====== Logické kombinační obvody (LKO) ======

Ke stažení:

{{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:7-segment.pdf | Pravdivostní tabulka pro 7segmentový displej}}

{{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:karnaughova_mapa_tisk.pdf | Karnaughova mapa 4×4}}

===== Hradla =====

Základní stavební prvky kombinačních obvodů tvoří logická hradla **AND**, **OR** a **NOT**. Z nich jsou odvozena hradla s negovaným výstupem **NAND** a **NOR** a dále hradlo **XOR** (exkluzivní součet).

Výstup hradel závisí pouze na aktuálních hodnotách vstupů.

==== Pravdivostní tabulka ====

^ A ^ B ^ AND ^ OR ^ NAND ^ NOR ^ XOR ^ NOT A ^
| 0 | 0 |  0  |  0 |   1   |   1  |  0  |   1   |
| 0 | 1 |  0  |  1 |   1   |   0  |  1  |   1   |
| 1 | 0 |  0  |  1 |   1   |   0  |  1  |   0   |
| 1 | 1 |  1  |  1 |   0   |   0  |  0  |   0   |

==== Symboly hradel ====

{{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:lko.jpg?600 | }}

==== Jak si hradla zapamatovat ====

  * **AND** – „platí všechno“ → výstup 1 jen když A=1 **a zároveň** B=1  
  * **OR** – „stačí jedno“ → výstup 1, pokud je alespoň jeden vstup 1  
  * **NOT** – „obrací“ → 0 → 1, 1 → 0  
  * **NAND** – AND + negace → všechno jako AND, ale výsledek otočený  
  * **NOR** – OR + negace → všechno jako OR, ale výsledek otočený  
  * **XOR** – „právě jeden“ → výstup 1, když se vstupy liší  

Typická praktická použití:
  - **AND** – maskování signálu
  - **OR** – slučování signálů
  - **XOR** – řízená negace (invertor)

===== Dekodér =====

Dekodér je kombinační obvod, který na základě vstupní binární kombinace aktivuje odpovídající výstup. Používá se zejména pro:

  - převod kódů (např. BCD → 7segmentový displej: {{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:74ls47.pdf |74LS47}}, {{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:74hc4511.pdf |74HC4511}})
  - výběr 1 z N ({{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:74hc42.pdf |74HC42}}, {{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:74hc_hct139.pdf |74HC139}})
  - realizaci multiplexorů
  - dekódování adres (aktivace pamětí, periferií apod.)

==== Dekodér BCD na 7segmentový displej ====

Pro návrh dekodéru je nejprve nutné sestavit pravdivostní tabulku jednotlivých segmentů. Tu si můžete stáhnout {{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:7-segment.pdf |zde}}.

Minimalizace logických funkcí se provádí pomocí {{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:karnaughova_mapa_tisk.pdf |Karnaughovy mapy}}, ze které lze přímo odvodit výsledné zapojení.

Příklad dekódovacích funkcí pro segmenty ''a'' a ''b'':

$$ Y_a = B\bar{D} + \bar{A}\bar{C}\bar{D} + \bar{B}\bar{C}D + AC\bar{D}$$ 

$$ Y_b = \bar{C}\bar{D} + \bar{A}\bar{C} + \bar{A}\bar{B}\bar{D} + AB\bar{D}$$

{{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:decoder_7_segment.jpg?500 }}

==== Dekodér 1 z N =====

Dekodér typu 1 z N převádí binární vstup na aktivaci právě jednoho výstupu.

Příkladem je {{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:74hc_hct139.pdf |74HC139}}, který obsahuje dva dekodéry 1 ze 4 s invertovanými výstupy. Dalším zástupcem je {{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:74hc42.pdf |74HC42}} (dekodér 1 z 10).

Ukázka realizace pomocí hradel:

{{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:decoder_1z4.jpg?400 |}}

==== Multiplexor =====

Multiplexor je kombinační obvod, který na základě hodnoty selektoru vybírá jeden z několika vstupů a přenáší jej na výstup.

Typickým zástupcem je {{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:74hc_hct151.pdf |74HC151}}, což je multiplexor s 8 vstupy. Obsahuje:
  - vstupy **I0–I7**
  - selekční vstupy **S0–S2**
  - povolovací vstup **EN**
  - výstupy **Y** a **/Y** (komplementární)

Pomocí binární kombinace na **S0–S2** se volí, který ze vstupů **I0–I7** bude přenesen na výstup.

{{ :courses:b2m37mam:tutorials:dit:mux_1to8.jpg?900 |}}