Bul algebrasi va ventillar. Bul funksiyalarini amalga oshirish

Ushbu sxemalarning kirishiga 0 yoki 1 ga teng bo‘lgan mantiqiy o‘zgaruvchilar 
beriladi, ularning chiqishida esa, yana o‘sha mantiqiy qiymatlarni qabul qila olishi 
mumkin bo‘lgan funksiyalarning, ya’ni Bul funksiyalarining qiymatlari olinadi. 
Sxemalarda mantiqiy qiymatlar ma’lum bir kattalikdagi kuchlanishlar bilan 
ifodalanadi. Odatda mantiqiy 0-ga, 0 dan 1V-gacha bo‘lgan kuchlanish, mantiqiy 1-
ga esa 2 dan 5V- gacha bo‘lgan kuchlanishlar mos keladi. TTL va ESL 
texnologiyalarida mantiqiy 1-ga to‘g‘ri keladigan kuchlanishning maksimal qiymati 
5V, MOP texnologiyasida esa +3,3V bo‘lishi mumkin. 
Yuqoridagi va keyingi rasmlarda keltirilgan oddiy mantiqiy funksiyalarni 
amalga oshiruvchi juda kichik elektron qurilmalar - ventillar deb ataladi. Ventillar - 
tranzistorlar asosida quriladi (3.8-rasm). Barcha zamonaviy mantiq, ya’ni mantiqiy 
sxemalarni qurish binar uzgich-ulagich sifatida ishlay oladigan tranzistorlarga 
asoslanadi. Tranzistor yordamida, ikkita qiymatga ega signallardan turli xil Bul 
funksiyalarini amalga oshir- uvchi raqamli sxemalarni hosil qilish mumkin. 
Kompyuterlarni qurishda ishlatilgan kichik mikrosxemalardan tortib, to katta va o‘ta 
katta inte- gratsiyadagi mikrosxemalar hisoblangan turli xildagi protsessorlar ham - 
raqamli 
sxemalardan 
tashkil 
topgandir. 
Shuning 
uchun 
kompyuterlar 
protsessorlarining ko‘rsatgichlaridan biri sifatida, ularning tarkibida ishlatilgan 
tranzistorlar sonidan ham foydalaniladi. Masalan: biz ushbu qo‘llanmada ko‘rib 
chiqadigan 8-razryadli protsessor Intel 8080 protsesso- ri tarkibida 6 mingta, 16-
razryadli protsessor Intel 8088 tarkibida 29 ming- ta va 32-razryadli protsessor 
Pentium 4 protsessori tarkibida esa 42 millionta tranzistor ishlatilgan. 3.8-rasmda 
keltirilgan NE (NOT) - inkorlash amalini bajaruvchi ele- mentning sxemasi 
tarkibida, bipolyar tranzistor qo‘llanilgan. Tranzistor tashqi muhit bilan bog‘lana 
oldigan uchta ulanish nuqtalariga ega, ular - kollektor, baza va emitter deb 
nomlanadi. 
Agar V
in
kirish kuchlanishi, ya’ni tranzistorning bazasidagi kuchlanish ma’lum 
bir kritik qiymatdan kichik bo‘lsa, tranzistorda uzilish sodir bo‘ladi va u juda katta 
qiymatga ega qarshilik sifatida ishlaydi. Kritik qiymat deganda - mantiqiy 1-ga 
to‘g‘ri keladigan kuchlanishdan kichikroq bo‘lgan kuchlanishning qiymati 
tushuniladi. Bunda tranzistorning kollektoriga berilayotgan +V
cc
kuchlanishi 
natijasida hosil bo‘lgan tok, tranzistor orqali uning emitteriga o‘ta olmaydi. Natijada 
sxema uchun chi- qish signali hisoblangan V
out
kuchlanishining qiymati, +V
cc
kuchlanishin- ing qiymatiga yaqin qiymatga teng bo‘ladi. Ushbu xildagi tranzistorlar 
uchun odatda +V
cc
 = 5 V. 

3.8-rasm. NE (NOT) - inkorlash amalini bajaruvchi element. 
Agar V
in
kuchlanishining qiymati kritik qiymatdan katta bo‘lsa, tranzistor 
ulanadi, ya’ni u orqali tok oqa boshlaydi va tranzistor o‘tkazgich sifatida ishlaydi. 
Bu esa V
out
signalini erga ulanganligini anglatadi, ya’ni bunda V
out
~ 0 bo‘ladi. 
Demak agar sxemadagi V
in 
kuchlanishining qiymati [0, 5V] chegaraning pastki 
qiymatiga yaqin bulsa, Vout kuchlanishining qiymati chegaraning yuqori qiymatiga 
ega bo‘ladi. Bu esa ushbu sxemani, inkorlash sxemasi - invertor ekan- ligini 
anglatadi. Unda mantiqiy 0, mantiqiy 1 ga, mantiqiy 1 esa man- tiqiy 0 ga 
aylantiriladi. Sxemada siniq chiziqlar shaklida ifodalangan qarshilik (rezistor) esa 
tranzistor kuyib qolmasligi uchun, undan o‘tayotgan tok kuchini cheklash 
maqsadida qo‘yilgan. Tranzistorni bir holatdan boshqa holatga o‘tishi uchun, bir 
necha nanosekund kerak bo‘ladi. 3.8-rasmning o‘ng tomonida inkorlash amalini 
bajaruvchi element - invertorning chizmalardagi ifodalanishi va uning haqiqat 
jadvali keltirilgan. 
3.9-rasmda keltirilgan NE-I (NOT-AND) - mantiqiy ko‘paytirish va inkorlash 
amallarini bajaruvchi elementining sxemasi tarkibidagi ikkita tranzistor ketma-ket 
ulangan. Agar V
2
va V
2 
kuchlanishlarning qiymatlari [0, 5V] chegaraning yuqori 
qiymatlariga yaqin bo‘lsa, ya’ni mantiqiy 1-ga teng bo‘lsa, unda ikkala tranzistor 
ham o‘tkazgichlarga aylanadi va sxemaning chiqishidagi kuchlanish o‘zining past 
qiymatiga teng bo‘lib qoladi. Bunda chiqishda mantiqiy 0 hosil bo‘ladi. Agar 
tranzistorlardan birining kirishidagi, ya’ni ba- zasidagi kuchlanish past qiymatga - 
mantiqiy 0-ga teng bo‘lsa, chi- qish kuchlanishi V
out
mantiqiy 1-ga mos bo‘lgan 
kuchlanishga teng bo‘ladi. Boshqacha qilib aytganda, V
out
kuchlanishi, mantiqiy 0-
ga mos kuchlanishga teng bo‘ladi, qachonki V
2
va V
2
kuchlanishlarning qiymatlari 
mantiqiy 1-ga mos keladigan kuchlanishga teng bo‘lsagina. 3.9-rasmning o‘ng 
tomonida esa, ushbu elementning chizmalardagi ifodalanishi va uning haqiqat 
jadvali keltirilgan. 

3.9-rasm. NE-I (NOT-AND) - mantiqiy ko‘paytirish va inkorlash amallarini 
bajaruvchi elementlarini bajaruvchi element. 
3.10-rasmda keltirilgan NE-ILI (NOT-OR) - mantiqiy qo‘shish va inkorlash 
elementining sxemasi tarkibidagi ikkita tranzistor parallel tarzda ulangan. Agar 
kirishdagi bitta signal yuqori qiymatga (mantiqiy 1-ga) teng bo‘lsa, unga tegishli 
tranzistor ulanadi va kirishdagi signal V
out
o‘zining pastki qiymatiga, ya’ni mantiqiy 
0-ga teng bo‘ladi. Agar ikkala kirishdagi signal ham o‘zining pastki qiymatiga 
(mantiqiy 0-ga) teng bo‘lsagina, chiqishdagi kuchlanish yuqori qiymatga, ya’ni 
mantiqiy 1-ga teng bo‘ladi. 3.10-rasmning o‘ng tomonida, ushbu elementning 
chizmalardagi ifodalani- shi va uning haqiqat jadvali keltirilgan. 
3.10-rasm. NE-ILI (NOT-OR) - mantiqiy qo‘shish va inkorlash amallarini 
bajaruvchi element. 
Yuqoridagi rasmlarda keltirilgan sxemalar - uchta oddiy ventillami tashkil 
etadi. Ular mos ravishda NE, NE-I va NE-ILI ventillari deb at- aladilar. Ushbu 
ventillarning chiqishidagi kichik aylanacha esa, inkor- lovchi chiqish deb ataladi. 
Chizmalardagi A va B-lar kirish signallari, X esa chiqish signalidir. Haqiqat 
jadvallarining qatorlarida kirish signallarin- ing kombinatsiyalari va ularga to‘g‘ri 
keladigan chiqish signallarining qiymatlari keltirilgan. 
3.7-rasmda keltirilgan I (AND) - mantiqiy ko‘paytirish elementini, NE-I 
elementining chiqishini, NE elementining kirishiga ulash bilan hosil qilish mumkin. 
ILI (OR) - mantiqiy qo‘shish elementini esa, NE- ILI elementining chikishini, NE 
elementining kirishiga ulash bilan hosil qilish mumkin. 

Beshta - I, ILI, NE, NE-I va NE-ILI ventillar, kompyuter arxitekturasi raqamli 
mantiqiy sathining asosini tashkil etadi. Bu erda mu- him bo‘lgan jihatlardan birini 
ta’kidlab o‘tamiz. NE-I va NE-ILI ven- tillarida - ikkitadan, I va ILI ventillarida 
uchtadan tranzistorlar ish- latilgan. Shu sababli ko‘pgina kompyuterlarda NE-I va 
NE-ILI ventil- laridan asosiy - bazaviy elementlar sifatida foydalaniladi. I, ILI va 
boshqa mantiqiy funksiyalarni amalga oshiruvchi sxemalar NE-I va NE- ILI 
ventillari asosida yig‘iladi. 

Download 429,96 Kb.