемой системы. [c.150]
| Рис. 10.1. Структурно-логическая схема факторного анализа материалоемкости |
385]По схеме причинно-следственных связей находятся причины, вызывающие изменение того или иного параметра, путем построения логических суждений. Логические суждения позволяют заменить контроль за причинами нарушений контролем за группой режимных и выходных величин, уже измеренных на участке для других целей. Причины нарушений и неисправностей определяются ЭВМ по алгоритму опроса величин, учитывающему описание свойств схемы причинно-следственных связей. [c.63]
На третьем этапе разрабатывается общая структурно-логическая схема изучаемой системы. Графически она обычно представляется в виде блочного рисунка, где каждому элементу соответствует определенный блок. Отдельные блоки связаны между собой стрелками, которые показывают наличие и направление внутренних и внешних связей системы. Тут же подобранные на предыдущем этапе показатели распределяются по элементам и связям системы, уточняется их перечень (исключаются те, что дублируют друг друга, заменяются недостаточно информационные и т.
д.).
[c.35]
Анализ структуры связи изучаемых показателей в АХД осуществляется с помощью построения структурно-логической блок-схемы, которая позволяет установить наличие и направление связи не только между изучаемыми факторами и результативным показателем, но и между самими факторами. Построив блок-схему, можно увидеть, что среди изучаемых факторов имеются такие, которые более или менее непосредственно воздействуют на результативный показатель, и такие, которые воздействуют не столько на результативный показатель, сколько друг на друга. [c.90]
Принцип последовательности. Выполнение комплекса работ по ФСА требует определенной последовательности в исследовании, прежде всего предварительного изучения будущего объекта и всех обстоятельств, которые связаны с его производством и использованием. При этом необходимо пользоваться логической схемой детализации — от общего к частному (объект -узел — функция). Следует иметь в виду, что при выполнении [c.179]
Рис. 16.4. Структурно-логическая схема факторного анализа показателей эффективности использования фонда заработной платы |
| Рис. 19.3. Структурно-логическая схема факторной системы прямых материальных затрат |
| Рис. 19.4. Структурно-логическая схема факторной системы зарплаты на производство продукции |
| Рис. 22.2. Структурно-логическая блок-схема факторного анализа формирования чистой прибыли |
В противном случае цель не будет достигнута.
[c.66]Обычно для проверки поступающего материала наблюдения составляется схема контроля, в которую включаются все увязки между вопросами программы наблюдения как арифметические, так и логические. [c.40]
Основываясь на представленной схеме, можно выделить направления анализа и отобрать конкретные показатели для количественной оценки в этом случае обеспечивается логическая взаимосвязь этих показателей. В рамках экспресс-анализа их число предполагается сравнительно небольшим и определяется по усмотрению аналитика. [c.251]
Логико-информационные схемы Логические модели Моделирование Оргасхемы Оргачертежи Статистические модели Теоретико-множественные модели Топологии процессов Физические модели [c.277]
Особенно внимательно следует относиться к составлению вопросов (bran hing questions) [39]. Они направляют респондента в разные разделы анкеты в зависимости от данного им ответа и предусматривают все возможные случайности помогают уменьшить ошибки респондентов и интервьюеров, а также стимулируют полные ответы.
Схемы переходов при использовании разветвленных вопросов весьма сложные. Самый простой способ расчета всех возможных вариантов ответов — это составление блок-схемы логических возможностей с разработкой разветвленных вопросов и на них инструкциях. На рис. 10.2 показана блок-схема для оценки продажи в кредит.
[c.389]
Но и после превращения в продукцию массового потребления компьютеры все еще будут требовать интенсивного технологического совершенствования. Оно предполагает применение сверхбольших интегральных схем для производства логических схем и запоминающих устройств только тогда настольная модель сможет выполнять функции малого или среднего компьютера, а ее продажная цена не превысит одну-две тысячи долларов. Чтобы компьютеры были по-настоящему полезны любому, они должны стать дружелюбнее , т. е. работать в режи- [c.116]
О том, что до сих пор Япония приложила мало усилий в этом направлении, свидетельствует нерешительность подхода к изучению контактов Джозефсона.
Сверхбольшие интегральные схемы — это сверхзвезда 80-х годов, но контакты Джозефсона ждут своего часа. Согласно прогнозным оценкам, они станут ключевым элементом сверхскоростных логических схем и принципиально новых сенсорных устройств. В фундаментальные исследования и разработки по данной проблематике активно включилась компания ИБМ изучением контактов Джозефсона занимаются ни много ни мало как 150 ее специалистов. В Японии же Центр исследований электронной технологии и крупнейшие фирмы, выпускающие компьютеры, только начинают разворачивать свои программы, причем малыми силами каждая организация выделила для этой цели десятки, но отнюдь не сотни исследователей. Япония значительно отстает и в области генной инженерии. Ряд японских фирм предпринимает сейчас лихорадочные усилия, чтобы наверстать упущенное, но пока они находятся позади своих конкурентов из Соединенных Штатов на четыре-пять лет.
[c.118]
В последние годы в Японии все больше внимания уделяется технологиям, прорывающим обозримые сегодня рубежи технического прогресса.
Например, уже несколько лет идет интенсивная работа над созданием новых логических элементов и запоминающих устройств с использованием таких новых элементов, как контакты Джозефсопаг транзисторы с высокой подвижностью электронов, интегральные схемы на основе арсенида галлия.
[c.251]
Семейство плат содержит в своей основе две схемы PLD фирмы ALTERA, отвечающие за системные и интерфейсные свойства плат. Различные модификации плат соответствуют различным комбинациям логических и скоростных возможностей БИС PLD. [c.93]
Все процессы СОНТ специфичны по выполняемым функциям, отличны по размерам затрат на получение конечного продукта и имеют самостоятельное значение. Однако это не означает обязательную строгую временную последовательность их выполнения в рамках единого научно-производственного объединения, так как многие работы в цикле СОНТ можно начинать значительно раньше, чем предусматривается логической схемой их проведения. Максимально-параллельное выполнение даже части работ обеспечивает опережающее выполнение всего цикла СОНТ.
В связи с этим на предприятиях должна постоянно проводиться работа по максимальному совмещению работ в цикле исследование — производство. Например, по результатам экспериментов в процессе НИР (3-й этап) можно уже разрабатывать технические требования (ТТ) на проведение ОКР
[c.33]
Что такое логическая диаграмма и таблица истинности?
Логические элементы являются сердцем цифровой электроники. Логические схемы предназначены для выполнения определенной функции, для понимания природы этой функции требуется таблица истинности логической схемы. Когда логические вентили соединены, они образуют цепь. Гейт — это электронное устройство, которое используется для вычисления функции двузначного сигнала. Логические элементы являются основным строительным блоком цифровых схем.
Символы диаграммы вентилей
Логическая диаграмма состоит из вентилей и символов, которые могут напрямую заменить выражение в булевой арифметике. Логический вентиль — это устройство, которое может выполнять одну или все булевы логические операции И, И-НЕ, ИЛИ, НЕ, ИЛИ, исключающее ИЛИ и исключающее ИЛИ.
Все типы логических элементов, кроме НЕ, принимают на вход две двоичные цифры и выдают одну двоичную цифру на выходе. Ворота НЕ принимают только одну входную цифру.
Каждый из них имеет различную форму, чтобы показать свою конкретную функцию. Входные данные (булевы переменные) входят слева от символа, а выходные данные выходят справа. В сочетании несколько вентилей могут составить сложную логическую систему оценки, имеющую множество входов и выходов. Цифровые компьютеры создаются путем соединения тысяч или миллионов таких ворот вместе.
Вентиль НЕ
Вентиль НЕ представляет собой стрелку вперед с маленьким кружком на выходе. Круговая часть символа говорит о том, что вывод отрицает ввод.
| А | Выход |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
Вентиль ИЛИ
Вентиль ИЛИ имеет изогнутую входную сторону и остроконечный выход.
| А | Б | Выход |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Элемент И
Элемент И имеет плоскую входную сторону и круглую выходную сторону.
| А | Б | Выход |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Вентиль исключающее ИЛИ (исключающее ИЛИ)
Символ вентиля исключающее ИЛИ такой же, как вентиль ИЛИ, но имеет дополнительную изогнутую линию, пересекающую входы.
| А | Б | Выход |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Сводка символов логических элементов
Создание логических диаграмм быстрее и лучше
Нужно нарисовать диаграммы логических элементов? Ищете инструмент для построения логических схем? Инструмент логических диаграмм Visual Paradigm имеет удобный редактор диаграмм, который позволяет быстро рисовать логические диаграммы. В программном обеспечении логических вентилей есть все.
Изменить эту логическую диаграмму Пример
Редактировать эту логическую диаграмму
Редактировать этот шаблон логической диаграммы
РЕДАКТИРОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИЙ ДИАГРИАМ. Набор мощных инструментов
Infographic Maker
Создавайте, публикуйте и управляйте своим визуальным контентом на единой платформе.
Редактор InfoART
Онлайн-редактор InfoART — это больше, чем просто средство для создания визуальных презентаций. У нас есть коллекция компонентов инфографики, которая позволяет вам мгновенно добавить или вычесть блоков контента на лету.
Вы можете использовать эти компоненты в различных презентациях, таких как инфографика , брошюры, меню, плакаты, листовки и многое другое.
Интерактивные диаграммы
Возможность редактирования данных путем перетаскивания обработчика управления. Вы можете редактировать свои данные через редактор листов или просто изменить значения здесь. Измените цвета диаграммы, шрифта и меток на персонализируйте ее.
Виджеты данных
Увлекательные способы визуализации данных с помощью наших интерактивных виджетов данных . Быстро измените значения, перетащив обработчик управления. Вы даже можете настроить шрифт и цвета виджета.
Совместная работа в режиме реального времени
Беспроблемная совместная работа. Живой чат, видеоконференция, просмотр изменений друг друга в режиме реального времени и многое другое.
Множество шаблонов
Широкий выбор из более чем двух тысяч шаблонов, подходящих для вашей темы, темы, настроения и различных случаев.
Роялти-фри фото
Когда вы используете нашу библиотеку фотографий, вам не нужно беспокоиться о необходимости платить роялти или лицензионные сборы. Не стесняйтесь использовать их по своему усмотрению.
Значки и иллюстрации
Просмотрите нашу большую коллекцию высококачественных иллюстраций и значков. Они уникальны и просты в использовании.
Изометрические фигуры
Готовые к использованию изометрические графические ресурсы. Вы даже можете изменить цвет элементов. Приправьте свой дизайн этой удивительной графикой.
Фильтры и эффекты
Настройте свои фотографии с помощью наших встроенных фильтров. Или выберите из нашей обширной коллекции предварительно обработанных фотографий, чтобы создать уникальную презентацию.
Узнать больше
Flipbook Maker
Проектируйте, создавайте, конвертируйте и делитесь с помощью нашего универсального производителя флипбуков.
Мощный производитель флипбуков «все в одном»
Удивительный производитель флипбуков, в котором вы можете легко создавать флипбуки с нуля или конвертировать существующие файлы в флипбуки.
Основные и основные функции
- Дизайн, настройка и создание собственного флипбука
- Преобразование PDF, PPTX, электронных книг в цифровой флипбук
- Создайте, украсьте и организуйте собственную книжную полку
- Поделиться через URL-адрес , платформы социальных сетей или встроить на веб-сайты
Узнать больше
Diagram Creator
Профессиональный онлайн-инструмент для совместной работы.
200+ типов диаграмм
Более Более 200 типов диаграмм у вас под рукой. Мы — универсальное решение для создания диаграмм.
Некоторые из наших самых популярных типов диаграмм :
- Блок-схема
- Диаграмма классов
- Генограмма
- АрхиМейт
- План этажа
- и более…
2000+ шаблонов
Более 2000+ простых в использовании шаблонов диаграмм профессионального качества , которые готовы к использованию в вашем следующем проекте.
Узнать больше
Онлайн-редактор PDF
Все в одном высокопроизводительном наборе инструментов PDF
Proudctive Online PDF Tool Suite
Различные простые в использовании инструменты PDF для частных лиц и предприятий. Простое решение в один клик.
Управляйте своим PDF онлайн в любое время и в любом месте. С легкостью редактируйте, вставляйте и переупорядочивайте страницы PDF.
Хотите преобразовать различные форматы в PDF? У нас есть готовый набор инструментов для конвертации. Просто загрузите PDF-файл и нажмите «Старт».
Узнать больше
Chart Maker
Мощные визуальные презентации для ваших данных.
Интуитивное редактирование диаграмм
Вставляйте в презентацию различные диаграммы, перетаскивая их на холст. К наиболее распространенным поддерживаемым диаграммам относятся: Гистограмма, линейная, площадная, круговая, кольцевая, радарная и розовая диаграммы.
Редактируйте данные мгновенно, перетаскивая обработчик управления. Или отредактируйте его через нашу встроенную электронную таблицу. Вы также можете импортировать данные из Google Таблица .
Мы также можем помочь вам начать работу с нашей обширной коллекцией шаблонов диаграмм . Наверняка вы сможете найти тот, который будет соответствовать вашему стилю и теме.
Узнать больше
Инструменты на каждый день
Удобные инструменты для повышения производительности для всех.
Конструктор форм
Сбор данных.
