Код. Тайный язык информатики

Исходная схема с двумя последовательно соединенными реле, двумя переключателями и лампочкой выглядела так.

С использованием символа вентиля И эта же схема принимает следующий вид.

Обратите внимание: символ вентиля И не только используется вместо двух соединенных последовательно реле, но также подразумевает, что верхнее реле подключено к источнику питания и оба реле соединены с землей. Опять же, лампочка загорается только в случае замыкания верхнего и нижнего переключателей. Вот почему эта схема называется вентилем И.

Входы вентиля И не обязательно должны быть соединены с переключателями, а выход — подключен к лампочке. В данном случае мы имеем дело просто с напряжением на входах и выходе. Например, выход одного вентиля И может быть входом второго вентиля И.

Эта лампочка загорится лишь в случае замыкания всех трех переключателей. Только если будут замкнуты верхние два переключателя, выход первого вентиля И активирует первое реле во втором вентиле И. Нижний переключатель активирует второе реле во втором вентиле И.

Если мы выразим отсутствие напряжения в виде 0, а его наличие — в виде 1, то зависимость выходного сигнала вентиля И от входных сигналов будет следующей.

Как и в случае с двумя последовательно соединенными переключателями, работу вентиля И можно описать с помощью небольшой таблицы.

Можно делать вентиль И с более чем двумя входами. Например, вы последовательно соединили три реле.

Лампочка загорится при замыкании всех трех переключателей. Подобная конфигурация обозначается таким символом.

Такая схема называется трехвходовым вентилем И.

Следующий логический вентиль состоит из двух реле, соединенных параллельно.

Важно: выходы двух реле соединены друг с другом. Этот объединенный выход подает питание на лампочку. Для того чтобы лампочка загорелась, достаточно активировать одно из двух реле. Например, если мы замкнем верхний переключатель, лампочка загорится, поскольку получает питание от левого реле.

Аналогично лампочка загорится, если мы оставим верхний выключатель разомкнутым, но замкнем нижний.

Лампочка также загорится при замыкании обоих переключателей.

В данном случае мы находимся в ситуации, когда лампочка загорается при замыкании верхнего или нижнего переключателя. Ключевым здесь является слово или, поэтому данная схема называется вентилем ИЛИ. Для его обозначения инженеры-электрики используют такой символ.

Он несколько похож на символ вентиля И, за исключением закругления стороны входов. На выходе вентиля ИЛИ есть напряжение, если оно подается на один из двух его входов. Если мы обозначим отсутствие напряжения 0, а его наличие — 1, то вентиль ИЛИ сможет находиться в четырех возможных состояниях.

Результаты работы вентиля ИЛИ можно представить в виде таблицы.

Вентиль ИЛИ также может иметь более двух входов. Выход такого вентиля равен 1, если любой из его входов равен 1; выход вентиля равен 0, если все его входы равны 0.

Ранее я объяснил, что используемые нами реле называются двухпозиционными, потому что их выходы могут быть подключены двумя разными способами. Как правило, при разомкнутом переключателе лампочка не горит.

При замыкании переключателя лампочка загорается.

Кроме того, вы можете использовать другой контакт, чтобы лампочка загоралась при размыкании переключателя.

В этом случае лампочка будет гаснуть при замыкании переключателя. Подключенное таким способом одиночное реле называется инвертором. Инвертор не является логическим вентилем (логические вентили всегда имеют два или более входов), однако он часто оказывается очень полезным и изображается с помощью специального символа.

Данная схема называется инвертором, потому что она инвертирует 0 (отсутствие напряжения) в 1 (наличие напряжения) и наоборот.

Теперь, когда у нас есть инвертор, вентиль И и вентиль ИЛИ, мы можем приступить к созданию пульта управления, который позволит автоматизировать выбор идеальной кошки. Начнем с переключателей. Первый переключатель в замкнутом состоянии соответствует кошке, в разомкнутом — коту. Так мы сможем генерировать два сигнала, которые обозначим Ж и М.

Ж равно 1, М равно 0, и наоборот. Аналогично второй переключатель соответствует стерилизованной кошке в замкнутом состоянии, нестерилизованной — в разомкнутом.

Со следующими двумя переключателями дело обстоит чуть сложнее. Различные комбинации должны соответствовать четырем разным цветам. Вот два переключателя, подключенных к источнику питания.

Когда оба переключателя разомкнуты (как показано на рисунке), они соответствуют белому цвету. Вот как можно использовать два инвертора и один вентиль И для того, чтобы сгенерировать сигнал, обозначенный буквой Б, который будет равен 1 (наличие напряжения), если вы выбрали белую кошку, и 0 (отсутствие напряжения), если не выбрали.