Используемые для обработки цифровых сигналов устройства называются логическими элементами, и для их идентификации используют логические символы. В международной технической литературе могут использоваться различные стандарты начертания логических символов, но чаще всего встречаются три варианта отображения логических схем – в стандартах ГОСТ, DIN или ANSI.
Так, в большинстве государств СНГ используются начертания логических символов, определяемые Госстандартом Российской Федерации (ГОСТ). В странах Северной Америки (США и Канада) применяются обозначения логических символов, утвержденные Американским национальным институтом стандартов (ANSI). А в странах Европейского Союза (ЕС) логические символы обозначаются согласно стандартам, разработанным Институтом стандартизации Германии (DIN).
Ниже приведены семь основных логических элементов цифровых систем. В таблице истинности 0 означает низкий уровень напряжения (Low), a 1 – высокий (High). Для каждого элемента приведены выполняемые им логические или как их еще называют булевы[1] функции.
1. Инвертор. Логическое НЕ (NOT).
Обозначение логического элемента:
а) в стандарте России и СНГ |
б) в стандарте DIN (страны ЕС) |
в) в стандарте ANSI (США и Канада) |
Таблица истинности:
Вход X |
Выход Y |
0 |
1 |
1 |
0 |
Булева функция:
2. Конъюнктор. Логическое И (AND).
Обозначение логического элемента:
а) в стандарте России |
б) в стандарте DIN |
в) в стандарте ANSI |
[1] Дж. Буль (1815–1864) – английский математик и логик, им заложены основы математической логики. Выражение «булева функция» часто используется как синоним выражения «логическая функция».
Таблица истинности:
Вход X1 |
Вход X2 |
Выход Y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Булева функция:
3. Конъюнктор с инверсией. Логическое И-НЕ (NAND).
Обозначение логического элемента:
а) в стандарте России |
б) в стандарте DIN |
в) в стандарте ANSI |
Таблица истинности:
Вход X1 |
Вход X2 |
Выход Y |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Булева функция:
4. Дизъюнктор. Логическое ИЛИ (OR).
Обозначение логического элемента:
а) в стандарте России |
б) в стандарте DIN |
в) в стандарте ANSI |
Таблица истинности:
Вход X1 |
Вход X2 |
Выход Y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Булева функция: .
5. Дизъюнктор с инверсией. Логическое ИЛИ-НЕ (NOR).
Обозначение логического элемента:
а) в стандарте России |
б) в стандарте DIN |
в) в стандарте ANSI |
Таблица истинности:
Вход X1 |
Вход X2 |
Выход Y |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Булева функция:
6. Исключающее ИЛИ (ХOR).
Обозначение логического элемента:
а) в стандарте России |
б) в стандарте DIN |
в) в стандарте ANSI |
Таблица истинности:
Вход X1 |
Вход X2 |
Выход Y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Булева функция:
6. Исключающее ИЛИ с инверсией (ХNOR).
Обозначение логического элемента:
а) в стандарте России |
б) в стандарте DIN |
в) в стандарте ANSI |
Таблица истинности:
Вход X1 |
Вход X2 |
Выход Y |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Булева функция: