Osnova
- co to je
- logické operace
- negace
- konjunkce
- disjunkce
- implikace
- ekvivalence
- základní logické členy
- opakovač
- NOT
- AND
- OR
- NAND
- NOR
- XOR
- XNOR
- logické obvody
- bonus: vnitřnosti logických členů
Co to je
- obor zabývající se zařízeními, která zpracovávají diskrétní nespojité signály
- nejčastěji binární data
- číslicový ampérmetr provádí měření a ukazuje číslo
- nehrozí lidská chyba při odečtu jako u ručičky
- může třeba převádět jednotky, data ukládat a dál s nimi pracovat
- → přesnější měření
- analogové signály se musí převádět na číslicové signály
- analogový obvod zpracuje signál
- analogově-číslicový převodník převede do číslicového signálu
- musí být dostatečný počet bitů
- číslicové obvody zpracují číslicový signál
- vs analogová technika zpracovává data spojitě
- signál se během měření mění v čase (teplota, proud, …)
- ručička ampérmetru ukazuje v danou vteřinu aktuální proud
- to je na stupnici
- každý pozorovatel může odečíst jinou hodnotu – udělat chybu
- analogové veličiny – spojitá funkce času
- veličina mění hodnotu s časem / zůstává konstantní
- číslicový signál
- označován jako dvojkový (binární)
- matematika: 1 / 0
- logika: pravda / nepravda
- elektrotechnika: různé napětí proti společné zemi
- např. 0 je 0V / 1 je 5V
- pokud je
- stav 1 reprezentován vyšším napětím (H)
- a stav 0 reprezentován nižším napětím (L)
- tak se jedná o pozitivní logiku
- pokud je
- stav 1 reprezentován nižším napětím
- tak se jedná o negativní logiku
- jeden bit = 2 stavy
- můžeme vyjádřit jen jestli je něco pravda / nepravda
- pokud potřebujeme víc stavů musíme mít víc bitů
- možných stavů přibývá exponenciálně v závislosti na počtu bitů
- Booleaova algebra
- matematický systém zabývající se logickými operacemi
- binární proměnné
Logické operace
- unární – pouze jeden operand (¬x)
- negace
- ¬1 ⇔ 0
- ¬svítí ⇔ nesvítí
- binární
- konjunkce (∧, AND, &&) = logický součin
- 1 pokud platí oboje
- disjunkce (∨, OR, ||) = logický součet
- 1 pokud je pravda alespoň jeden výrok
- implikace (⇒)
- vztah vyplývání nebo zahrnutí
- 0 právě pokud je první výrok pravda a druhý nepravda
- ekvivalence (⇔)
- pravda pokud mají oba výroky stejnou hodnotu
A |
B |
A ∧ B |
A ∨ B |
A ⇒ B |
A ⇔ B |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Základní logické členy
- základní stavební prvky logických obvodů
- vyčísluje logickou funkci
- logický člen přijme vstup, vyčíslí funkci a vydá výstup
- logický člen = hradlo
- komponenta v obvodu
- pomocí členů AND, OR a NOT lze realizovat jakýkoli logický obvod
- členy AND a OR jsou pomocí členu NOT komplementární
- vhodným způsobem je můžeme za sebe nahradit
- jakýkoliv číslicový systém jde implementovat jen pomocí členů NAND nebo NOR nebo AND a NOT nebo OR a NOT
- vždy stačí člen se dvěma vstupy
- nejde to ale s členem XOR
- NAND a NOR = „univerzální logické členy“
- realizace zapojením vhodných součástek: tranzistory, diody, rezistory, …
- z nich se poté tvoří logické obvody
- existují i IMPLY a NIMPLY pro implikaci
Opakovač (repeater)
|
NOT (invertor)
|
AND (konjunktor)
|
OR (disjunktor)
|
NAND (Shefferova funkce)
|
NOR (Perceova funkce)
|
XOR (exkluzivní OR)
|
XNOR (negace exkluzivního OR)
|
Logické obvody
- pracuje s diskrétními stavy
- tvoří ho logické členy
- skládají se z nich číslicové systémy (zařízení pracující s daty v digitální podobě)
- dělíme na
- kombinační
- hodnoty výstupních proměnných jsou funkcí vstupních proměnných
- binární sčítačka, kodér, dekodér, …
- záleží jen na kombinaci vstupních hodnot
- sekvenční
- nezáleží pouze na kombinaci vstupních hodnot, ale i na nějaké sekvenci předchozích vstupních hodnot
- obvody mají paměť = vnitřní stav obvodu
- CPU, …
Poloviční sčítačka
- realizuje sčítání dvou jednobitových čísel
- vstup: sčítance A, B
- výstupu: S – součet, C – přenos do vyššího řádu
- zvládá přenášet příznak do vyššího řádu, ale nedokáže zpracovat přenos z nižšího řádu
Autor: en:User:Cburnett – Vlastní dílo Tento vektorový obrázek byl vytvořen programem Inkscape ., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1477592
vstup |
výstup |
|||
A |
B |
C |
S |
číslo |
0 |
0 |
0 |
0 |
00 |
0 |
1 |
0 |
1 |
01 |
1 |
0 |
0 |
1 |
01 |
1 |
1 |
1 |
0 |
10 |
Úplná sčítačka
- realizuje sčítání dvou jednobitových čísel s přihlédnutím k přenosu z nižšího řádu
- vstup: sčítance
- A
- B
-
příznak přenosu z nižšího řádu carry-in:

- výstup:
- součet S
- příznak přenosu do vyššího řádu carry-out:

- 2 poloviční sčítačky + OR
- OR můžeme nahradit i XOR, protože [1, 1] nikdy nenastane
- pro sestavení úplné sčítačky tedy stačí jen 2 hradla
- můžeme je řetězit (Co se propojí s Ci) → sčítání vícebitových čísel
vstup |
výstup |
|||
Ci |
B |
A |
Co |
S |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Bonus: vnitřnosti logických členů
- tranzistorové či tranzistorovo-rezistorová implementace logických členů
NOT
By Tim Mathias - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=94091301
AND
By EBatlleP - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32544198
OR
By EBatlleP - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32105652
Zdroje
- PECINA, Mgr Pavel. Základy číslicové techniky.
- Binární sčítačka. In: Wikipedie [online]. 2025 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Bin%C3%A1rn%C3%AD_s%C4%8D%C3%ADta%C4%8Dka&oldid=25378412
- Booleova logika. In: Wikipedie [online]. 2025 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Booleova_logika&oldid=25117538
- Číslicová technika. In: Wikipedie [online]. 2024 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=%C4%8C%C3%ADslicov%C3%A1_technika&oldid=23884617
- Disjunkce. In: Wikipedie [online]. 2026 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Disjunkce&oldid=25677915
- Ekvivalence (matematika). In: Wikipedie [online]. 2025 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekvivalence_(matematika)&oldid=25070071
- Implikace. In: Wikipedie [online]. 2025 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Implikace&oldid=25543876
- Konjunkce (logika). In: Wikipedie [online]. 2022 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Konjunkce_(logika)&oldid=21779255
- Logic gates unified symbols - Wikimedia Commons. In: [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://commons.wikimedia.org/wiki/Logic_gates_unified_symbols
- Logická operace. In: Wikipedie [online]. 2023 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Logick%C3%A1_operace&oldid=22462587
- Logický člen. In: Wikipedie [online]. 2025 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Logick%C3%BD_%C4%8Dlen&oldid=25377993
- Logický obvod. In: Wikipedie [online]. 2025 [cit. 13.05.2026]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Logick%C3%BD_obvod&oldid=24544951




















