1. Populārzinātniskā lekcija: Ievads loģiskajās operācijas
Kuldīgā
Jānis Tjarve

2. Matemātiskās loģikas pamati - Bula algebra
Loģiskās vērtības TRUE un FALSE
Skaitīšanas metode, kurā ir tikai elementi 0 un 1, kas sakrīt ar loģiskajām vērtībām
Patiesības tabula
Izteikums matemātiskajā loģikā ir teikums, kas var būt vai nu patiess, vai aplams, un nekādas citas īpašības šajā izteikumā netiek ievērotas.
Izteikums nevar būt vienlaikus patiess un aplams, to viegli var attēlot ar divisko kodu, kā arī ar diviem stabiliem stāvokļiem elektroniskajos elementos. Tāpēc loģisko izteikumu uzskata par divisko mainīgo.
Loģiskā funkcija ir atkarīga no viena vai vairākiem diviskajiem mainīgajiem, un tās patiesība atkarīga no tajā ietilpstošo divisko mainīgo patiesības. Tās vērtība var pieņemt tikai divas – 0 vai 1.
Ieeja
Izeja A B C 1

3. Loģiskās funkcijas Pamata loģiskās funkcijas: Atvasinātās funkcijas
AND OR
NOT
Atvasinātās funkcijas
NAND
XOR
NOR

4. AND Apzīmējumi shēmās: Loģiskais reizinājums (UN) AB (lasa A un B)
Patiesības tabula:
Ieeja
Izeja A B C 1

5. OR Apzīmējumi shēmas: Loģiskā summa (VAI) A+B (lasa A vai B)
Patiesības tabula:
Ieeja
Izeja A B C 1

6. NOT Apzīmējumi shēmās: Loģiskais noliegums (invertors NE) Ā
Patiesības tabula:
Ieeja
Izeja A C 1

7. Dažādas atvasinātās operācijas
Ieeja
Izeja A B C 1
NAND (NOT AND)
XOR (Exclusive OR)
NOR (NOT OR)
Izņēmums – kvantu datori. Teorētiskie ar trīs līmeņiem
NAND – invertēts AND, viss easy.
XOR – viens vai otrs, bet ne abi. Tātad 11->0, 00->0, pie pārējiem variantiem būs 1.
XNOR – invertēts XOR, viss easy.
NOR – invertēts OR, viss easy.

8. Viss ir vienkārši (it kā)
Visas loģiskās operācijas var salikt ar NAND elementiem (universālie loģiskie vārti)
Piemēram, AND:
Vai OR:

9. Loģisko funkciju realizācija
Loģika strādā arī dzīvē
Loģika saprasta, bet kā tad tas notiek elektronikā?
Vispārīgi dažādi veidi – DTL, TTL, RTL
Ne obligāti elektriskais – ja esi izmācījies, vari iet atpūsties utt.
kāpēc tieši elektriskā loģika tiek izmantota – jo ir pieejama, ātrdarbīga. Mazizmēra sistēmas.
Kā ar optiskajiem datoriem – bet kā tur apstrādāt? Tāpat reducējas uz lielu daļu elektronikas.
Ievads loģiskajās operācijas – kā realizēt ar strāvu. (AND T&T-> T utt.) Strāva skrien pa ķēdi - kā izveidot sistēmu, kas nointerpretētu cilvēkiem saprotamās AND un OR funkcijas?
Vispārīgi dažādi veidi – diode – tranzistors loģika (DTL), tranzistors – tranzistors loģika (TTL), rezistoru – tranzistoru loģika (RTL),

10. Analogais - digitālais
Viss, ko cilvēks uztver, ir analogo signālu veidā
Elektriskās ierīces – digitālie signāli
Definē loģisko vieninieku un nullīti. 0-2,2 -> 0, 2,4-5 -> 1.
Loģisko funkciju realizācijai visplašāk izmanto pusvadītāju elementus, darbinot tos slēdža režīmā. Pie tam saiti starp reālo loģisko elementu un tā realizējamo loģisko funkciju nosaka loģikas polaritāte.
Ar loģikas polaritāti saprot signāla līmeni, kas tiek pieņemts par loģisko vieninieku, un tas var būt gan pozitīvs, gan arī negatīvs. Loģikas polaritāti izvēlas projektētājs, un tā neraksturo loģisko elementu sistēmu.
Pozitīvajā loģikā pieņemts, ka loģiskajam vieniniekam atbilst augstākais sprieguma līmenis. Arī rokasgrāmatās dotās loģisko elemntu realizējamās funkcijas pareizas tikai pozitīvās loģikas gadījumā. Tā, piemēram, diožu-tranzistoru loģikas (DTL) vai tranzistoru-tranzistoru loģikas (TTL) elementam dots, ka tas pozitīvās loģikas gadījumā realizē loģisko funkciju UN-NE. Tad negatīvajā loģikā šie paši elementi realizēs loģisko funkciju VAI-NE. Pie tam jāievēro, ka elementa ieejā var tikt izmantota vienas polaritātes loģika, bet izejā – arī citas polaritātes loģika.

11. Kā iegūt digitālu signālu no analoga?

12. Diožu loģika (DDL)
diožu loģika (praktiska, vienkārša, bet lēndarbīga)

13. Tranzistoru loģika (TTL)

14. Kas ir taimeris? Ir tikai divi stāvokļi.
Lēcienveidīga un ar aizturi pāreja.
Tātad: slēdzis + pulkstenis.
Nāk no releja – relejs ir ieslēgt/ izslēgt. Savukārt timer ir relejs + pulkstenis – cik ilgi jābūt ieslēgtam un cik ilgi jābūt izslēgtam?

15. Kas ir trigeris? Drēbju skapis – arī trigeris
Divi stabili (paliekoši) stāvokļi
Būtībā atmiņa
Var pārslēgt uz citu stāvokli, pēc iedarbības beigšanas, paliek iepriekš ieslēgtajā stāvoklī. (skapis – drēbes)
slēgums, kuram ir divi stabili stāvokļi un kuru var izmantot informācijas glabāšanai;
Atmiņa, būtība – atceras stāvokli.
Savukārt loģiskais elements neatceras, strādā uz šo brīdi.
Kā strādā triggeris ar slēdzi - bildīti?

16. Taimeris 555
Lai nešķiet, ka iedodam melno elektrības kastīti, kas izdara maģiskas lietas – vajag mēģināt saprast, kas un kā notiekas iekš tā brīnuma.
Taimeris 555 var strādāt divos režīmos – gaidošais multivibrators un nesinhronizētais multivibrators (taisnstūrveida signālģenerators).
Barošanas spriegums tiek padots starp Vcc un GND, robežās no 5 līdz 15V. Control voltage ir 2/3 no Vcc.
Papildus tam pie CV un GND izvadiem ir 10nF kondensators, kas ļauj veikt zemfrekvenču filtrēšanu, izvairoties no trokšņiem.
kad uz TRIG ir <1/3 Vcc, uz OUT izvada ieslēdzas augstais līmenis; to saglabā, kamēr THRESH > 2/3 Vcc.
IBM PC 148lp 3.29a&3.29 b zīmējumi

17. Izdziestošā diode
These two circuits make a LED fade on and off. The first circuit charges a 100u and the transistor amplifies the current entering the 100u and delivers 100 times this value to the LED via the collector-emitter pins. The circuit needs 9v for operation since pin 2 of the 555 detects 2/3 Vcc before changing the state of the output so we only have a maximum of 5.5v via a 470R resistor to illuminate the LED. 

18. Mirgojošās diodes

19. Jautājumi?