Dobiera elementy elektroniczne do budowy układów elektroniki cyfrowej

Dlaczego tak

W tablicy jedynki stoją w wierszu c = 0 dla kolumn ba = 00 i 01 oraz w wierszu c = 1 dla kolumn ba = 11 i 10. Pierwsza para pól sąsiaduje ze sobą i różni się wyłącznie zmienną a, więc skleja się do iloczynu c̄b̄; druga para również różni się tylko zmienną a i skleja się do iloczynu cb. Zmienna a wypada z obu grup, więc minimalna postać funkcji to c̄b̄ + cb — funkcja przyjmuje wartość 1 dokładnie wtedy, gdy c i b mają jednakowe wartości.

Dlaczego tak

Gdy oba wejścia mają ten sam stan A, bramka NAND daje ¬(A·A) = ¬A, czyli neguje sygnał. Równie dobrze można podać A na jedno wejście, a drugie połączyć ze stanem wysokim. Połączenie wejścia z masą (stan niski) wymusza na wyjściu stale jedynkę, niezależnie od sygnału. To jeden z kroków pokazujących, że z samych bramek NAND można zbudować każdą funkcję.

Dlaczego tak

Sonda logiczna porównuje napięcie z progami rodziny logicznej i sygnalizuje diodami stan 1, stan 0 albo napięcie nieokreślone, a często także impulsy, nawet bardzo krótkie. Pozwala szybko sprawdzić, czy sygnał dochodzi do wejścia. Nie mierzy dokładnych wartości napięcia — do tego służy multimetr — ani nie pokazuje kształtu przebiegu jak oscyloskop.

Dlaczego tak

Półsumator dodaje dwa bity: suma to A ⊕ B (EX-OR), a przeniesienie — A · B (AND). Dla A = B = 1 suma wynosi 0, a przeniesienie 1, czyli wynik binarny 10. Multiplekser wybiera jedno z wejść sygnałem sterującym, a przerzutnik i licznik to układy sekwencyjne z pamięcią.

Dlaczego tak

Zanegowany iloczyn logiczny to z definicji funkcja NAND — wyjście jest w stanie niskim tylko wtedy, gdy oba wejścia mają stan wysoki. NOR to zanegowana suma, AND — iloczyn bez negacji, a EX-NOR daje 1 przy jednakowych stanach wejść. Bramki NAND są uniwersalne — z nich można zbudować każdą funkcję.

Dlaczego tak

Dla klasycznych układów CMOS przyjmuje się, że stan wysoki jest pewnie rozpoznawany powyżej ok. 70% napięcia zasilania, czyli ok. 3,5 V przy 5 V, a stan niski — poniżej ok. 30%, czyli 1,5 V. Napięcia pomiędzy tymi progami są nieokreślone. 0,8 V to próg stanu niskiego rodziny TTL, a 5,5 V przekracza zasilanie i może uszkodzić wejście.