802. Тоон хэлхээг дүрслэх

Тоон хэлхээг дүрслэхдээ хэд хэдэн төвшинд дүрсэлнэ.

Энд транзисторын төвшинд дүрслэх, гейтийн төвшинд дүрслэх, регистер-дамжууллын төвшинд дүрслэх, техник дүрслэлийн хэл ашиглан дүрслэх гэсэн 4 төвшинд тоон хэлхээг дүрсэлдэг.

1. Интеграл хэлхээний үндсэн бааз элементийг жишээ нь CMOS транзистор ашиглан тоон хэлхээг дүрслэхийг транзисторын төвшинд дүрслэх гэнэ.
2. Үндсэн логик гейтүүдийг ашиглан AND-OR, NAND, OR-AND, NOR логик хэлхээнүүдийг ашиглан тоон хэлхээг дүрслэхийг гейтийн төвшинд дүрслэх гэнэ.
3. Mux, demux, encoder, decoder, shifter, shift register, counter зэрэг комбинацийн болон санамжтай хэлхээний компонентуудыг ашиглан тоон хэлхээг дүрслэхийг регистер-дамжууллын төвшинд тоон хэлхээг дүрслэх гэнэ.
4. Эдгээрээс гадна техник дүрслэлийн хэл ашиглан дээд төвшинд тоон хэлхээг дүрслэх нь сүүлийн үед тоон хэлхээг дүрслэх үндсэн арга болж байна. Техник дүрслэлийн үндсэн хэл болох VHDL дүрслэлийн хэлийг ашиглан тоон хэлхээг үндсэнд нь дүрсэлдэг. VHDL нь програмчлалын хэлтэй огтхон ч төсгүй бөгөөд техник дүрслэлийн хэл юм. Өөрөөр хэлбэл жишээ нь програмчлалын С хэл нь програмын мөрийн дагуу биелэж явдаг байхад VHDL-ээр дүрслэгдсэн хэлхээ мөрийн дагуу биелэхгүй бөгөөд бодит хэлхээнд үйлдэл ямар дарааллаар биелдэг тэр дарааллаар л биелэх болохоос VHDL-ийн кодыг ямар дарааллаар бичсэнийг анхаардаггүй. Түүнчлэн VHDL хэлэнд хэрэглэгддэг үндсэн хувьсагч тоон сигнал байдаг тул тоон сигналуудын хооронд логик үйлдлийг л гүйцэтгэх боломжтой байдаг. Хэрэв аритметикийн үйлдэл гүйцэтгэх бол тоон сигналдаа бинари утга оноосны дараа аритметикийн үйлдэл гүйцэтгээд эргүүлэн тоон сигналд хувиргадаг. Тийм болохоор VHDL програмчлал гэхээр програмчлалын хэл гэж ойлгож болохгүй бөгөөд энэ тоон хэлхээг дүрсэлдэг техник дүрслэлийн хэл гэдгийг л сайтар ойлгох шаардлагатай.

Харин техник дүрслэлийн өөр нэг хэл болох Verilog-ийн хувьд бол арай өөр. Verilog нь дээд төвшний дрограмчлалын хэл болох С хэлтэй төсөөтэй боловч мөн л тоон хэлхээг дүрсэлдэг. Гэхдээ дээд төвшний програмчлалын хэлний нэг сайн тал нь бичиглэлийг маш сайн богиносгож өгдөгөөрөө илүү давуу талтай.

Үүнээс гадна тоон хэлхээг дүрслэх дүрслэлийн 3 үндсэн арга байдаг. Үүнд тоон хэлхээг шинж чанараар нь дүрслэх, өгөгдлийн урсгалаар нь дүрслэх, бүтцээр нь дүрслэх гэж.

1. Хэрэв 2:1 mux-ийг select = 0 бол 0 индекстэй оролтыг гаралт уруу гаргах ба select = 1 бол1 индекстэй оролтыг гаралт уруу гаргадаг гэж дүрсэлбэл энэ түүнийг шинж чанараар нь дүрсэлж байгаа хэрэг.
2. Харин 2:1 mux-ийг  Y = ((not select) and I₀) or ( select and I₁) гэж дүсэлбэл өгөгдлийн урсгалаар дүрсэлж байгаа хэрэг бөгөөд өгөгдлийн урсгалаар нь дүрсэлж байгаа тохиолдолд эхлээд not үйлдэл хийх ба дараа нь and үйлдэл, эцэст нь or үйлдэл гүйцэтгэнэ гэж ойлгоно. өөрөөр үйлдэл нь нэгэн зэрэг биелэхгүй Булийн илэрхийлэлд орсон логик үлйдлийн дүрмийн дагуу дараалж биелэн гэж ойлгоно. үүгээрээ өгөгдлийн урсгалаар дүрслэх нь програмчлалын хэлтэй харин төстэй.
3. Харин 2:1 mux-ийг 1 NOT, 2 AND, 1 OR гейтийг ашиглаж хийх бөгөөд гейт бүрийг тусад нь хийсний дараа эдгээрийг хооронд холбох замаар угсрахыг бүтцээр нь дүрслэх гэнэ.

Дүгнэлт: тоон хэлхээг транзисторын төвшинд, гейтийн төвшинд, регистер-дамжууллын төвшин ба техник дүрслэлийн хэл ашиглаж дээд төвшинд гэсэн 4 ялгаатай төвшинд дүрсэлдэг.

Үүнээс гадна тоон хэлхээг шинж чанаар нь, өгөгдлийн урсгалаар нь, бүтцээр нь гэсэн 3 үндсэн аргаар дүрсэлдэг.