Реализация элемента И с тремя входами на базе интегральной схемы (ИС) 7408

Например, реализация логических функций, используя элемент И-НЕ

Для получения любого логического элемента достаточно иметь лишь два элемента ИНВЕРТОР и элемент И или элемент ИЛИ

Использование инвертора для преобразования логических элементов

Инвертор

Все логические элементы, рассмотренные до сих пор, имели по крайней мере два входа и один выход. В отличие от них в схеме НЕ, часто называемой инвертором, есть только один вход и один выход. Основная функция схемы НЕ (ин­вертора) состоит в том, чтобы обеспечивать на выходе сиг­нал, противоположный сигналу на входе.

Логический элемент исключающее ИЛИ

Логический элемент исключающее ИЛИ иногда называют элементом типа «что-нибудь, но не все» и часто для него используют английское сокращение XOR.

Логические элементы с числом входов больше двух

До сих пор мы использовали только логические элементы с одним или двумя входами. Однако довольно часто бы­вает необходимо иметь логические элементы с большим числом входов, такие элементы строятся аналогично двухвходовым.

Например, элемент И с тремя входами и его реализация на элементах И с двумя входами

ШИФРАТОР И ДЕШИФРАТОР

Шифратор (кодер) преобразует единичный сигнал на одном из входов в n-разрядный двоичный код. Может найти применение, например, в устройствах ввода информации для преобразования десятичных чисел в двоичную систему счисления.

Предположим, на пульте десять клавиш с гравировкой от 0 до 9. При нажатии любой из них на вход шифратора подается единичный сигнал (Х₀, ..., Х₉). На выходе шифратора должен появиться двоичный код (Y₀, ..., Y₉) этого десятичного числа. Как видно из таблицы истинности (см. таблица), в этом случае нужен преобразователь с десятью входами и четырьмя выходами.

Таблица

На выходе Y₀ единица должна появиться при нажатии любой нечетной клавиши Х₁, Х₃, Х₅, Х₇, Х₉, т.е. Y₀=X₁+X₃+X₅+X₇+X_9.

Y₁=X₂+X₃+X₆+X₇;

Y₂=X₄+X₅+X₆+X₇;

Y₃=X₈+X_{9 .}

Cледовательно, для реализации шифратора понадобится четыре элемента ИЛИ: пятивходовый, два четырех входовых и двухвходовый (см. рисунок).

Дешифратор (декодер) - это узел, преобразующий код, поступающий на его входы, а сигнал только на одном из его выходов. Дешифраторы широко применяются в устройствах управления, в системах цифровой индикации, для построения распределителей импульсов по различным цепям и т.д. Схема используется для перевода двоичных цифр в десятичные. Дешифратор двоичного n-разрядного кода имеет 2ⁿ выходов, так как каждому из 2ⁿ значений входного кода должен соответствовать единичный сигнал на одном из выходов дешифратора.
Таблица истинности для дешифратора трехразрядного двоичного кода десятичных цифр:

Таблица

Логические функции, описывающие работу такого дешифратора:
Y₀= × ×
Y₁= × × X₀
.
.
.
Y₇=X₂× X₁× X₀

На рисунке показаны функциональная схема и условное обозначение дешифратора на 3 входа.