Co jsou kombinační logické obvody?

Kombinované logické obvody jsou elektronické obvody, které produkují výstupy na základě stavů vstupů. Na rozdíl od sekvenčních logických obvodů předchozí výstupy částečně neurčují další výstupy. Kombinované logické obvody se používají v různých elektronických zařízeních k implementaci omezené inteligence ve všech druzích aplikací.

Rodina obvodů tranzistor-tranzistorová logika (TTL) implementuje také kombinační logické obvody. Úrovně napětí jsou buď 0 V stejnosměrný proud (VDC,) nebo nízká úroveň napětí, a +5 VDC, nebo úroveň vysokého napětí. Vyrovnávací paměť je obvod TTL, který vydává úroveň, která je stejná jako jeho vstup, zatímco invertor vydává úroveň, která je opakem jeho vstupu. Kombinované logické obvody, jako je vyrovnávací paměť a střídač, jsou obvody s jedním vstupem.

Existují také logické obvody se dvěma vstupy známé jako logické brány. Běžná logická brána je brána NEBO, která může mít dva nebo více vstupů. Vzhledem k tomu, že prvním vstupem je vstup 1 a druhým vstupem je vstup 2, bude brána OR se dvěma vstupy vystupovat vysoko, pokud je vstup 1 nebo vstup 2 vysoký. Pokud vstup 1 a vstup 2 jsou vysoké, výstup AND brány bude výstup vysoké. Výstup určuje kombinace vstupních úrovní.

Kombinované logické obvody mohou být použity v praktických obvodech, jako je jednoduchý poplach. Při dvou vstupních dveřích v domě může mít signál zvaný „Door1_Open“ a „Door2_Open“ vysokou úroveň, když jsou konkrétní dveře otevřené. Bzučák pak může být řízen výstupem NEBO brány, která zazní poplach, když jsou otevřené jedna nebo obě dveře.

Sekvenční logické obvody spoléhají na kombinaci vstupů i na aktuální stavy výstupů. V příkladu dveřního alarmu se alarm vypne, když jsou všechny dveře zavřeny, ale pomocí sekvenčního obvodu může alarm zůstat zapnutý, dokud není použit resetovací signál. V tomto případě nemusí být čistě kombinační logický obvod ideální. Lidé chtějí, aby zvuk alarmu zůstal, dokud autorizovaný uživatel alarm výslovně nepotvrdí signálem, například příkazem „potvrzení alarmu“.

Kombinovaná logická schémata se skládají z vyrovnávacích pamětí, střídačů, NEBO bran, AND bran, NOR bran, NAND bran a XOR bran. Vrata NOR jsou NEBO brány s invertorem na výstupu, zatímco brána XOR je exkluzivní brána OR, která vydává vysokou hodnotu, pouze pokud je jeden vstup vysoký. NAND brány jsou AND brány s invertory na výstupu. Kombinovaná logická elektronika může používat úrovně TTL pomocí 0 až 5 VDC. Ostatní úrovně mohou být 0 až 3,3 VDC, pokud jsou dva stavy odlišné.