Физическая реализация элементов алгебры логики. - 11 стр.

                                                                      10
состав потенциальных логических элементов обычно не входят реактивные
компоненты (индуктивности и емкости), что упрощает их изготовление.
В настоящее время логические функции, как правило, реализуются на инте-
гральных микросхемах. Интегральные микросхемы – это схемы, содержащие
в виде одного электронного микроузла ряд основных элементов (резисторы,
конденсаторы, диоды, транзисторы), изготовленных в едином технологиче-
ском цикле и образующих электронную схему, выполняющую определенную
функцию, например усилителя, генератора, триггера или логической схемы.
Составляющие элементы электронной схемы и их соединения изготавлива-
ются либо внутри (в объеме), либо на поверхности общей подложки и обра-
зуют неразъемное целое. В зависимости от технологии и назначения инте-
гральная микросхема эквивалентна электронной схеме, содержащей обычно
от десятков и более отдельных (дискретных) пассивных и активных элемен-
тов. Интегральные микросхемы, содержащие до 100 пассивных и активных
элементов, принято называть схемами средней степени интеграции, а схемы,
содержащие свыше 1000 элементов, – большой степени интеграции. В со-
временных больших интегральных схемах достигается высокая степень инте-
грации, при которой шаг структуры составляет порядка 90 нм и меньше, а об-
щее количество элементов в интегральной схеме-микропроцессоре исчисля-
ется сотнями миллионов, с плотностью размещения до миллиона транзисто-
ров на один квадратный миллиметр.
На физическом уровне два состояния логического сигнала – "0" или "1" – для
элементов с потенциальной связью сопоставляются двум уровнями напряже-
ния – низкому и высокому. Величиной силы тока обычно кодируются сигналы,
передаваемые по длинным цепям, поскольку с удалением от источника на-
пряжение в цепи падает, а сила тока остается постоянной. В коротких цепях,
например, в пределах одного компьютера или для близко расположенных
компьютеров, используется кодировка уровнями напряжения. Каждое состоя-
ние логического сигнала соответствует его нахождению в определенном ин-
тервале напряжения. Например, для используемых в данной задаче элемен-
тов типа TTL с напряжением питания 5 В логическому "нулю" соответствует
интервал примерно 0–0.2 В, а "единице" – 2.5–4 В. В области 0.2–2.5 В распо-