Die Signale werden üblicherweise durch diskrete Bänder von Analogpegeln in digitalen elektronischen Schaltungen oder dargestellt Digitale Elektronik anstelle von kontinuierlichen Bereichen, die in der analogen Elektronik dargestellt werden. Die einfachen elektronischen Darstellungen von Booleschen Logikfunktionen, große Anordnungen von Logikgattern, werden typischerweise verwendet, um digitale elektronische Schaltungen herzustellen. In der Theorie digitaler Schaltungen werden die so aus Logikgattern gebildeten Schaltungen verwendet, um Ausgänge basierend auf der Eingangslogik zu erzeugen. Daher werden diese Schaltungen als Logikschaltungen bezeichnet und in zwei Typen wie sequentielle Logik- und kombinatorische Logikschaltungen eingeteilt.
Logikschaltungen
Das Logikgatter kann als einfache physische Geräte definiert werden, die zur Implementierung der Booleschen Funktion verwendet werden. Logikgatter werden verwendet, um eine logische Operation mit einem oder mehreren Eingängen auszuführen und einen logischen Ausgang zu erzeugen. Diese Logikschaltungen werden durch Verbinden eines oder mehrerer Logikgatter miteinander gebildet. Diese Logikschaltungen werden in zwei Typen eingeteilt: sequentielle Logikschaltungen und kombinatorische Logikschaltungen.
Kombinierte Logikschaltungen
Lassen Sie uns in diesem Artikel die Einführung in Logikschaltungen, kombinatorische Logikschaltungen, die Definition kombinatorischer Logikschaltungen, das Design kombinatorischer Logikschaltungen und Funktionen der kombinatorischen Logik diskutieren.
Definition der kombinatorischen Logikschaltung
Die kombinatorischen Logikschaltungen oder zeitunabhängigen Logikschaltungen in der Theorie digitaler Schaltungen können als eine Art digitaler Logikschaltung definiert werden, die unter Verwendung von Booleschen Schaltungen implementiert wird, wobei der Ausgang der Logikschaltung nur eine reine Funktion der vorliegenden Eingänge ist. Der Betrieb der kombinatorischen Logikschaltung erfolgt augenblicklich und diese Schaltungen haben keine Speicher- oder Rückkopplungsschleifen.
Diese kombinatorische Logik steht im Gegensatz zu der sequentiellen Logikschaltung, bei der der Ausgang sowohl von den vorhandenen Eingängen als auch von den vorherigen Eingängen abhängt. Wir können also sagen, dass die kombinatorische Logik keinen Speicher hat, während die sequentielle Logik vorherige Eingaben in ihrem Speicher speichert. Wenn sich also der Eingang der kombinatorischen Logikschaltung ändert, ändert sich auch der Ausgang.
Design kombinatorischer Logikschaltungen
Kombinatorische Logikschaltung
Diese kombinatorischen Logikschaltungen sind darauf ausgelegt, bestimmte Ausgänge von bestimmten Eingängen zu erzeugen. Das Design der kombinatorischen Logik kann unter Verwendung von zwei Methoden durchgeführt werden, beispielsweise einer Summe von Produkten und einem Produkt von Summen. Kombinierte Logikschaltungen werden im Allgemeinen durch Verbinden oder Kombinieren der grundlegenden Logikgatter wie NAND, NOR und NOT entworfen. Daher werden diese Logikgatter als Bausteine bezeichnet. Diese Logikschaltungen können eine sehr einfache Schaltung oder eine sehr komplexe Schaltung sein, oder es kann eine große kombinatorische Schaltung entworfen werden, die nur universelle Logikgatter wie NAND- und NOR-Gatter verwendet.
Funktionen der kombinatorischen Logikschaltung
Die Funktion von kombinatorischen Logikschaltungen kann auf drei Arten spezifiziert werden, wie zum Beispiel:
- Wahrheitstabelle
- Boolsche Algebra
- Logikdiagramm
Wahrheitstabelle
Kombinierte Logikfunktion Wahrheitstabelle
Die Logikgatterfunktion kann unter Verwendung ihrer Wahrheitstabelle definiert werden, die Ausgänge für alle möglichen Kombinationen von Eingängen des Logikgatters besteht. Eine beispielhafte Wahrheitstabelle für kombinatorische Logikfunktionen ist in der obigen Abbildung dargestellt.
Boolsche Algebra
Boolescher Ausdruck der kombinatorischen Logikfunktion
Die Ausgabe der kombinatorischen Logikfunktion kann im Formularausdruck mit ausgedrückt werden boolsche Algebra und ein Beispiel, ein boolescher Ausdruck für die obige Wahrheitstabelle, ist in der obigen Figur gezeigt.
Logikdiagramm
Kombinierte Logikschaltung mit Logikgattern
Die grafische Darstellung kombinatorischer Logikfunktionen unter Verwendung von Logikgattern wird als Logikdiagramm bezeichnet. Das Logikdiagramm für die oben diskutierte Wahrheitstabelle der Logikfunktion und den Booleschen Ausdruck kann wie in der obigen Abbildung gezeigt realisiert werden.
Die kombinatorischen Logikschaltungen können auch als Entscheidungsschaltungen bezeichnet werden, da diese unter Verwendung einzelner Logikgatter ausgelegt sind. Die kombinatorische Logik ist der Prozess des Kombinierens von Logikgattern, um die gegebenen zwei oder mehr Eingänge so zu verarbeiten, dass mindestens ein Ausgangssignal basierend auf der Logikfunktion jedes Logikgatters erzeugt wird.
Klassifikation der kombinatorischen Logik
Klassifikation der kombinatorischen Logik
Die kombinatorischen Logikschaltungen können basierend auf dem Verwendungszweck in verschiedene Typen klassifiziert werden, wie z. B. arithmetische und logische Funktionen, Datenübertragung und Codekonverter. Um die arithmetischen und logischen Funktionen zu lösen, verwenden wir im Allgemeinen Addierer, Subtrahierer und Komparatoren die im Allgemeinen durch Kombinieren verschiedener Logikgatter realisiert werden, die als kombinatorische Logikschaltungen bezeichnet werden. In ähnlicher Weise verwenden wir für die Datenübertragung Multiplexer, Demultiplexer, Codierer und Decodierer, die ebenfalls unter Verwendung einer kombinatorischen Logik realisiert werden. Die Codekonverter wie Binär, BCD und 7-Segmente werden unter Verwendung verschiedener Logikschaltungen entworfen.
Tatsächlich wird kombinatorische Logik am häufigsten in Multiplexer- und Demultiplexer-Schaltungen verwendet. Wenn mehrere Ein- oder Ausgänge mit der gemeinsamen Signalleitung verbunden sind, werden die Logikgatter zum Decodieren einer Adresse verwendet, um einen einzelnen Dateneingangs- oder Ausgangsschalter auszuwählen.
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