Проводное логическое соединение
Проводное логическое соединение представляет собой логический элемент , реализующий булеву алгебру (логику) с использованием только пассивных компонентов, таких как диоды и резисторы . Проводное логическое соединение может создавать логический элемент И или ИЛИ . Ограничения включают невозможность создания вентиля НЕ , отсутствие усиления для обеспечения восстановления уровня и постоянный омический нагрев для большей части логики (особенно больше, чем КМОП ), что косвенно ограничивает плотность компонентов и скорость.
Проводная логика работает за счет использования высокого импеданса выходов с открытым коллектором (и его вариантов: открытый эмиттер, открытый сток или открытый источник) путем простого добавления подтягивающего или понижающего резистора к источнику напряжения или может быть применена для подачи напряжения . -вытягивание выходов с использованием диодной логики (с недостатком потери напряжения на диоде ).
Проводное соединение И с активным высоким уровнем
[ редактировать ]См. Также: Диодная логика § Логический вентиль И с активным высоким уровнем.
Проводное соединение И представляет собой разновидность вентиля И. При использовании открытого коллектора или аналогичных выходов (которые на схемах обозначены символом ⎐) для проводного И требуется только повышающий резистор на общем выходном проводе. В этом примере 5 В считается ВЫСОКИМ (истина), а 0 В — НИЗКИМ (ложь). Этот ворота можно легко расширить, добавив больше входов.
Когда все входы имеют ВЫСОКИЙ уровень, все они имеют высокий импеданс, а нагрузочный резистор повышает выходное напряжение ВЫСОКОГО уровня, но если какой-либо вход имеет НИЗКИЙ уровень, они переводят выход в НИЗКИЙ уровень: [1]
| Входы | Выход | |
|---|---|---|
| А | Б | А И Б |
| ВЫСОКИЙ | НИЗКИЙ | НИЗКИЙ |
| НИЗКИЙ | ВЫСОКИЙ | НИЗКИЙ |
| НИЗКИЙ | НИЗКИЙ | НИЗКИЙ |
| ВЫСОКИЙ | ВЫСОКИЙ | ВЫСОКИЙ |
При управлении нагрузкой подтягивающего напряжения выходной сигнал HIGH снижается из-за падения напряжения , хотя выходной сигнал LOW составляет почти 0 В. Но если диодная логика используется , для каждого входа требуется диод, и выходное напряжение LOW будет дополнительно повышаться за счет прямого напряжения диода . Следует позаботиться о том, чтобы выходное напряжение оставалось в допустимых пределах .
Проводное соединение ИЛИ с активным высоким уровнем
[ редактировать ]
См. Также: Диодная логика § Логический вентиль ИЛИ с активным высоким уровнем.
Проводное соединение ИЛИ электрически выполняет булевую логическую операцию логического элемента ИЛИ с использованием открытого эмиттера или аналогичных входов (которые можно обозначить символом ⎏ на схемах), подключенных к общему выходу с понижающим резистором. Этот ворота также можно легко расширить, добавив больше входов.
Когда все входы имеют НИЗКИЙ уровень, все они имеют высокий импеданс, и понижающий резистор снижает выходное напряжение до НИЗКОГО, но если какой-либо вход имеет ВЫСОКИЙ уровень, они повышают выходное напряжение:
| Входы | Выход | |
|---|---|---|
| А | Б | А ИЛИ Б |
| НИЗКИЙ | НИЗКИЙ | НИЗКИЙ |
| НИЗКИЙ | ВЫСОКИЙ | ВЫСОКИЙ |
| ВЫСОКИЙ | НИЗКИЙ | ВЫСОКИЙ |
| ВЫСОКИЙ | ВЫСОКИЙ | ВЫСОКИЙ |
При управлении нагрузкой выходной сигнал LOW повышается за счет падения напряжения при понижении напряжения, хотя выходной сигнал HIGH почти соответствует напряжению питания (5 В). Но если диодная логика используется , для каждого входа требуется диод, и ВЫСОКОЕ выходное напряжение будет дополнительно понижено прямым напряжением диода .
Реверс активного уровня
[ редактировать ]Проводное И с активным высоким уровнем можно рассматривать как проводное ИЛИ с активным низким уровнем (а проводное ИЛИ с активным высоким уровнем можно рассматривать как проводное И с активным низким уровнем), используя логику с активным низким уровнем (или отрицательную логику) и применяя законы Де Моргана. .
Совместимость проводного И ИЛИ с использованием диодов
[ редактировать ]
Диодная логика использует диод для каждого входа в дополнение к общему подтягивающему резистору (для проводного И) или понижающему резистору (для проводного ИЛИ). Однако каждый этап диодной логики снижает уровни выходного напряжения. Таким образом, без усиления выходное напряжение может быть несовместимо с семейством первичной логики.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ М. Моррис Мано, Цифровая логика и компьютерный дизайн , Прентис-Холл, 1979 ISBN 0-13-214510-3 , стр. 571.
- Цифровые методы, Образовательные системы Heathkit, 1990 г.
- Фундаментальная физика, К.Л. Гомбер и К.Л. Гогия, Pradeep Publications, 2005 г.