3. 4 Қосындылағыш
Логикалық схемаларда қолданылатын екілік сандарды қосу, көбейту амалдары жиі қарастырылады. Екілік санды қосу тасымалдау есебімен сәйкес разрядтарды қосуға әкеледі.
Екі екілік санды қосуды жүзеге асыратын логикалық элементтердің шартты графикалық бейнеленуімен шындық кестесін (3.8-кесте) қарастыралық.
| А | В | Σ | С0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| Екілік сан қосылғыш тар | қосынды | тасымал | |
| шектеулі НЕМЕСЕ | ЖӘНЕ | ||
3.8-кесте. Жартылай қосындылағыш шындық кестесі
мұндағы, А, В - кіріс сигналдары, Σ – қосынды, С0 – шығыс тасымал дегенді білдіреді.
Бұл кестеден С0 =А*В екенін көреміз. Мұндай талап етілетін логикалық деңгейді алу үшін ЖӘНЕ элементін пайдалануға болады. Ал, енді қосынды шығысындағы күйді бульдік өрнекпен сипаттауға тырысалық. Сонда Σ=А*В+В*А бұл өрнек үшін 2 ЖӘНЕ-ЕМЕС 1 НЕМЕСЕ логикалық элементтері пайдаланылады, яғни, шектеулі НЕМЕСЕ пайдаланылады. Σ=А||В.
Сонымен, шектеулі НЕМЕСЕ салыстыру схемасы ғана емес, оның басқа маңыздылығы да бар. Ол оның шындық кестесін екілік сандарды қосу кестесімен салыстырудан шығады. Мұнда тек жоғары разрядқа көшу қарастырылмайды, оны қалыптастыру үшін салыстыру схемасына (шектеулі немесе) сәйкестендіру схемасын (және) қосу керек. Соңғысы А және В аргументтерінің екеуінің де мәндері бір мезгілде 1 болғанда ғана логикалық бірлікті туғызады. Шыққан схема жартылай қосындылағыш деп аталады.
Толық қосындылағыш үш кіріске ие. Көп разрядты екілік сандарды қосу үшін бірнеше жартылай және толық қосындылағыштар қажет. Мысалы, үш разрядты параллель қосындылағыш. Мысал ретінде тізбектелген әрекеттер қосындылағышын қарастырамыз.
Cік S
А C0
В
3.10-сурет. Қосындылағыш
Мұның барлық мүмкін екілік разрядты А,В,Сік (cаrry input) қосылғыштары комбинациясы үшін шындық кестесі:
3.9-кесте. Қосындылағыш шындық кестесі
3.5 Шифратор және дешифратор
Әрбір сигналды түрлендіруге арналған жеке дара кірісі бар құрылғы шифратор деп аталады. Шифратордың шығысында кіріс сигнал мәніне сәйкес код қалыптасады. Кәдімгі жағдайда кіріс саны 2n-1, ал шығыс саны n-ға тең болады. Кірістің біреуінде логикалық «1» пайда болады. Шифратор шығысында кірісте берілген сигналға сәйкес келетін екілік сигналдар комбинациасын туғызады.
Әр мезетте кірістің біреуінде ғана бірлік пайда болады. Бірнеше кіріс сигналын бір мезгілде белсендіруге болмайды. Өйткені, бұл жағдайда шығыс сигналдарының жиынтығы қате кодты көрсетеді.
Пернелік тақта мен жүйелік блок арасындағы және т.б. сондай құрылғылар арасында байланыс үшін шифр пайдаланылады. Мысалы, пернелік тақтаның әр пернесі басылғанда шифр, шығысында оның екілік коды пайда болады. Сөйтіп, енгізілген бірнеше перне сигналдары одан әрі екілік кодта өңделеді. Ал, өңделген ақпаратты мониторға немесе басқа құрылғыға беру үшін шифраторға кері үрдіс жүргізілетін құрылғы қолданады. Ол 0 мен 1-ден тұратын ақпаратты пайдаланушыға түсінікті түрге келтіреді. Мұндай құрылғы дешифратор деп аталады. Оның n кірісі 2n дәрәжесіндегі шығысы болады.
х0
|
х1 у1
х2
|
|
х3
х4
|
х5
х6 у3
х7
3.11-сурет. Шифратор
3.6 Триггер
Есептеуіш машина сигналдарды түрлендіріп қана қоймайды, оларды жазып, сақтайды. Ақпаратты сақтайтын электрондық жүйеге екілік сигналдың бірін тіркеп тұратын есте сақтау құрылғысы қажет-ақ. Мұндай құрылғы орнықты күйдің бірін ұзақ уақыт сақтай алады, мәліметтің түсуіне қарай шапшаң басқа күйге ауыса алады. Сонымен орнықты екі жағдайы бар есептеуіш машиналарда кең таралған есте сақтау элементі триггер деп аталады.
«Триггер» термині ағылшынның trigger - ілгешек, төмен түсетін ілгешек деген сөзінен шыққан. Бұл схеманы белгілеу үшін flip-flop термині қолданылады. Қазақша шапалақтау дегенді білдіреді. Электрондық схеманың осы дыбысқа сәйкес аталуы оның электрленген күйінің бірінен екіншісіне және керісінше ауысу мүмкіндігін көрсетеді. Қарапайым триггердің екі кірісі, екі шығысы болады.
Q
3.12-сурет.Триггер
Триггер кәдімгі екі позитивті айырғышқа ұқсас әрекет етеді, тек қолмен басқарылмайды. Кірістен түсетін электр сигналдарынан тәуелді болады.
Егер А сигналы 1-ге тең болса, онда триггер логикалық 1 күйіне енеді. Бұл жағдайда триггер шығысында Q=1, 
=0 және осы логикалық 1 күйін ұзақ уақыт сақтай алуы мүмкін. Тек В кірісінде логикалық 1 сигнал пайда болса, ол жағдайда триггер логикалық 0 күйіне ауысады.
Триггердің басты қызметі - ақпаратты сақтау. Шығыстағы күйлердің ауысуы кіріс сигналдарының өзгерісіне сәйкес лезде жүреді. Мұндай сигналға реакциялы триггер асинхронды деп аталады.
А Q тікелей шығыс
В инвертор шығыс
3.13-сурет. Триггердің қызметі
3.7 Санауыш
Әрбір алфавиттік – цифрлық схема бірнеше санауыштарды қамтиды. Санауыштың қызметі – кейбір жағдайларды немесе уақыт бойынша интервалдарды хронологиялық тізбекке сәйкес жағдайларды реттеу. Санау функцияларын орындайтын цифрлық схеманы тригерлерден құрастыруға болады.
Тасымалдауға қабілетті санауыштар арқылы 4-тік, 2-лік разрядты пайдалана отырып, 0000-ден 1111-ге дейін санауға болады.
3.10-кесте. Санауыштың қызметі
| Екілік санау | Ондық санау | |||
| D | С | В | А |
|
| 8 | 4 | 2 | 1 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 2 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 4 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 5 |
| 0 | 1 | 0 | 6 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 7 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 8 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 9 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 10 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 11 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 12 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 13 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 14 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 15 |
Кестедегі А бағаны 2-лік разрядты құрайды немесе цифрдың кіші мәніне сәйкес келеді. Егер 0000-ден 1111-ге дейін (2-лік санау жүйесінде) санайтын санауыш қажет болса, онда 16 түрлі кіріс болуы тиіс. Мұндай санауыш 16 модулі бойынша санауыш деп аталады.
Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар
1. Пікір дегеніміз не?
2. ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС операцияларын салыстырмалы түсіндіріңіз. Бағдарламалау тілдеріндегі осы операциялар туралы не білесіз?
3. Триггер мен қосындылағыштың қызметін талдап, шындық кесте құрып көріңіз.
Тестілер
1. Мына схемалардың қайсысында инвертор бейнеленген?
а) 
ә) 
б) 
2. Төмендегі логикалық элемент қалай аталады?
а) шектеулі НЕМЕСЕ
ә) ЖӘНЕ-ЕМЕС
б) триггер
3. Қай уақыт диаграммасы конъюнкция операциясына тән?
а) U
U t
t
|
ә) U1
U2
|
|
U
б) U1
|
U2
|
U
|
4. Мына алгоритм қай логикалық операцияны сипаттайды?
егер x1:=1 немесе x2:=1
онда у:=1
әйтпесе у:=0
бітті
а) коньюнкция
ә) дизьюнкция
б) инверсия