Signaalinkäsittelytekniikan laboratorio
Digitaalitekniikan perusteet

Luennot
 Sivukartta  
Sanasto
Laskuharjoitukset

Loogiset perusfunktiot

Loogiset perusfunktiot muodostavat digitaalilogiikan perustan. Näistä funktioista voidaan muodostaa kaikki muut loogiset funktiot. Loogisia muuttujia merkitään isoilla kirjaimilla (esim. A, B, C, D, …). Loogiset perusfunktiot ovat EI, TAI ja JA. (NOT, OR, AND).

EI (NOT) -funktio
EI on negaatiofunktio. Jos sisääntulevan muuttujan (ottosignaalin) arvo on 1, tulee sen lähtöarvoksi 0. Jos muuttujan arvo on 0, saa funktio arvon 1. (EI-funktio kääntää siis bitin nurinpäin.) EI -funktio merkitään lausekkeissa pilkulla A' tai viivalla muuttujan päällä: A¯

Totuustaulu on yksiselitteinen tapa esittää funktio. Totuustaulussa esitetään funktion sisäänottamat signaalit ja ulostulevat signaalit siten, että kaikki mahdolliset tapaukset käsitellään. EI-funktion totuustaulu näyttää tältä:

Input
A
Output
F
01
10

Eli F = A' tai toisella tapaa merkittynä F = A¯

TAI (OR) -funktio
EI -funktio oli yhden muuttujan funktio. TAI funktio voi käsitellä kahta tai useampaa ottosignaalia yhtä aikaa. (Puhutaan 2-otto TAI -porteista, 3-otto TAI -porteista jne..) TAI -funktio saa arvon yksi aina, kun yksikin ottosignaaleista on arvoltaan 1. Jos kaikki ottosignaalit ovat nollia, saa TAI -funktiokin arvon nolla.

Kahden muuttujan TAI-funktio merkitään seuraavasti: F = A + B. Tässä on huomattava, että TAI - funktio ei noudata matematiikan vaan Boolean logiikan laskusääntöjä, mikä nähdään totuustaulusta:

Input
A
Input
B
Output
F
000
011
101
111

(Siis + ei tarkoita tässä yhteenlaskua, vaan operaatiota TAI. Tämä selittää, miksi voidaan väittää, että A + B = 1.)

JA (AND) -funktio
JA -funktio muistuttaa kertolaskua. Myös se voi käsitellä kahta tai useampaa ottosignaalia yhtä aikaa. JA -funktio saa arvon nolla, jos yksikin sen ottosignaaleista on nolla. Vain, jos kaikkien ottosignaalien arvo on yksi, saa myös funktio arvon yksi. Lausekkeissa JA -funktio merkitään kertolaskunotaatiolla: . Usein kertomerkki jätetään välistä ja kirjoitetaan yksinkertaisesti F = AB. Tätä käytetään erityisesti lausekkeissa, joissa on sekä JA että TAI operaatiota. (Jolloin voidaan ilmaista esim: F = AB + AC + BDE.)

JA -funktion totuustaulu näyttää siis seuraavalta:

Input
A
Input
B
Output
F
000
010
100
111

Lisätietoja:


Tämän sivun sisällöstä vastaa aura@wooster.hut.fi
URL: http://signal.hut.fi/digis/luento3/perusfunktio.html
Sivua on viimeksi päivitetty 11.08.2003.