Logikai alapáramkörök
A logikai alapáramköröket megvalósító kapuáramkörök olyan egy vagy több bemenetű logikai áramkörök, amelyek egy meghatározott logikai műveletet valósítanak meg. A logikai alapáramköröket az alábbi ábrának megfelelő szimbólumokkal szokás megadni:
Igazságtábla
Az áramköri elemek képi szimbólumai mellett található az úgynevezett igazságtábla. Egy áramköri elem igazságtáblája megmutatja, hogy az összes lehetséges input kombinációra a logikai kapu milyen kimenetet ad.
Vegyünk például egy 2 bemenettel rendelkező logikai áramkört. A két bemenetet jelölje X és Y. A kimenetet jelölje Z. A bemeneteknek négy lehetséges állapota lehet, hiszen mind X és Y két-két állapotot vehet fel: kikapcsolt és bekapcsolt állapotot.
Megjegyzés: a későbbi leckékben szó lesz a Boole algebráról. Az ott alkalmazott jelölésrendszert használja a tábla:
- kikapcsolt állapot helyett “0”,
- bekapcsolt állapot helyett “1” jelölést alkalmazva.
Az X és Y négy lehetséges kombinációja a következő:
1. bemeneti kombináció – “Kikapcsolt” – “Kikapcsolt” vagy( 0, 0 )
2. bemeneti kombináció – “Kikapcsolt” – “Bekapcsolt” vagy ( 0, 1 )
3. bemeneti kombináció – “Bekapcsolt” – “Kikapcsolt” vagy( 1, 0 )
4. bemeneti kombináció – “Bekapcsolt” – “Bekapcsolt” vagy ( 1, 1 )
'ÉS' áramköri elem
A két bemenetű ÉS áramköri elem szimbólumát és igazságtábláját az alábbi ábra mutatja:
Az áramkör csak akkor vesz fel “Bekapcsolt” értéket, ha mindkét bemenete “Bekapcsolt”. Minden egyéb esetben “Kikapcsolt” állapotban lesz
VAGY áramköri elem
A két bemenetű VAGY áramköri elem szimbólumát és igazságtábláját az alábbi ábra mutatja:
Az áramkör csak akkor vesz fel “Bekapcsolt” értéket, ha bármelyik bemenete “Bekapcsolt”. Ha mindkét bemenete “Kikapcsolt” , akkor a kimenet is “Kikapcsolt” állapotban lesz.
NEM áramköri elem
A NEM áramköri elem az eddigiektől eltér, mivel csak egy bemenete van.
Az áramkör a “Bekapcsolt” értéket “Kikapcsolt” értékre, a “Kikapcsolt” értéket “Bekapcsolt” értékre változtatja. Ezt a műveletet negálásnak, invertálásnak is szokás nevezni. Az ábrán az áramköri elem igazságtáblája és szimbóluma látható.
NAND és NOR áramköri elemek
NAND és a NOR - magyarul NEM ÉS, NEM VAGY logikai áramkörök úgy viselkednek, mintha negálnánk az ÉS illetve a VAGY kapukat.
A NAND kapu esetében az áramkör csak akkor vesz fel “Bekapcsolt” értéket, ha bármelyik bemenete “Kikapcsolt”.
Egyébként “Kikapcsolt” állapotban lesz.
A NOR kapu esetében az áramkör akkor vesz fel “Kikapcsolt” értéket, ha bármelyik bemenete “Bekapcsolt”. Ha mindkét bemenete “Kikapcsolt” , akkor a kimenet “Bekapcsolt” állapotban lesz.
Nézzük a szimbólumaikat és az igazságtáblázatot:
