Положительная и отрицательная логика

В современных цифровых устройствах логические состояния представляются двумя уровнями напряжения: высоким, близким к U_п, и низким, близким к нулю. Это так называемая потенциальная система представления информации, для которой характерна непосредственная связь между отдельными элементами схемы.

Переключающими импульсами служат перепады напряжения от одного уровня к другому. Два уровня, характеризующие логические состояния, определяются просто как более высокий – H (high) и низкий – L (low). Эти два значения называют логическими уровнями.

Существуют два рода так называемых логических соглашений в зависимости от того, каким уровнем напряжения кодировать логическую 1 (и соответственно логический 0). В соглашении положительной логики более высокий уровень напряжения (H) соответствует логической 1, а низкий (L) – логическому 0. В соглашении отрицательной логики – наоборот.

Работу логического элемента можно оценивать как с позиции положительной логики, так и отрицательной. Его функциональная роль в обоих случаях будет различной. Это важное положение, которым часто пользуются на практике, вытекает из закона де Моргана. Действительно,

(2.4)

Из полученного выражения следует, что логические операции можно изображать в двух логически эквивалентных формах.

Таблица 2.5 Таблица 2.6 Таблица 2.7

Уровни сигналов Логические сигналы Логические сигналы

в положительной логике в отрицательной логике

В качестве примера в табл. 2.5 приведены значения аргументов и функции двухвходового элемента, представленные в виде уровней сигналов. С учетом соглашения положительной логики (1 = Н) элемент выполняет логическую операцию И (табл. 2.6). Если рассматривать работу этого логического элемента в отрицательной логике (1 = L), то он действует как элемент ИЛИ (табл. 2.7).

Из рассмотренного вытекают правила преобразования логических схем из одной формы в другую. Имея изображение логического элемента можно получить его эквивалентную форму, проделав следующие преобразования:

1) в основном поле изображения элемента символ & заменить на символ 1 либо наоборот;

2) все прямые входы и выходы заменить инверсными, а инверсные – прямыми.

На рис. 2.8 представлены графические обозначения некоторых элементов в двух видах логики.

Соглашение положительной логики имеет преимущественное применение. В каталогах, справочниках, заводских этикетках логические функции цифровых интегральных схем даются для положительной логики.

Положительная логика Отрицательная логика

Рис. 2.8. Графическое обозначение элементов в двух видах логик

Поиск по сайту: