Skriptář - Knihy, Skriptá a více pro vás

22

Základné pojmy a princípy práce počítača

Kombináciou týchto základných logických jednotiek sa dá implementovať akákoľvek binárna funkcia, teda funkcia, ktorá je určená vstupnou/výstupnou tabuľkou núl a jednotiek binárnej abecedy. Logické funkcie nemenné v čase sú realizované ako kombinačné obvody. Pod kombinačným obvodom sa rozumie taký obvod, ktorého výstup v uvažovanom okamihu zostáva nezmenený pokiaľ sa nezmenia jeho vstupy. Na rozdiel od logických funkcií nemenných v čase, sekvenčné logické funkcie sú funkcie, ktoré závisia nielen od okamžitých kombinácií pravdivostných hodnôt vstupných premenných, ale tiež na predchádzajúcich logických stavoch. Sekvenčné logické funkcie sú realizované pomocou sekvenčných obvodov. Sekvenčné logické obvody sú teda také zapojenia, v ktorých je logická hodnota na výstupe daná nielen kombináciou logických hodnôt na vstupoch, ale je závislá aj od predchádzajúcich logických stavov týchto obvodov. V pravdivostnej tabuľke (tab. 2.4.) sú uvedené hodnoty pre ďalšie základné logické funkcie (NOR - ! (a + b), NAND - ! (a . b), XOR – a xor b, XNOR - ! (a xor b) ). Tab. 2.4. Pravdivostná tabuľka – logické funkcie NOR, NAND, XOR, XNOR ! (a + b) ! (a . b) a XOR b ! (a XOR b) Vstup a Vstup b NOR NAND XOR XNOR 0 I 0 I 0 0 I I I 0 0 0 I I I 0 0 I I 0 I 0 0 I

Pre úplnosť je potrebné uviesť, že princípy práce logických obvodov môžu byť využité nie len v elektrických obvodoch, ale napríklad aj v obvodoch využívajúcich tlak vzduchu, či kvapaliny, alebo chemické reakcie, či dokonca mechanické rozvody s pružinami. Napríklad logickú funkciu ALEBO je možné implementovať dvoma ventilmi, ktoré sú zapojené paralelne. Každý ventil má tri prípojky: vysokotlakový vstup, vysokotlakový výstup a riadenie. Vodný tlak na riadiacom spoji tlačí na piest, ktorý oddeľuje vysokotlakový prívod vody na vstupe ventilu od jeho výstupu. Pružina udržuje ventil uzatvorený, pokiaľ nie je otvorený dostatočne veľkým riadiacim tlakom. V takomto logickom obvode tlak vody rozlišuje dva možné signály. Pružiny a tesnenia neumožnia aby výstupný vysoký tlak ovplyvnil riadiaci tlak. Toto obmedzenie zaistí "dopredný" tok informácie ventilom - spínačom. Vysokotlakový prúd vody prechodom cez ventil, "obnoví" silu "signálu" na maximum, teda pôsobí aj ako zosilňovač. Tlak pružiny zaisťuje, že tlak kvapaliny v riadiacom potrubí ventilu musí mať určitú hodnotu, aby zaistil skokovú, "digitálnu" zmenu stavu ventilu. Ventil bude buď otvorený, alebo zavretý. Hoci aj oslabený