האותות מיוצגים בדרך כלל על ידי להקות דיסקרטיות ברמות אנלוגיות במעגלים אלקטרוניים דיגיטליים או אלקטרוניקה דיגיטלית במקום טווחים רציפים המיוצגים באלקטרוניקה אנלוגית. הייצוגים האלקטרוניים הפשוטים של פונקציות לוגיקה בוליאניות, מכלולים גדולים של שערים לוגיים משמשים בדרך כלל לייצור מעגלים אלקטרוניים דיגיטליים. בתיאוריית המעגלים הדיגיטליים, המעגלים, שנוצרו כך משערי לוגיקה, משמשים להפקת תפוקות על סמך לוגיקת הקלט. לפיכך, מעגלים אלה נקראים כמעגלי לוגיקה ומסווגים לשני סוגים כגון לוגיקה רציפה ומעגלים לוגיים משולבים.
מעגלים לוגיים
ה שערים לוגיים ניתן להגדיר מכשירים פיזיים פשוטים המשמשים ליישום הפונקציה הבוליאנית. שערי לוגיקה משמשים לביצוע פעולה לוגית עם כניסה אחת או יותר ויוצרים פלט לוגי. מעגלי לוגיקה אלה נוצרים על ידי חיבור שער לוגיקה אחד או יותר. מעגלי לוגיקה אלה מסווגים לשני סוגים: מעגלי לוגיקה עוקבים ומעגלי לוגיקה משולבים.
מעגלים לוגיים משולבים
במאמר זה, בואו נדון בנושא מבוא למעגלים לוגיים, מעגלים לוגיים משולבים, הגדרת מעגלים לוגיים משולבים, עיצוב מעגלים לוגיים משולבים, פונקציות של לוגיקה משולבת.
הגדרת מעגל לוגי משולב
ניתן להגדיר את מעגלי ההיגיון המשולבים או מעגלי ההיגיון הבלתי תלויים בזמן בתורת המעגלים הדיגיטליים כסוג של מעגל לוגיקה דיגיטלי המיושם באמצעות מעגלים בוליאניים, כאשר תפוקת המעגל הלוגי היא פונקציה טהורה של הקלטים הנוכחיים בלבד. פעולת מעגל ההיגיון המשולב היא מיידית ולמעגלים אלה אין זיכרון או לולאות משוב.
לוגיקה משולבת זו עומדת בניגוד למעגל ההיגיון הרציף בו הפלט תלוי גם בכניסות הנוכחיות וגם בכניסות הקודמות. לפיכך, אנו יכולים לומר שללוגיקה משולבת אין זיכרון, ואילו לוגיקה רציפה שומרת קלט קודם בזיכרון. לפיכך, אם הקלט של מעגל לוגיקה משולב משתנה, אז גם הפלט משתנה.
עיצוב מעגלים לוגיים משולבים
מעגל לוגיקה משולב
שילובים אלה מעגלי לוגיקה נועדו לייצר תפוקות ספציפיות מתשומות מסוימות. ניתן לבצע את עיצוב הלוגיקה המשולבת בשתי שיטות כגון סכום מוצרים ותוצר של סכומים. מעגלי לוגיקה משולבים מתוכננים בדרך כלל על ידי חיבור יחדיו או שילוב של שערי לוגיקה בסיסיים כגון NAND, NOR ו- NOT. לפיכך, שערי ההיגיון הללו מכונים אבני בניין. מעגלי לוגיקה אלה יכולים להיות מעגל פשוט מאוד או ניתן לתכנן מעגל מורכב מאוד או מעגל שילוב ענק באמצעות שערי לוגיקה אוניברסליים כגון שערים NAND ו- NOR.
פונקציות של מעגל לוגיקה משולב
ניתן לציין את הפונקציה של מעגלים לוגיים משולבים בשלוש דרכים עיקריות כגון:
- שולחן האמת
- אלגברה בוליאנית
- דיאגרמת לוגיקה
שולחן האמת
טבלת האמת של פונקציות לוגיות משולבות
ניתן להגדיר את פונקציית שער ההיגיון באמצעות טבלת האמת שלה המורכבת מפלטים עבור כל שילובי הקלטים האפשריים של שער הלוגיקה. דוגמת טבלת האמת של פונקציות לוגיות משולבות מוצגת באיור לעיל.
אלגברה בוליאנית
פונקציה לוגית משולבת ביטוי בוליאני
הפלט של פונקציית לוגיקה משולבת יכול לבוא לידי ביטוי בביטוי הטופס באמצעות אלגברה בוליאנית ודוגמה, ביטוי בוליאני לטבלת האמת שלעיל מוצג באיור לעיל.
דיאגרמת לוגיקה
מעגל לוגיקה משולב באמצעות שערי לוגיקה
הייצוג הגרפי של פונקציות לוגיות משולבות באמצעות שערי לוגיקה נקרא כתרשים לוגי. ניתן לממש את דיאגרמת הלוגיקה של טבלת האמת של פונקציות ההיגיון והביטוי הבוליאני כפי שמוצג באיור לעיל.
ניתן לקרוא למעגלי ההיגיון המשולבים גם כמעגלי קבלת החלטות, מכיוון שאלה מתוכננים באמצעות שערי לוגיקה בודדים. הלוגיקה המשולבת היא תהליך של שילוב של שערי לוגיקה לעיבוד שתי הכניסות או יותר הניתנות כך שייצור לפחות אות יציאה אחד המבוסס על פונקציית ההיגיון של כל שער לוגיקה.
סיווג לוגיקה קומבינציונית
סיווג לוגיקה קומבינציונית
ניתן לסווג את מעגלי הלוגיקה המשולבים לסוגים שונים על בסיס מטרת השימוש, כגון פונקציות חשבוניות ולוגיות, העברת נתונים וממירי קוד. כדי לפתור את הפונקציות החשבוניות והלוגיות אנו משתמשים בדרך כלל במוספים, בחיסורים וב- משווים שממומשים בדרך כלל על ידי שילוב של שערי לוגיקה שונים הנקראים כמעגלי לוגיקה משולבים. באופן דומה, להעברת נתונים אנו משתמשים במולטיפקסרים, דמולטפלקסרים, מקודדים ומפענחים אשר ממומשים גם באמצעות לוגיקה משולבת. ממירי הקוד כמו בינארי, BCD ו -7 קטעים מתוכננים באמצעות מעגלי לוגיקה שונים.
למעשה, לוגיקה משולבת משמשת בתדירות הגבוהה ביותר במעגלים מסוג רב-ריבוי ומרב-ריבוב. אם מספר כניסות או יציאות מחוברים לקו האות המשותף, שערי ההיגיון משמשים לפענוח כתובת על מנת לבחור קלט נתונים או מתג פלט יחיד.
האם אתה רוצה לדעת בפירוט על מעגלי לוגיקה משולבים?
אם אתה מעוניין לעצב פרויקטים אלקטרוניים אז תוכלו להשתמש בספר האלקטרוני החינמי שלנו לעיצוב DIY או לעשות זאת בעצמכם בפרויקטים בעצמכם. לכל עזרה טכנית נוספת, אנא פרסם את הערותיך, הצעותיך, רעיונותיך ושאלותיך בקטע התגובות למטה.
