Scheme Bloc - Circuite Electronice

Argument

Tehnicile prelucrării, transmiterii, memorării şi afişării datelor se bazează, din ce în ce mai mult, pe folosirea sistemelor numerice.

Principiile de funcţionare a sistemelor de prelucrare automată a datelor determină ca din punct de vedere constructiv să fie folosite elemente fizice care comportă două stări distincte: „deschis" sau „închis", „puls" sau „lipsă puls", „tensiune scăzută" sau „tensiune înaltă". Teoretic, stadiul intermediar nu există. Un element nu poate fi în acelaşi timp în ambele stări.

Legile care descriu comportarea diferitelor combinaţii ale celor două stări ale elementelor de comutaţie, formal, sunt identice cu legile care guvernează relaţiile dintre propoziţiile logice. Acestea pot fi adevărate sau false. Atribuindu-se unei propoziţii adevărate valoarea „1" şi unei propoziţii false valoarea „0", o propoziţie neputând să fie în acelaşi timp adevărată şi falsă, se poate introduce o variabilă care să ia numai valorile „1" sau „0". Mulţimea de definiţie a acestei variabile va fi A={0,1}.

In lume, la ora actuală, se utilizează foarte multe sisteme de numeraţie. Sistemul zecimal, probabil, este cel mai răspândit dat fiind faptul că mâinile au zece degete (digit). In instrumentele digitale, digit-urile se reprezintă prin diverse potentialuri. Dacă este utilizat sistemul zecimal, circuitele trebuie să fie capabile să distingă 10 niveluri diferite. Acest lucru este posibil doar cu o proiectare migăloasă a circuitelor.

Evident, şansa erorilor este foarte mare. în echipamentele digitale însă, sistemul binar este utilizat practic în exclusivitate, datorită remarcabilei sale proprietăţi: simplitatea, având doar doi digiţi!

Orice număr poate fi exprimat în sistemul binar prin utilizarea unui cod numeric. Se asociază astfel fiecărei cifre zecimale o secvenţă de cifre binare (biţi -de la binary digit). Din acest motiv, se mai numesc coduri binar-zecimale. Există o mare varietate de coduri numerice.

1. Operaţii logice

Un circuit logic combinaţional este un sistem definit prin tripletul S = (X,Y, f), unde:

X - spaţiul de intrare;

Y - spaţiul de ieşire;

f: X -* Y este funcţia de intrare-ieşire, care este o funcţie logică.

Fig.1

Circuitul Logic Combinaţional (CLC) poate avea una sau mai multe ieşiri.

Comportarea CLC -este independentă de timp şi este descrisă cu ajutorul funcţiilor booleene, explicitarea lor facându-se prin tabele de adevăr, expresii algebrice (canonice, elementare, neelementare) sau prin diagrame Veitch - Karnaugh.

In cazul general, când se foloseşte forma canonică, este utilizată preferenţial f. c. n. d.

Pentru minimizarea cu ajutorul diagramelor V-K este preferat lucrul tot cu f.c.n.d., alegând suprafeţele marcate cu „1". Pe lângă comoditatea lucrului cu expresii algebrice care conţin sume de produse, există şi o justificare practică: se asigură implementarea unitară a funcţiilor logice cu ajutorul a două niveluri de porţi de tip NAND (care, tehnologic, sunt mai avantajoase şi mai răspândite), utilizând relaţiile lui De Morgan.

Există însă şi cazuri în care sunt preferate alte configuraţii, care conduc în final la soluţii mai avantajoase din.punct de vedere al numărului de CI sau al disponibilităţii acestora, renunţând la modul unitar de realizare a CLC.

Dacă la implementarea a două sau mai multe expresii logice apar termeni comuni, ei vor fi implementaţi pentru o singură componentă, rezultatul fiind preluat şi de celelalte.

Problema alegerii circuitului logic optim din punct de vedere tehnologic impune minimizarea funcţiei logice corespunzătoare lui (din punct de vedere al numărului de variabile, al numărului de termeni sau, pe ansamblu, reducerea numărului de variabile şi de termeni).

Blocurile logice combinaţionale pot îndeplini funcţii de prelucrare, transfer condiţionat sau interconectare între alte blocuri logice.

Studiul CLC impune:

- probleme de proiectare, care constau în alegerea optimă din punct de

vedere tehnologic a unor porţi logice, în vederea realizării unei scheme logice complexe, a cărei funcţie logică se cunoaşte