2.2 Alapáramkörök

iDevice ikon


A gyakorlatban az áramkörök elkészítésére a logikai függvények funkcióit megvalósító ún. kapuáramköröket használnak.

A legfontosabb kapuáramkörök rajza a 8. ábrán látható.

 

 

8. ábra
A leggyakrabban használatos kapuáramkörök

 

A KIZÁRÓ VAGY kapunál használatos az XOR elnevezés is.

A különböző kapuáramkörök működését leginkább az igazságtáblázatuk segítségével tudjuk megérteni. Az INVERTER, a VAGY-kapu és az ÉS-kapu működését az 1. egységben találjuk meg. A NAND-kapu, a NOR-kapu és a KIZÁRÓ VAGY-kapu (XOR) igazságtáblázatát a 9. ábrán láthatjuk.

A kapuáramkörök közül a VAGY, az ÉS, a NAND és a NOR több bemenettel is rendelkezhet (A, B, C, D...). Gyakori a 3, 4, 8 bemenettel rendelkező kapuáramkörök alkalmazása.

9. ábra
A NAND, a NOR és a KIZÁRÓ VAGY kapuk igazságtáblázata

 

Az igazságtáblázatokból jól láthatók a következők: 

  • a NAND (NEM-ÉS) kapcsolattal meghatározott F esemény akkor teljesül, ha az A és B (vagy több), közül legalább az egyik nem jön létre
  • a NOR (NEM-VAGY)kapcsolattal meghatározott F esemény akkor teljesül, ha az A és B (vagy több), esemény egyike sem jön létre
  • a KIZÁRÓ VAGY kapcsolatnál az F esemény akkor teljesül, ha A és B közül csak az egyik teljesül (csak két bemenettel rendelkezik).

 

Ezek az áramkörök ún. IC tokokban vannak elhelyezve, egy IC-tokban több darab azonos típusú kapuáramkör található. (10. ábra.)

 

10. ábra
4 db 2 bemenetű ÉS kapu egy IC tokban

 

Ilyen és ehhez hasonló kapuáramkörökből építhetjük fel a kombinációs hálózatokat.

Két bemenetű VAGY, NAND, NOR és XOR kapuáramkörökből szintén 4 db van egy-egy IC tokban.

 

Kombinációs hálózat

 

Egy olyan, csupán kapuáramkörökből álló digitális hálózat, amely nem tartalmaz visszacsatolásokat. Az ilyen hálózatok megvalósítására leginkább a következő 3 féle, funkcionálisan teljes rendszert használják:

 

  • NÉV (NEM-ÉS-VAGY) rendszer
  • NAND rendszer
  • NOR rendszer.

 

Ez azt jelenti, hogy bármilyen logikai függvény megvalósítható, csupán a három alapkapu (NEM, ÉS, VAGY), vagy csupán NAND kapu, vagy csupán NOR kapu segítségével.  A leginkább elfogadott és alkalmazott a NAND rendszer használata.