ИЛИ ворота

Вентиль ИЛИ — это цифровой логический вентиль , реализующий логическую дизъюнкцию . Логический элемент ИЛИ выдает «истина», если какой-либо из его входов имеет значение «истина»; в противном случае выводится «ложь». Состояния входа и выхода обычно представляются разными уровнями напряжения .

Описание [ править ]

ИЛИ таблица истинности ворот
Вход		Выход
А	Б	А ИЛИ Б
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Любой вентиль ИЛИ может быть сконструирован с двумя или более входами. Он выводит 1, если какой-либо из этих входов равен 1, или выводит 0, только если все входы равны 0. Входные и выходные данные представляют собой двоичные цифры (« биты »), которые имеют два возможных логических состояния . Помимо 1 и 0, эти состояния можно называть истинным и ложным, высоким и низким, активным и неактивным или другими подобными парами символов.

Таким образом, он осуществляет логическое отделение (∨) от математической логики . Ворота могут быть обозначены знаком плюс (+), поскольку их можно использовать для логического сложения . ^[1] Аналогично, вентиль ИЛИ находит максимум между двумя двоичными цифрами, так же как вентиль И находит минимум . ^[2]

Вместе с логическими элементами И и НЕ логический элемент ИЛИ является одним из трех основных логических элементов, из которых любая булева схема может быть построена . Все остальные логические элементы могут быть составлены из этих трех элементов; с их помощью можно реализовать любую функцию бинарной математики. ^[3]

Его иногда называют инклюзивным логическим элементом ИЛИ, чтобы отличить его от исключающего ИЛИ , вентиля исключающего ИЛИ. ^[4]Поведение OR такое же, как и XOR, за исключением случая, когда на обоих входах выдается 1. В ситуациях, когда этого никогда не возникает (например, в полном сумматоре ), два типа вентилей взаимозаменяемы. Эта замена удобна, когда схема реализуется с использованием простых интегральных микросхем, которые содержат только один тип вентиля на микросхему.

Символы [ править ]

В настоящее время существует два символа логических элементов, обозначающих логический элемент ИЛИ: американский символ ( ANSI или «военный») и символ IEC («европейский» или «прямоугольный»). Символ DIN устарел. ^[5]^[6]

«≥1» на символе IEC указывает, что выход активируется как минимум одним активным входом. ^[7]

Символ MIL/ANSI

Символ МЭК

Символ DIN

Описание оборудования и распиновка [ править ]

Элементы ИЛИ являются базовыми логическими элементами и доступны в ТТЛ и КМОП ИС логических семействах . Стандартной КМОП- ИС серии 4000 является 4071, которая включает в себя четыре независимых двухвходовых вентиля ИЛИ. Устройство TTL — это 7432. Существует множество ответвлений оригинального вентиля ИЛИ 7432, все они имеют одинаковую распиновку, но разную внутреннюю архитектуру, что позволяет им работать в разных диапазонах напряжения и/или на более высоких скоростях. В дополнение к стандартному вентилю ИЛИ с 2 входами также доступны вентили ИЛИ с 3 и 4 входами. В серии CMOS это:

4075: тройной вентиль ИЛИ с 3 входами
4072: двойной вентиль ИЛИ с 4 входами

Вариации включают:

74LS32: счетверенный вентиль ИЛИ с двумя входами (версия Шоттки с низким энергопотреблением )
74HC32: четырехканальный вентиль ИЛИ с двумя входами (высокоскоростная версия КМОП) — имеет меньшее потребление тока/более широкий диапазон напряжения.
74AC32: счетверенный вентиль ИЛИ с двумя входами (расширенная версия CMOS) - аналогичен 74HC32, но со значительно более высокой скоростью переключения и более сильным приводом.
74LVC32: такая же низковольтная версия CMOS.

Реализации [ править ]

Вентиль CMOS ИЛИ (справа виден вентиль НЕ)

NMOS ИЛИ вентиль

БЮТ ИЛИ ворота

Элемент ИЛИ с использованием диодов

Аналитическое представление [ править ]

$f(a,b)=a+b-a*b$ является аналитическим представлением вентиля ИЛИ:

$f(0,0)=0+0-0*0=0$
$f(0,1)=0+1-0*1=1$
$f(1,0)=1+0-1*0=1$
$f(1,1)=1+1-1*1=1$

Элементы ИЛИ со многими входами [ править ]

Элементы ИЛИ с несколькими входами обозначаются одним и тем же символом, но с большим количеством ведущих линий. ^[8]Хотя прямые реализации с более чем тремя входами возможны в семействах логических устройств, таких как CMOS, они неэффективны. В более эффективных реализациях используется каскад вентилей ИЛИ-НЕ и И-НЕ , как показано на рисунке ниже.

Вентиль ИЛИ с 12 входами, реализованный через каскад вентилей ИЛИ и И-НЕ.

Альтернативы [ править ]

Если конкретных вентилей ИЛИ нет, их можно сделать из вентилей И-НЕ или ИЛИ-НЕ в конфигурации, показанной на изображении ниже. Любой логический элемент может быть составлен из комбинации элементов И-НЕ или ИЛИ-НЕ .

Желаемые ворота	NAND-конструкция	НОР строительство

Проводное-ИЛИ [ править ]

При использовании логических выходов с активным низким уровнем с открытым коллектором , которые используются для сигналов управления во многих схемах, функция ИЛИ может быть реализована путем соединения нескольких выходов. Такая схема называется проводным ИЛИ . Такая реализация функции ИЛИ обычно также встречается в интегральных схемах, состоящих только из транзисторов N или P-типа.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ «Учебное пособие по логике ИЛИ воротам» . Учебники по электронике .
^ «ИЛИ Ворота» . HyperPhysics.phy-astr.gsu.edu . Проверено 24 сентября 2012 г.
^ Брош, Джеймс Д. (2012). Практические программируемые схемы: Руководство по ПЛИС, конечным автоматам и микроконтроллерам . Эльзевир Наука. п. 19. ISBN 978-0323139267 .
^ Министерство обороны США (26 февраля 1962 г.). Графические символы для логических схем (Отчет). МИЛ-СТД-806.
^ Харрис, Дэвид Харрис, Сара (2007). Цифровой дизайн и компьютерная архитектура (1-е изд.). Сан-Франциско, Калифорния: Морган Кауфманн. п. 21. ISBN 9780123704979 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Брумбах, Майкл Э. Промышленное электричество (8-е изд.). Клифтон-Парк, Нью-Йорк: Дельмар. п. 546. ИСБН 9781435483743 .
^ Группа полупроводников. Обзор стандарта IEEE 91-1984: Объяснение логических символов (PDF) (отчет). Инструменты Техаса. п. 4. СДИЗ001А.
^ «Многовходовые ворота» . Все о схемах . Проверено 4 февраля 2024 г.

[1] «Учебное пособие по логике ИЛИ воротам» . Учебники по электронике .

[2] «ИЛИ Ворота» . HyperPhysics.phy-astr.gsu.edu . Проверено 24 сентября 2012 г.

[Broesch2012-3] Брош, Джеймс Д. (2012). Практические программируемые схемы: Руководство по ПЛИС, конечным автоматам и микроконтроллерам . Эльзевир Наука. п. 19. ISBN 978-0323139267 .

[4] Министерство обороны США (26 февраля 1962 г.). Графические символы для логических схем (Отчет). МИЛ-СТД-806.

[5] Харрис, Дэвид Харрис, Сара (2007). Цифровой дизайн и компьютерная архитектура (1-е изд.). Сан-Франциско, Калифорния: Морган Кауфманн. п. 21. ISBN 9780123704979 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[6] Брумбах, Майкл Э. Промышленное электричество (8-е изд.). Клифтон-Парк, Нью-Йорк: Дельмар. п. 546. ИСБН 9781435483743 .

[7] Группа полупроводников. Обзор стандарта IEEE 91-1984: Объяснение логических символов (PDF) (отчет). Инструменты Техаса. п. 4. СДИЗ001А.

[8] «Многовходовые ворота» . Все о схемах . Проверено 4 февраля 2024 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

v т Это Общие логические связи
Тавтология / Правда $\top$
Альтернативное отрицание ( ворота NAND ) $\uparrow$ Обратная импликация $\leftarrow$ Импликация ( ворота IMPLY ) $\rightarrow$ Дизъюнкция ( ворота ИЛИ ) $\lor$
Отрицание ( НЕ ворота ) $\neg$ Эксклюзивное или ( ворота XOR ) $\not \leftrightarrow$ Двуусловный ( ворота XNOR ) $\leftrightarrow$ Оператор ( цифровой буфер )
Совместное отрицание ( ворота NOR ) $\downarrow$ Неимпликация ( ворота NIMPLY ) $\nrightarrow$ Обратная неимпликация $\nleftarrow$ Соединение ( ворота И ) $\land$
Противоречие / Ложь $\bot$
Философский портал