Основы

Логические элементы

Логические элементы выполняют логические операции. С помощью логических элементов можно составлять логические схемы для роботов, реализующие любые логические функции.

Базовые логические элементы

Базовых логических элементов (логических вентилей) всего три: элемент НЕ, элемент И, элемент ИЛИ. Каждый из логических элементов реализует соответствующую логическую операцию и имеет условное графическое обозначение.

Элемент НЕ (инвертор)

Условное обозначение принятое в России (ГОСТ) и Европе (IEC)	Условное обозначение принятое в Америке (ANSI)

Элемент НЕ реализует операцию логического отрицания (инверсии).



Принцип работы инвертора:

Элемент И

Условное обозначение принятое в России (ГОСТ) и Европе (IEC)	Условное обозначение принятое в Америке (ANSI)

Элемент И реализует операцию логического умножения.



Принцип работы логического элемента И:

Элемент ИЛИ

Условное обозначение принятое в России (ГОСТ) и Европе (IEC)	Условное обозначение принятое в Америке (ANSI)

Элемент ИЛИ реализует операцию логического сложения.



Принцип работы логического элемента ИЛИ:

Комбинированные элементы

На практике часто используются комбинированные элементы И-НЕ и ИЛИ-НЕ. С помощью логических элементов И-НЕ можно реализовать любую из базовых логических операций, а значит и построить любую логическую схему. То же самое можно сделать и с применением элемента ИЛИ-НЕ.

И-НЕ

Условное обозначение принятое в России (ГОСТ) и Европе (IEC)	Условное обозначение принятое в Америке (ANSI)

Элемент И-НЕ последовательно реализует операцию логического умножения, а затем инверсию полученного результата. С помощью базовых элементов И-НЕ можно представить следующим образом:



Принцип работы логического элемента И-НЕ:



Базовые логические элементы, построенные на основе элементов И-НЕ:



Логический элемент НЕ из элемента И-НЕ




Логический элемент И из элементов И-НЕ




Логический элемент ИЛИ из элементов И-НЕ

ИЛИ-НЕ

Условное обозначение принятое в России (ГОСТ) и Европе (IEC)	Условное обозначение принятое в Америке (ANSI)

Элемент ИЛИ-НЕ последовательно реализует операцию логического сложения, а затем инверсию полученного результата. С помощью базовых элементов ИЛИ-НЕ можно представить следующим образом:



Принцип работы логического элемента ИЛИ-НЕ:

Исключающее ИЛИ (XOR)

Условное обозначение принятое в России (ГОСТ) и Европе (IEC)	Условное обозначение принятое в Америке (ANSI)

Элемент Исключающее ИЛИ реализует операцию логического сложения по модулю 2.



На выходе элемента Исключающее ИЛИ будет логическая 1, если только один из входов равен 1, во всех остальных случаях, на выходе будет 0.


Важное дополнение

В данной статье рассмотрены двухвходовые логические элементы, которые чаще всего используются для того, чтобы сделать робота своими руками, но существуют также элементы с тремя и более входами.